可以根据热力学评估所有机电,电动,气动和液压系统。动态性能最重要的方面是带宽,时间的倒数或1 / t。它并不明显,但是一旦考虑,就可以使技术决策变得容易得多。
1 / t也可以表示为赫兹,即系统行为发生变化的每秒周期数。当然,赫兹最熟悉的领域是声音。但是大多数机械系统具有共振行为,可以表明对该系统重要的各种条件。
除了振动机理外,对于机电一体化而言,最重要的问题是负载的变化。如果负载具有周期性变化,那么这是进行适当技术选择时必须考虑的基本属性。系统吞吐量越高,1 / t越小,处理起来就越困难。
在某种程度上,技术连续性可以被认为是响应速度最快的响应最慢。液压系统通常较慢,气动系统较快,而电动执行器最快。仅考虑介质的动力学,这将是一个直观的断言,液压流体动力比空气动力更大,传播时间也更长。气动速度更快,因为空气是轻得多的流体。电子是最快的,因为电子几乎以光速行进,尽管考虑交流电动机达到全速需要多长时间会很有趣。
对于我们关于一种技术或另一种技术的每一个断言,都有解决方法。流体动力系统可以使用蓄能器和伺服阀(带有电子控制)来改善系统的时间和精度方面的响应能力。
在交流驱动器领域,响应能力是使用哪种类型驱动器的关键决定因素。采取简单的输送机应用程序。如果系统必须将50磅重的狗食袋装到码垛机上,事情就很容易了。每分钟吞吐量可能只有几个包,比如说每分钟6个。因此,每隔十秒钟,一袋袋子就会掉落,从而改变输送机上的负载状况。没什么大挑战。
但是,如果您要在一个托盘上装箱啤酒,则每6秒钟每托盘层装10箱6瓶玻璃瓶,那么系统每分钟飞行100箱,分流器必须扫掠以移动每个箱的速度将箱子放到正确的车道上非常具有挑战性。每箱30磅,一个10箱的托盘层为300磅。 8个托盘层是2400磅啤酒瓶。而且,当您必须将托盘降低到精确的高度以使下一层平稳滑动时,就会出现速度问题,而这又是由于负载变化所致。每6秒钟,负载会增加300磅。并且当货盘是空的时,负载变化很大,当添加第二层时,负载变化为100%,而当添加下一层时,负载变化为50%,依此类推。
因此,尽管考虑频率在不断变化的速率,但也存在负载分量。在您的下一个项目中考虑性能的真实动态,以确保成功。
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