বল স্ক্রু মোটর টর্ক গণনা: সূত্র এবং উদাহরণ

বল স্ক্রু মোটর ঘূর্ণন সঁচারক বল গণনা একটি চলন্ত লোড একটি অক্ষীয় শক্তিতে রূপান্তর করার চেয়ে বেশি প্রয়োজন। একটি নির্ভরযোগ্য অনুমান ত্বরণ, প্রক্রিয়া বল, গাইড প্রতিরোধ, বল স্ক্রু দক্ষতা, ঘূর্ণায়মান জড়তা, প্রিলোড এবং প্রয়োজনীয় নিরাপত্তা মার্জিন বিবেচনা করা উচিত।

মাউন্টিং ওরিয়েন্টেশনের সাথে গণনার পদ্ধতিও পরিবর্তিত হয়। একটি অনুভূমিক অক্ষের প্রধানত চলমান ভরকে ত্বরান্বিত করতে এবং প্রতিরোধকে কাটিয়ে উঠতে টর্কের প্রয়োজন হয়, যখন একটি উল্লম্ব অক্ষকে অবশ্যই ঊর্ধ্বমুখী চলাচলের সময় মাধ্যাকর্ষণের বিরুদ্ধে অবিরাম কাজ করতে হবে।

এই নির্দেশিকাটি মূল সূত্রগুলি ব্যাখ্যা করে এবং প্রাথমিক মোটর সাইজিংয়ের জন্য দুটি ব্যবহারিক উদাহরণ প্রদান করে। চূড়ান্ত মোটর নির্বাচন এখনও প্রকৃত গতি প্রোফাইল, বল স্ক্রু স্পেসিফিকেশন এবং মোটর কর্মক্ষমতা বক্ররেখা বিরুদ্ধে পরীক্ষা করা উচিত.

1. টর্ক গণনা করার আগে প্রয়োজনীয় তথ্য

বল স্ক্রু ড্রাইভিং টর্ক গণনা করার আগে নিম্নলিখিত অপারেটিং ডেটা সংগ্রহ করুন:

টেবিল, ফিক্সচার, ওয়ার্কপিস এবং অন্যান্য চলমান উপাদান সহ চলমান ভর
অনুভূমিক বা উল্লম্ব মাউন্ট অভিযোজন
সর্বোচ্চ রৈখিক গতি
প্রয়োজনীয় ত্বরণ এবং হ্রাস
বল স্ক্রু সীসা
বল স্ক্রু সংক্রমণ দক্ষতা
গাইড প্রতিরোধ, সীল প্রতিরোধের এবং অন্যান্য ঘর্ষণ শক্তি
বাহ্যিক প্রক্রিয়া বল, যেমন কাটা, টিপে বা ক্ল্যাম্পিং বল
বল স্ক্রু এবং কাপলিং ঘূর্ণন জড়তা
বল স্ক্রু প্রিলোড বা শুরু টর্ক, যখন উপলব্ধ
প্রয়োজনীয় ডিউটি চক্র এবং নিরাপত্তা ফ্যাক্টর

একটি বল স্ক্রু ক্যাটালগে গতিশীল এবং স্ট্যাটিক লোড রেটিং মোটর টর্ক মান নয়। এগুলি প্রাথমিকভাবে বল স্ক্রু লোড ক্ষমতা এবং পরিষেবা জীবন মূল্যায়ন করতে ব্যবহৃত হয়।

2. বেসিক বল স্ক্রু টর্ক সূত্র

বল স্ক্রুতে ক্রিয়াশীল মোট অক্ষীয় বল নির্ধারণ করার পরে, ঘূর্ণন গতিকে রৈখিক গতিতে রূপান্তর করার জন্য প্রয়োজনীয় টর্কটি ব্যবহার করে অনুমান করা যেতে পারে:

T_{রৈখিক} = F × p ÷ (2π × η)

কোথায়:

T_{রৈখিক}অক্ষীয় বল তৈরি করতে=টর্কের প্রয়োজন, N·m
F= মোট অক্ষীয় বল, N
p= বল স্ক্রু লিড, m/rev
η= বল স্ক্রু চালনার দক্ষতা

এই সূত্রটি ব্যবহার করার আগে সীসাকে মিলিমিটার থেকে মিটারে রূপান্তর করতে হবে। উদাহরণস্বরূপ, একটি 10 মিমি সীসা 0.010 মি/রেভ হিসাবে প্রবেশ করা হয়।

বল স্ক্রুগুলির সাধারণত উচ্চ যান্ত্রিক দক্ষতা থাকে তবে প্রকৃত মান বাদামের নকশা, প্রিলোড, তৈলাক্তকরণ, সিল, প্রান্তিককরণ এবং অপারেটিং অবস্থার উপর নির্ভর করে। সর্বজনীন মান ধরে না নিয়ে যখনই উপলব্ধ হবে তখন বল স্ক্রু প্রস্তুতকারকের দ্বারা সরবরাহকৃত দক্ষতা ব্যবহার করুন।

3. একটি অনুভূমিক অক্ষের জন্য অক্ষীয় বল গণনা করা

একটি অনুভূমিক অক্ষের জন্য, মাধ্যাকর্ষণ সাধারণত বল স্ক্রু বরাবর সরাসরি কাজ করার পরিবর্তে রৈখিক গাইড বা মেশিন কাঠামো দ্বারা সমর্থিত হয়। তাই অক্ষীয় বল প্রধানত ত্বরণ, গাইড প্রতিরোধ এবং বাহ্যিক কর্মশক্তি দ্বারা নির্ধারিত হয়।

F_{অনুভূমিক} = m × a + F_{প্রতিরোধ} + F_{প্রক্রিয়া}

কোথায়:

m= মোট চলমান ভর, কেজি
a= রৈখিক ত্বরণ, m/s²
F_{প্রতিরোধ}= গাইড, সীল এবং যান্ত্রিক প্রতিরোধ, এন
F_{প্রক্রিয়া}= বাহ্যিক শক্তি আন্দোলনের বিরুদ্ধে কাজ করে, এন

যদি গাইড প্রস্তুতকারক চলমান প্রতিরোধ প্রদান করে, তাহলে সেই মানটি ব্যবহার করুন। শুধুমাত্র একটি জেনেরিক ঘর্ষণ সহগ থেকে প্রতিরোধের অনুমান করা ভুল হতে পারে কারণ গাইড প্রিলোড, সিল, তৈলাক্তকরণ এবং মাউন্টিং সারিবদ্ধকরণ প্রকৃত প্রতিরোধকে উল্লেখযোগ্যভাবে পরিবর্তন করতে পারে।

4. অনুভূমিক অক্ষ গণনার উদাহরণ

নিম্নলিখিত শর্তগুলির সাথে একটি অনুভূমিক অটোমেশন অক্ষ বিবেচনা করুন:

চলন্ত ভর	100 কেজি
সর্বোচ্চ ত্বরণ	1.0 m/s²
গাইড এবং সীল প্রতিরোধের	40 N
বাহ্যিক প্রক্রিয়া বল	200 N
বল স্ক্রু সীসা	10 মিমি
ড্রাইভিং দক্ষতা অনুমান	0.90

ধাপ 1: ত্বরণ বল গণনা করুন

F_{ত্বরণ} = 100 × 1.0 = 100 N

ধাপ 2: মোট অক্ষীয় বল গণনা করুন

F_{অনুভূমিক} = 100 + 40 + 200 = 340 N

ধাপ 3: বল স্ক্রু সীসা রূপান্তর

10 মিমি =0.010 m

ধাপ 4: অক্ষীয় বলের জন্য টর্ক গণনা করুন

T_{রৈখিক} = 340 × 0.010 ÷ (2π × 0.90)

T_{রৈখিক} ≈ 0.60 N·m

এই 0.60 N·m মানটি শুধুমাত্র গণনা করা অক্ষীয় বল তৈরি করতে প্রয়োজনীয় টর্কের প্রতিনিধিত্ব করে। এটি এখনও বল স্ক্রু, কাপলিং এবং অন্যান্য ঘূর্ণায়মান উপাদানগুলিকে ত্বরান্বিত করার জন্য প্রয়োজনীয় টর্ক অন্তর্ভুক্ত করে না।

5. ঘূর্ণনশীল জড়তা টর্ক যোগ করুন

মোটরকে অবশ্যই চলমান টেবিল এবং ঘূর্ণায়মান উপাদান উভয়কেই ত্বরান্বিত করতে হবে। যদিও টেবিলের ত্বরণ ইতিমধ্যেই অক্ষীয়-বলের গণনায় অন্তর্ভুক্ত করা হয়েছে, তবে বল স্ক্রু, কাপলিং এবং অন্যান্য ঘূর্ণায়মান অংশগুলির ঘূর্ণন জড়তা অবশ্যই আলাদাভাবে গণনা করতে হবে।

T_{ঘূর্ণায়মান} = J ×

= 2π × a ÷ p

যেখানে J হল kg·m² তে সম্মিলিত ঘূর্ণন জড়তা এবং rad/s² এ কৌণিক ত্বরণ।

অনুভূমিক-অক্ষের উদাহরণে বল স্ক্রু এবং কাপলিং এর সম্মিলিত জড়তা হল 0.0008 kg·m²।

= 2π × 1.0 ÷ 0.010 ≈ 628.3 rad/s²

T_{ঘূর্ণায়মান} = 0.0008 × 628.3 ≈ 0.50 N·m

বল স্ক্রু প্রিলোড, সিল এবং অন্যান্য আনমডেলহীন প্রতিরোধের জন্য অতিরিক্ত 0.15 N·m অনুমোদিত হলে:

T_{প্রয়োজনীয়} = 0.60 + 0.50 + 0.15 = 1.25 N·m

1.5 এর একটি প্রাথমিক পরিষেবা ফ্যাক্টর ব্যবহার করা:

T_{নির্বাচন} = 1.25 × 1.5 ≈ 1.88 N·m

এই উদাহরণের জন্য, মোটর এবং ট্রান্সমিশন সিস্টেম প্রয়োজনীয় ত্বরণ অবস্থার অধীনে কমপক্ষে আনুমানিক 1.88 N·m প্রদান করতে সক্ষম হওয়া উচিত। উপলব্ধ টর্ক প্রকৃত অপারেটিং গতিতে পরীক্ষা করা আবশ্যক, শুধুমাত্র শূন্য গতিতে নয়।

6. একটি উল্লম্ব অক্ষের জন্য অক্ষীয় বল গণনা করা

ঊর্ধ্বমুখী ত্বরণের সময় একটি উল্লম্ব অক্ষকে অবশ্যই চলমান সমাবেশের ওজন অতিক্রম করতে হবে। সবচেয়ে খারাপ ঊর্ধ্বমুখী শক্তি হিসাবে অনুমান করা যেতে পারে:

F_{উল্লম্ব} = m × g + m × a + F_{প্রতিরোধ} + F_{প্রক্রিয়া}

যেখানেgমহাকর্ষীয় ত্বরণ, সাধারণত 9.81 m/s² হিসাবে নেওয়া হয়।

ঊর্ধ্বমুখী ভ্রমণ, নিম্নগামী ভ্রমণ, ত্বরণ, মন্থরতা এবং জরুরী স্টপিংয়ের সময় শক্তির অবস্থা পরিবর্তিত হয়। প্রাথমিক মোটর সাইজিংয়ের জন্য, ঊর্ধ্বগামী ত্বরণকে সাধারণত সর্বোচ্চ ড্রাইভিং-টর্ক অবস্থার একটি হিসাবে পরীক্ষা করা হয়। সম্পূর্ণ গতি চক্র এখনও আলাদাভাবে মূল্যায়ন করা আবশ্যক.

7. উল্লম্ব অক্ষ গণনার উদাহরণ

এই অপারেটিং অবস্থার সাথে একটি উল্লম্ব উত্তোলন অক্ষ বিবেচনা করুন:

চলন্ত ভর	120 কেজি
ঊর্ধ্বমুখী ত্বরণ	0.5 m/s²
যান্ত্রিক প্রতিরোধ	60 N
বল স্ক্রু সীসা	10 মিমি
ড্রাইভিং দক্ষতা অনুমান	0.90
সম্মিলিত ঘূর্ণায়মান জড়তা	0.0005 kg·m²

ধাপ 1: মাধ্যাকর্ষণ বল গণনা করুন

F_{মাধ্যাকর্ষণ} = 120 × 9.81 = 1,177.2 N

ধাপ 2: ত্বরণ বল গণনা করুন

F_{ত্বরণ} = 120 × 0.5 = 60 N

ধাপ 3: মোট ঊর্ধ্বগামী অক্ষীয় বল গণনা করুন

F_{উল্লম্ব} = 1,177.2 + 60 + 60

F_{উল্লম্ব} = 1,297.2 N

ধাপ 4: উল্লম্ব আন্দোলনের জন্য টর্ক গণনা করুন

T_{রৈখিক} = 1,297.2 × 0.010 ÷ (2π × 0.90)

T_{রৈখিক} ≈ 2.29 N·m

ধাপ 5: ঘূর্ণায়মান জড়তা টর্ক যোগ করুন

= 2π × 0.5 ÷ 0.010 ≈ 314.2 rad/s²

T_{ঘূর্ণায়মান} = 0.0005 × 314.2 ≈ 0.16 N·m

প্রিলোড, সিল এবং অতিরিক্ত প্রতিরোধের জন্য আরও 0.15 N·m অনুমতি দেওয়া হচ্ছে:

T_{প্রয়োজনীয়} = 2.29 + 0.16 + 0.15 = 2.60 N·m

1.5 এর একটি প্রাথমিক পরিষেবা ফ্যাক্টর প্রয়োগ করা:

T_{নির্বাচন} = 2.60 × 1.5 = 3.90 N·m

তাই নির্বাচিত মোটরটি এই উদাহরণে প্রয়োজনীয় ত্বরণ এবং গতিতে প্রায় 3.90 N·m প্রদান করতে সক্ষম হওয়া উচিত। কারণ এটি একটি উল্লম্ব অক্ষ, একটি হোল্ডিং ব্রেক, কাউন্টারব্যালেন্স বা অন্যান্য যান্ত্রিক সুরক্ষা ডিভাইসেরও প্রয়োজন হতে পারে।

8. প্রয়োজনীয় মোটর গতি গণনা করুন

টর্ক সবসময় গতির সাথে একসাথে মূল্যায়ন করা আবশ্যক। মোটর ঘূর্ণন গতি রৈখিক গতি এবং বল স্ক্রু সীসা থেকে গণনা করা হয়:

n = v × 60 ÷ p

কোথায়:

n= বল স্ক্রু ঘূর্ণন গতি, আরপিএম
v= রৈখিক গতি, m/s
p= বল স্ক্রু লিড, m/rev

উদাহরণস্বরূপ, যদি অনুভূমিক অক্ষের জন্য 10 মিমি সীসা সহ 0.5 m/s একটি রৈখিক গতির প্রয়োজন হয়:

n = 0.5 × 60 ÷ 0.010 = 3,000 আরপিএম

তাই মোটরকে অবশ্যই 3,000 rpm-এ প্রয়োজনীয় টর্ক প্রদান করতে হবে। একটি মোটরের পর্যাপ্ত কম-গতি বা সর্বোচ্চ টর্ক থাকতে পারে কিন্তু এই গতিতে অপর্যাপ্ত একটানা টর্ক থাকতে পারে।

গণনা করা ঘূর্ণন গতি অবশ্যই স্ক্রু ব্যাস, অসমর্থিত দৈর্ঘ্য, সমর্থন বিন্যাস এবং অভ্যন্তরীণ সঞ্চালন নকশা দ্বারা নির্ধারিত অনুমোদিত বল স্ক্রু গতির নীচে থাকতে হবে।

9. রেটেড টর্ক, পিক টর্ক এবং আরএমএস টর্ক

মোটর নির্বাচন শুধুমাত্র একটি টর্ক মান উপর ভিত্তি করে করা উচিত নয়. তিনটি শর্ত চেক করা উচিত:

পিক টর্ক:ত্বরণ, হ্রাস বা একটি সংক্ষিপ্ত প্রক্রিয়া-বল শিখর সময় প্রয়োজন
ক্রমাগত বা রেটযুক্ত টর্ক:মোটর অপারেটিং গতিতে ক্রমাগত প্রদান করতে পারে টর্ক
আরএমএস টর্ক:সম্পূর্ণ অপারেটিং চক্র থেকে গণনা করা তাপ-সমতুল্য টর্ক

একটি মোটর গণনাকৃত পিক টর্ক পূরণ করতে পারে কিন্তু তারপরও যদি এর আরএমএস টর্ক ক্রমাগত রেটিং ছাড়িয়ে যায় তবে তা অতিরিক্ত গরম হতে পারে। ঘন ঘন ত্বরণ, স্বল্প থাকার সময় বা ক্রমাগত উত্পাদন সহ অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য একটি সম্পূর্ণ ডিউটি-চক্র গণনার প্রয়োজন।

10. কেন একটি উল্লম্ব অক্ষের একটি ব্রেক প্রয়োজন

বলের স্ক্রুগুলি দক্ষ এবং সাধারণত পিছনে -চালিত হতে পারে। যখন মোটর ঘূর্ণন সঁচারক বল অপসারণ করা হয়, একটি উল্লম্ব লোডের ওজন স্ক্রু ঘোরাতে পারে এবং অক্ষকে নিচে নামাতে পারে।

সার্ভো ধারণ করা টর্ককে একমাত্র নিরাপত্তা ব্যবস্থা হিসাবে বিবেচনা করা উচিত নয়। অ্যাপ্লিকেশন এবং ঝুঁকি স্তরের উপর নির্ভর করে, একটি উল্লম্ব অক্ষের প্রয়োজন হতে পারে:

একটি মোটর ধরে ব্রেক
একটি কাউন্টারওয়েট বা বায়ুসংক্রান্ত ভারসাম্য
একটি নিরাপত্তা বাদাম বা যান্ত্রিক লকিং প্রক্রিয়া
একটি জরুরী স্টপিং ডিভাইস
একটি লোড-হোল্ডিং ব্রেক বা অপ্রয়োজনীয় সংযম

উল্লম্ব-অক্ষ নিরাপত্তা সম্পর্কে আরও পড়ুনএকটি বল স্ক্রু একটি উল্লম্ব লোড ধরে রাখতে পারে?

11. সাধারণ বল স্ক্রু টর্ক গণনা ভুল

শুধুমাত্র চলমান ওজন ব্যবহার করে

কিলোগ্রামে ভর সরাসরি টর্ক সূত্রে প্রবেশ করা যায় না। এটিকে প্রথমে শক্তিতে রূপান্তর করতে হবে, এবং বল গণনা অক্ষটি অনুভূমিক বা উল্লম্ব কিনা তার উপর নির্ভর করে।

ত্বরণ উপেক্ষা

একটি দ্রুত-চলমান কিন্তু ধীরে ধীরে ত্বরিত অক্ষের জন্য খুব দ্রুত ত্বরণ সহ একটি ধীর অক্ষের তুলনায় কম পিক টর্কের প্রয়োজন হতে পারে। গতি এবং ত্বরণ উভয়ই সংজ্ঞায়িত করা আবশ্যক।

বল স্ক্রু জড়তা উপেক্ষা

একটি লম্বা বা বড়-ব্যাসের বল স্ক্রুর ঘূর্ণন জড়তা তাৎপর্যপূর্ণ হতে পারে। এটি বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ-উচ্চ ত্বরণ অ্যাপ্লিকেশনে।

চলমান টর্ক হিসাবে মোটর হোল্ডিং টর্ক ব্যবহার করা

গতি বাড়ার সাথে সাথে মোটর টর্ক সাধারণত কমে যায়। প্রকৃত অপারেটিং গতিতে মোটর টর্ক-স্পিড কার্ভের বিপরীতে প্রয়োজনীয় টর্ক অবশ্যই পরীক্ষা করা উচিত।

শুধুমাত্র গতির প্রয়োজন থেকে সীসা নির্বাচন করা

একটি বৃহত্তর সীসা প্রদত্ত রৈখিক গতির জন্য প্রয়োজনীয় স্ক্রু আরপিএম কমিয়ে দেয়, তবে একই অক্ষীয় শক্তির জন্য আরও ড্রাইভিং টর্কের প্রয়োজন হয়। সীসা নির্বাচনের গতি, টর্ক, পজিশনিং রেজোলিউশন এবং গুরুত্বপূর্ণ-গতির সীমার ভারসাম্য থাকা উচিত।

একটি নির্বিচারে নিরাপত্তা ফ্যাক্টর প্রয়োগ

একটি পরিষেবা ফ্যাক্টর গণনার অনিশ্চয়তা কভার করতে সাহায্য করে কিন্তু সঠিক ইঞ্জিনিয়ারিং ডেটা প্রতিস্থাপন করে না। একটি বৃহত্তর নিরাপত্তা ফ্যাক্টর একটি অবমূল্যায়িত প্রক্রিয়া বল, অনুপযুক্ত মোটর জড়তা অনুপাত বা অপর্যাপ্ত উল্লম্ব-অক্ষ ব্রেক সংশোধন করতে পারে না।

12. ব্যবহারিক মোটর সাইজিং পদ্ধতি

চলমান ভর, অক্ষ অভিযোজন এবং বহিরাগত প্রক্রিয়া বল সংজ্ঞায়িত করুন।
সর্বাধিক গতি, ত্বরণ, হ্রাস এবং শুল্ক চক্র সংজ্ঞায়িত করুন।
একটি প্রাথমিক বল স্ক্রু ব্যাস এবং সীসা নির্বাচন করুন.
প্রতিটি গতির অবস্থার জন্য সর্বাধিক অক্ষীয় বল গণনা করুন।
অক্ষীয় বলকে বল স্ক্রু ড্রাইভিং টর্কে রূপান্তর করুন।
বল স্ক্রু, কাপলিং এবং অন্যান্য ঘূর্ণায়মান জড়তা টর্ক যোগ করুন।
যাচাইকৃত প্রিলোড, সীল এবং যান্ত্রিক প্রতিরোধ যোগ করুন।
একটি উপযুক্ত ডিজাইন মার্জিন প্রয়োগ করুন।
প্রয়োজনীয় বল স্ক্রু আরপিএম গণনা করুন।
মোটর কার্ভের বিপরীতে পিক টর্ক, একটানা টর্ক এবং আরএমএস টর্ক পরীক্ষা করুন।
সমালোচনামূলক গতি, বাকলিং লোড এবং বল স্ক্রু পরিষেবা জীবন পরীক্ষা করুন।
উল্লম্ব অক্ষের জন্য একটি উপযুক্ত হোল্ডিং এবং নিরাপত্তা ব্যবস্থা যোগ করুন।

উপসংহার

বল স্ক্রু মোটর ঘূর্ণন সঁচারক বল শুধুমাত্র চলন্ত ভরের পরিবর্তে সম্পূর্ণ গতি সিস্টেম দ্বারা নির্ধারিত হয়। একটি অনুভূমিক অক্ষে প্রধানত ত্বরণ, প্রক্রিয়া বল এবং যান্ত্রিক প্রতিরোধের জন্য টর্কের প্রয়োজন হয়। একটি উল্লম্ব অক্ষকে অবশ্যই মাধ্যাকর্ষণ অতিক্রম করতে হবে এবং সাধারণত অতিরিক্ত লোড-ধারণ সুরক্ষার প্রয়োজন হয়।

মৌলিক অক্ষীয়-বল টর্ক সূত্রটি একটি কার্যকর সূচনা বিন্দু প্রদান করে, কিন্তু ঘূর্ণায়মান জড়তা, বল স্ক্রু প্রিলোড, মোটর গতি, শুল্ক চক্র এবং নিরাপত্তার প্রয়োজনীয়তাগুলিও চূড়ান্ত মোটর নির্বাচন করার আগে মূল্যায়ন করা আবশ্যক।

DLY সরবরাহবল স্ক্রুএকাধিক ব্যাস, সীসা, নির্ভুলতা গ্রেড এবং বাদামের কনফিগারেশনে। মোটর কাপলিং এবং BK/BF, FK/FF বা EK/EF সমর্থন ব্যবস্থাগুলিকে মেলানোর জন্য স্ট্যান্ডার্ড এবং কাস্টম এন্ড মেশিনিং প্রদান করা যেতে পারে।

আপনার গতি সিস্টেমের জন্য একটি বল স্ক্রু নির্বাচন করতে সাহায্য প্রয়োজন?

আমাদের লোড, স্ট্রোক, গতি, ত্বরণ, মাউন্টিং ওরিয়েন্টেশন এবং প্রয়োজনীয় নির্ভুলতা পাঠান।

DLY এর সাথে যোগাযোগ করুন

← DLY ব্লগে ফিরে যান