কিভাবে লিনিয়ার গাইড মোমেন্ট লোড গণনা করবেন: রোল, পিচ এবং ইয়াও

 

রৈখিক গাইড মোমেন্ট লোড ঘটে যখন একটি বাহ্যিক শক্তি গাইড বিন্যাসের কেন্দ্র থেকে দূরে কাজ করে। ফলস্বরূপ রোল, পিচ বা ইয়াও মুহূর্ত একটি রৈখিক গাইড ব্লককে অন্যদের তুলনায় অনেক বেশি লোড বহন করতে পারে, এমনকি যখন মোট মেশিনের ওজন গাইডওয়ের রেট করা ক্ষমতার চেয়ে নিরাপদে কম বলে মনে হয়।

এই নির্দেশিকাটি ব্যাখ্যা করে যে কীভাবে একটি বাহ্যিক মুহূর্ত গণনা করা যায়, কীভাবে রেল ব্যবধান এবং ব্লক ব্যবধান লোড বিতরণকে প্রভাবিত করে এবং কীভাবে একটি প্রতিসম দ্বৈত-রেল, চার-ব্লক সিস্টেমে সবচেয়ে বেশি লোড করা ব্লক অনুমান করা যায়।

সরলীকৃত সূত্র প্রাথমিক আকারের জন্য দরকারী। প্রকৃত লিনিয়ার গাইড মডেলের জন্য প্রকাশিত লোড রেটিং, অনুমোদিত স্ট্যাটিক মুহূর্ত এবং গণনা পদ্ধতির বিরুদ্ধে চূড়ান্ত নির্বাচন এখনও পরীক্ষা করা উচিত।

কেন মোট ওজন লিনিয়ার গাইড নির্বাচনের জন্য যথেষ্ট নয়

একটি সাধারণ প্রাথমিক গণনা মোট উল্লম্ব লোডকে ব্লকের সংখ্যা দ্বারা ভাগ করে:

ব্লক প্রতি লোড=মোট লোড ÷ ব্লকের সংখ্যা

এই গণনাটি তখনই বৈধ হয় যখন লোডটি যথেষ্ট কঠোর এবং প্রতিসম গাইড বিন্যাসের জ্যামিতিক কেন্দ্রের মাধ্যমে কাজ করে।

বাস্তব মেশিনে প্রায়ই অফসেট লোড থাকে। উদাহরণ অন্তর্ভুক্ত:

• গাইড ব্লকের সামনে প্রসারিত একটি CNC স্পিন্ডেল
• একটি চলন্ত গাড়ির উপরে বসানো একটি রোবট হাত
• একটি টেবিলের একপাশে অবস্থিত একটি ওয়ার্কপিস
• একটি উল্লম্ব অক্ষ দ্রুত ত্বরান্বিত বা হ্রাস পাচ্ছে
• গাইডওয়ে কেন্দ্র থেকে দূরে অভিনয় করা একটি কাটা বা চাপা শক্তি

এই অফসেটগুলি মুহূর্ত তৈরি করে। কিছু ব্লক অতিরিক্ত লোড পায়, অন্যগুলি আংশিকভাবে আনলোড হয় বা বিপরীত লোডিং অনুভব করতে পারে।

বেসিক মোমেন্ট সূত্র

ঘূর্ণনের অক্ষ থেকে একটি বলকে তার লম্ব দূরত্ব দ্বারা গুণ করে একটি মুহূর্ত গণনা করা হয়:

M = F × e

কোথায়:

• M= মুহূর্ত, সাধারণত N·m বা N·mm এ প্রকাশ করা হয়
• Fনিউটনে=বল প্রয়োগ করে
• eবল এবং রেফারেন্স অক্ষের মধ্যে=লম্ব দূরত্ব

যদি একটি 2,000 N বল গাইডওয়ে কেন্দ্র থেকে 300 মিমি কাজ করে:

M=2,000 × 300=600,000 N·mm

M = 600 N·m

সর্বদা সামঞ্জস্যপূর্ণ ইউনিট ব্যবহার করুন। যদি ব্লক স্পেসিং এবং রেল স্পেসিং মিলিমিটারে প্রবেশ করা হয়, তবে মুহূর্তের জন্য N·mm ব্যবহার করুন। যদি দূরত্ব মিটারে প্রবেশ করা হয়, N·m ব্যবহার করুন।

রৈখিক গাইড সিস্টেমে রোল, পিচ এবং ইয়াও

গণনার উদ্দেশ্যে, এই নিবন্ধটি নিম্নলিখিত সমন্বয় ব্যবস্থা ব্যবহার করে:

• X-অক্ষ:রৈখিক ভ্রমণের দিক
• Y-অক্ষ:দুটি রেল জুড়ে তির্যক দিক
• Z-অক্ষ:উল্লম্ব দিক

বিভিন্ন নির্মাতারা তাদের ক্যাটালগগুলিতে বিভিন্ন মুহূর্ত প্রতীক বা অক্ষ অভিযোজন ব্যবহার করতে পারে। একটি প্রকাশিত অনুমোদিত মুহূর্ত মান ব্যবহার করার আগে সর্বদা প্রকৃত গাইডওয়ে ক্যাটালগে চিত্রটি তুলনা করুন।

গণনা করার আগে গাইডওয়ে লেআউট সংজ্ঞায়িত করুন

নিম্নলিখিত সরলীকৃত গণনা অনুমান করা হয়:

• দুটি সমান্তরাল রৈখিক গাইড রেল
• প্রতিটি রেলে দুটি ব্লক
• একই আকার এবং কঠোরতা সহ চারটি ব্লক
• একটি অনমনীয় মাউন্ট প্লেট
• প্রতিসাম্য রেল এবং ব্লক অবস্থান
• সঠিকভাবে সারিবদ্ধ মাউন্ট পৃষ্ঠতল
• কোনো উল্লেখযোগ্য ছাড়পত্র বা কাঠামোগত বিকৃতি নেই

দুটি গুরুত্বপূর্ণ মাত্রা প্রয়োজন:

• Wদুই রেলের মধ্যে=কেন্দ্র-থেকে-কেন্দ্রের দূরত্ব
• Lসামনে এবং পিছনের ব্লক সারির মধ্যে=কেন্দ্র-থেকে-কেন্দ্রের দূরত্ব

এগুলি কেন্দ্রের দূরত্ব, সামগ্রিক টেবিলের প্রস্থ বা ব্লকের দৈর্ঘ্য নয়।

কেন্দ্রীভূত উল্লম্ব লোড

যখন একটি উল্লম্ব লোডF_zএকটি প্রতিসম চার-ব্লক বিন্যাসের কেন্দ্রে কাজ করে, প্রতিটি ব্লকের আদর্শ স্ট্যাটিক লোড হল:

P₀ = F_z ÷ 4

একটি 4,000 N কেন্দ্রীভূত লোডের জন্য:

P₀প্রতি ব্লকে=4,000 ÷ 4=1,000 N

এটি রোল, পিচ বা অন্যান্য বাহ্যিক শক্তির প্রভাব যোগ করার আগে বেস লোড।

সরলীকৃত পিচ মোমেন্ট লোড গণনা

ব্লক গ্রুপের কেন্দ্রের সামনে বা পিছনে অবস্থিত একটি উল্লম্ব বল একটি পিচ মুহূর্ত তৈরি করে:

M_y = F_z × e_x

একটি প্রতিসম চার-ব্লক বিন্যাসের জন্য, আরও ভারী লোড করা সারিতে প্রতিটি ব্লকের অতিরিক্ত উল্লম্ব প্রতিক্রিয়া অনুমান করা যেতে পারে:

ΔP_পিচ = M_y ÷ (2L)

ভারী লোড করা সারিতে প্রতিটি ব্লকের সর্বোচ্চ উল্লম্ব লোড হল:

P_{সর্বোচ্চ} = F_z ÷ 4 + M_y ÷ (2L)

বিপরীত সারিতে প্রতিটি ব্লকের সংশ্লিষ্ট লোড হল:

P_{মিনিট} = F_z ÷ 4 − M_y ÷ (2L)

একটি নেতিবাচক ফলাফল মানে লোড অদৃশ্য হয়ে যাবে না. এটি নির্দেশ করে যে সরলীকৃত মডেল একটি উত্থান বা বিপরীত-রেডিয়াল প্রতিক্রিয়ার পূর্বাভাস দেয়। গাইড ব্লকের রিভার্স-লোড ক্ষমতা, প্রিলোড, মাউন্টিং বোল্ট এবং স্ট্রাকচারাল কন্টাক্ট অবশ্যই চেক করতে হবে।

কাজের উদাহরণ: সিএনসি জেড-অক্ষ ওভারহং স্পিন্ডল সহ

একটি উল্লম্ব CNC স্লাইড বিবেচনা করুন যার চারটি গাইড ব্লকের কেন্দ্রের সামনে একটি স্পিন্ডেল সমাবেশ লাগানো আছে।

• মোট উল্লম্ব বল: 4,000 N
• ব্লক-গ্রুপ কেন্দ্র থেকে অনুভূমিক অফসেট: 200 মিমি
• সামনের-থেকে-পিছনের ব্লকের ব্যবধান: 400 মিমি
• প্রতি রেলে দুটি ব্লক সহ দুটি গাইড রেল

ধাপ 1: কেন্দ্রীভূত লোড গণনা করুন

P₀ = 4,000 ÷ 4 = 1,000 N

ধাপ 2: পিচ মুহূর্ত গণনা করুন

M_y = 4,000 × 200

M_y= 800,000 N·mm=800 N·m

ধাপ 3: ব্লক প্রতি অতিরিক্ত লোড গণনা করুন

ΔP_পিচ = 800,000 ÷ (2 × 400)

ΔP_পিচ = 1,000 N

ধাপ 4: সামনে এবং পিছনের ব্লক লোড নির্ধারণ করুন

ফ্রন্ট ব্লক লোড=1,000 + 1,000=2,000 N প্রতি ব্লক

রিয়ার ব্লক লোড=1,000 − 1,000=0 N প্রতি ব্লক

মোট লোড চেক হল:

(2 × 2,000) + (2 × 0) = 4,000 N

যদিও গড় লোড প্রতি ব্লকে মাত্র 1,000 N, তবে দুটি সামনের ব্লক প্রতিটি 2,000 N বহন করে। মোট লোডকে চার দ্বারা ভাগ করে গাইডওয়ে নির্বাচন করলে সবচেয়ে ভারী লোড ব্লকগুলিকে 50% অবমূল্যায়ন করা হবে।

সরলীকৃত রোল মোমেন্ট লোড গণনা

গাইডওয়ে কেন্দ্রের বাম বা ডানে অবস্থিত একটি লোড একটি রোল মুহূর্ত তৈরি করে:

M_x = F_z × e_y

কেন্দ্রের দূরত্ব দ্বারা পৃথক দুটি প্রতিসম রেলের জন্যW, আরও ভারী লোড করা রেলের প্রতিটি ব্লকের অতিরিক্ত উল্লম্ব প্রতিক্রিয়া অনুমান করা যেতে পারে:

ΔP_রোল = M_x ÷ (2W)

দুটি রেলের আনুমানিক ব্লক লোড হয়ে যায়:

P_{ভারী রেল} = F_z ÷ 4 + M_x ÷ (2W)

P_{হালকা রেল} = F_z ÷ 4 − M_x ÷ (2W)

রেলের ব্যবধান বৃদ্ধি একই রোল মুহূর্ত দ্বারা সৃষ্ট অতিরিক্ত ব্লক লোড হ্রাস করে। এই কারণেই একটি বৃহত্তর গাইডওয়ে লেআউট মুহূর্ত প্রতিরোধের উন্নতি করতে পারে এমনকি গাইড রেলের আকার অপরিবর্তিত থাকলেও।

কিভাবে একটি ইয়াও মুহূর্ত চিকিত্সা

একটি পার্শ্বীয় শক্তি গাড়ির কেন্দ্রের সামনে বা পিছনে কাজ করে একটি ইয়াও মুহূর্ত তৈরি করে:

M_z = F_y × e_x

একটি প্রতিসম চার-ব্লক বিন্যাসে, প্রতি ব্লকের অতিরিক্ত পার্শ্বীয় প্রতিক্রিয়ার একটি প্রাথমিক অনুমান হল:

ΔP_{ইয়াও} = M_z ÷ (2L)

যাইহোক, ইয়াও লোডিং বিশেষ যত্ন সহকারে পরীক্ষা করা উচিত। প্রকৃত লোড বণ্টন নির্ভর করে ব্লকের পার্শ্বীয় দৃঢ়তা, রেলের প্রান্তিককরণ, মাউন্টিং-প্লেটের দৃঢ়তা, প্রিলোড এবং অন্যান্য উল্লম্ব বা পার্শ্বীয় শক্তি একই সাথে কাজ করে কিনা তার উপর।

চূড়ান্ত নির্বাচনের জন্য, প্রস্তুতকারকের নির্দেশমূলক লোড রেটিং এবং অনুমোদিত স্ট্যাটিক মুহুর্তগুলির সাথে গণনাকৃত পার্শ্বীয় প্রতিক্রিয়া এবং মিলিত সমতুল্য লোডের তুলনা করুন।

চারটি ব্লকে কম্বাইন্ড রোল এবং পিচ

একটি উল্লম্ব বল বহনকারী একটি অনমনীয়, প্রতিসম চার-ব্লক প্ল্যাটফর্মের প্রাথমিক গণনার জন্য, প্রতিটি ব্লকের প্রতিক্রিয়া এইভাবে উপস্থাপন করা যেতে পারে:

P = F_z/4 ± M_x/(2W) ± M_y/(2L)

লক্ষণগুলি ব্লকের অবস্থানের উপর নির্ভর করে। অফসেট লোডের নিকটবর্তী কোণটি সাধারণত উভয় ইতিবাচক সংযোজন পায়, যখন তির্যক বিপরীত ব্লক উভয় হ্রাস পায়।

এই সমীকরণটি একটি আদর্শিক স্ট্যাটিক প্রতিক্রিয়া মডেল, একটি সর্বজনীন ক্যাটালগ নির্বাচন সূত্র নয়। এটি সমান ব্লক কঠোরতা এবং একটি অনমনীয় মাউন্ট প্লেট অনুমান করে। প্রকৃত লোড বন্টন এর কারণে পরিবর্তিত হতে পারে:

• বিভিন্ন ব্লক প্রিলোড লেভেল
• রেল সমান্তরাল ত্রুটি
• অসম মাউন্ট পৃষ্ঠতল
• নমনীয় টেবিল বা বন্ধনী
• বিভিন্ন লোড দিকনির্দেশ
• ত্বরণ এবং প্রভাব
• ব্লক এবং রেলের মধ্যে ক্লিয়ারেন্স

যদি একটি গণনাকৃত প্রতিক্রিয়া নেতিবাচক হয়ে যায়, যদি বেশ কয়েকটি বল নির্দেশ একত্রে কাজ করে, অথবা যদি কাঠামো প্রতিসম না হয়, তাহলে গাইড প্রস্তুতকারকের ইঞ্জিনিয়ারিং গণনা পদ্ধতি বা উপযুক্ত নির্বাচন সফ্টওয়্যার ব্যবহার করুন।

স্ট্যাটিক মোমেন্ট রেটিং বাহ্যিক মুহূর্ত হিসাবে একই নয়

রৈখিক গাইড ক্যাটালগগুলি প্রায়ই একটি পৃথক ব্লকের জন্য অনুমোদিত স্ট্যাটিক মুহুর্তগুলি তালিকাভুক্ত করে। এই মানগুলি নির্দিষ্ট স্থির অবস্থার অধীনে একটি ব্লক কতটা রোল, পিচ বা ইয়াও মোমেন্ট সহ্য করতে পারে তা বর্ণনা করে।

চেক না করে একটি ক্যাটালগ মানের সাথে মোট বাহ্যিক মেশিন মুহূর্ত সরাসরি তুলনা করবেন না:

• রেটিং এক ব্লক বা একাধিক ব্লকের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য কিনা
• রেটিংটি কোন ঘূর্ণন অক্ষের প্রতিনিধিত্ব করে
• রেটিং স্ট্যাটিক বা গতিশীল কিনা
• যা লোড দিক জড়িত
• একটি সমতুল্য মুহূর্ত ফ্যাক্টর প্রয়োজন কিনা
• কোন স্ট্যাটিক নিরাপত্তা ফ্যাক্টর উপযুক্ত

বাহ্যিক মুহূর্তটিকে প্রথমে প্রতিক্রিয়া বা সমতুল্য লোডে রূপান্তরিত করা উচিত যা ব্লকগুলিতে কাজ করে। সবচেয়ে ভারী লোড ব্লক তারপর উপযুক্ত স্ট্যাটিক লোড, গতিশীল লোড এবং মুহূর্ত সীমা বিরুদ্ধে চেক করা হয়.

ত্বরণ এবং প্রক্রিয়া বাহিনী অন্তর্ভুক্ত করুন

মেশিনের ওজন শক্তির একমাত্র উৎস। ত্বরণ জড়তা সৃষ্টি করে:

F_{জড়তা} = m × a

কোথায়:

• m= ভর কিলোগ্রামে চলমান
• am/s² এ=ত্বরণ
• F_{জড়তা}নিউটনে=জড়তা বল

যদি এই জড়তা বল গাইড ব্লকের উপরে একটি উচ্চতায় কাজ করে, এটি একটি অতিরিক্ত মুহূর্ত তৈরি করে:

M_{জড়তা} = m × a × h

কাটিং, ক্ল্যাম্পিং, প্রেসিং, বেল্ট টান এবং ক্যাবল-টেনে আনতে হবে। একাধিক অপারেটিং পর্যায় সহ একটি মেশিনের জন্য, শুধুমাত্র স্থির অবস্থা পরীক্ষা করার পরিবর্তে প্রতিটি পর্যায়ের জন্য ব্লক লোড গণনা করুন।

কিভাবে রেল এবং ব্লক স্পেসিং মোমেন্ট লোডকে প্রভাবিত করে

সরলীকৃত সূত্র একটি গুরুত্বপূর্ণ সম্পর্ক দেখায়:

• বৃহত্তর রেল ব্যবধান রোল মোমেন্ট দ্বারা সৃষ্ট ব্লক প্রতিক্রিয়া হ্রাস করে।
• বৃহত্তর সামনের-থেকে-পিছনের ব্লক ব্যবধান পিচ এবং ইয়াও মুহূর্ত দ্বারা সৃষ্ট প্রতিক্রিয়া হ্রাস করে।

প্রযোজ্য ব্যবধান দ্বিগুণ করা একই আদর্শ মুহূর্ত দ্বারা উত্পাদিত অতিরিক্ত ব্লক প্রতিক্রিয়াকে প্রায় অর্ধেক করে।

এর অর্থ এই নয় যে রেল এবং ব্লকগুলি সর্বদা যথাসম্ভব দূরে অবস্থান করা উচিত। চলমান প্লেটটি অবশ্যই যথেষ্ট কঠোর হতে হবে, মাউন্ট করা পৃষ্ঠগুলি অবশ্যই সঠিকভাবে মেশিন করা উচিত এবং লেআউটটি অবশ্যই মেশিনের কাঠামোর মধ্যে ফিট হতে হবে।

যখন সরলীকৃত সূত্র একা ব্যবহার করা উচিত নয়

যখন সিস্টেমে থাকে তখন আরও সম্পূর্ণ গণনার প্রয়োজন হয়:

• একটি রেল বা একটি অসম সংখ্যক ব্লক
• একই অক্ষে বিভিন্ন ধরণের ব্লক বা আকার
• অপ্রতিসম রেল বা ব্লক অবস্থান
• একটি নমনীয় চলন্ত টেবিল
• উল্লেখযোগ্য সম্মিলিত উল্লম্ব এবং পার্শ্বীয় লোড
• শক, কম্পন বা দ্রুত পরিবর্তনশীল ত্বরণ
• ছোট-স্ট্রোক অপারেশন
• উচ্চ প্রিলোড বা অনিশ্চিত মাউন্ট নির্ভুলতা
• একটি নিরাপত্তা-গুরুত্বপূর্ণ উল্লম্ব বা ওভারহেড অক্ষ

এই অবস্থার অধীনে, লোড বিতরণ উপাদান দৃঢ়তা এবং কাঠামোগত বিকৃতির উপর নির্ভর করে। চূড়ান্ত নির্বাচনের জন্য প্রস্তুতকারকের গণনার সরঞ্জাম বা একটি বৈধ যান্ত্রিক মডেল ব্যবহার করা উচিত।

ব্যবহারিক লিনিয়ার গাইড মোমেন্ট লোড চেকলিস্ট

1. প্রকৃত মেশিনের জন্য X, Y এবং Z দিকনির্দেশগুলি সংজ্ঞায়িত করুন।
2. সমস্ত রেল এবং ব্লকের কেন্দ্র অবস্থান রেকর্ড করুন।
3. প্রয়োজনে F=m × g ব্যবহার করে ওজন বল গণনা করুন।
4. ত্বরণ, কাটা, টিপে এবং অন্যান্য প্রক্রিয়া বাহিনী যোগ করুন।
5. গাইডওয়ে কেন্দ্র থেকে প্রতিটি বলের লম্ব অফসেট পরিমাপ করুন।
6. M=F × e ব্যবহার করে রোল, পিচ এবং ইয়াও মুহূর্ত গণনা করুন।
7. সবচেয়ে ভারী লোড ব্লক দ্বারা বাহিত লোড অনুমান.
8. সমস্ত প্রাসঙ্গিক লোড দিকনির্দেশ এবং অনুমোদিত স্ট্যাটিক মুহুর্তগুলি পরীক্ষা করুন৷
9. একটি উপযুক্ত স্ট্যাটিক নিরাপত্তা ফ্যাক্টর প্রয়োগ করুন এবং পরিষেবা জীবন গণনা করুন।
10. যাচাই করুন যে বেস, চলন্ত প্লেট এবং মাউন্টিং বোল্টগুলি যথেষ্ট অনমনীয়।

স্ট্যাটিক লোড, ডাইনামিক লোড এবং লাইফ সিলেকশন সম্পর্কে আরও নির্দেশনার জন্য দেখুনকিভাবে লিনিয়ার গাইড রেল এবং ক্যারেজ লোড ক্যাপাসিটি নির্বাচন করবেন.

সঠিক গণনা একটি সঠিকভাবে ইনস্টল করা সিস্টেমের উপরও নির্ভর করে। দেখুনলিনিয়ার মোশন গাইড কিভাবে ইনস্টল করবেন.

উপসংহার

রৈখিক নির্দেশিকা মুহূর্ত লোড গণনা একটি সহজ সম্পর্ক দিয়ে শুরু হয়: মুহূর্ত সমান বলকে লম্ব দূরত্ব দ্বারা গুণিত করে। সেই মুহূর্তটিকে প্রকৃত ব্লক লোডে রূপান্তর করার জন্য রেল স্পেসিং, ব্লক স্পেসিং এবং লোডের দিকনির্দেশ প্রয়োজন।

একটি প্রতিসম দ্বৈত-রেল, চার-ব্লক বিন্যাসের জন্য, সরলীকৃত স্থির সূত্র একটি কার্যকর প্রথম অনুমান প্রদান করতে পারে। তারা আরও প্রদর্শন করে যে কেন বৃহত্তর রেল ব্যবধান এবং বৃহত্তর ব্লক স্পেসিং অফসেট লোডগুলির প্রতিরোধকে উন্নত করে।

চূড়ান্ত গাইডওয়ে নির্বাচন সবচেয়ে বেশি লোড করা ব্লকের উপর ভিত্তি করে হওয়া উচিত-গড় লোড নয়-এবং ত্বরণ, প্রক্রিয়া শক্তি, প্রিলোড, কাঠামোগত দৃঢ়তা, মাউন্টিং নির্ভুলতা, স্ট্যাটিক নিরাপত্তা এবং প্রয়োজনীয় পরিষেবা জীবন অন্তর্ভুক্ত করা উচিত।

← DLY ব্লগে ফিরে যান