一種由微處理器控制自動平衡吊具的設(shè)計方案

3.2 框架

為了足夠的安全裕度，涵蓋考慮最不利情形：一端固支的水平矩形等截面懸臂梁，自由端受重力10 000/2=5000 N;自重加其它零件重量4 000 N偏于安全地視為作用于懸臂梁懸出端。矩形高為100 mm，寬為68 mm;

因此，各種低碳鋼均滿足要求。

3.3 電機

選用YVP100L2—4變頻電機，最高轉(zhuǎn)速5 000 rpm，多級可調(diào)。額定功率3 kW，額定扭矩19 Nm。不使用減速機，螺距為3mm，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速為960 rpm時，每秒鐘吊環(huán)移動48 mm。這個速度可以看做吊具工作時的最高速度。

電機功率=吊具上升速度×(重力加速度+上升加速度)×(被吊質(zhì)量+設(shè)備質(zhì)量)/機械效率=0.05×(9.8+0.1)×(1 000+400)/0.22=3 kW上述式子是關(guān)于吊具徹底歪斜這種最不利情況的，裕度過大。電機功率選國標(biāo)系列值3 kW。

3.4 螺紋傳動機構(gòu)

螺牙強度能承受(1 000+400)×9.8N的軸向力(吊具徹底歪斜，這是最不利的情況)選用梯形螺紋。因為矩形螺紋運動精度高，成本高。

根據(jù)耐磨性初選中徑，梯形螺紋：

其中，[p]=18MPa，ψ=H/d=2.5，Q=14 000 N，

得到d2=11.5 mm。為了更好的剛度，選d=32 mm，螺距t=3 mm。