តើសមីការនិទាឃរដូវ Torsional នៃចលនាព្យាករណ៍ពីការអនុវត្តពិភពលោកពិតយ៉ាងដូចម្តេច?

ការរចនារបស់អ្នកត្រូវការការគ្រប់គ្រងការបង្វិលច្បាស់លាស់. និទាឃរដូវមិនស្ថិតស្ថេរបណ្តាលឱ្យរំញ័រនិងបរាជ័យ. តើអ្នកធានាដោយរបៀបណា?, ចលនាដែលអាចទស្សន៍ទាយបានរាល់ពេលសម្រាប់ផលិតផលរបស់អ្នក។?

សមីការនិទាឃរដូវបង្វិលនៃចលនាគឺជារូបមន្តដែលពិពណ៌នាអំពីរបៀបដែលប្រព័ន្ធម៉ាស់និទាឃរដូវនឹងយោល. It models the relationship between the spring's stiffness, នេះ។ mass's inertia[^ 1], និងកម្លាំងសើម. This allows engineers to predict a spring's rotational behavior before it's even made.

នៅពេលដែលខ្ញុំឃើញសមីការនេះ។, I don't just see a formula. ខ្ញុំឃើញរឿងរ៉ាវអំពីរបៀបដែលនិទាឃរដូវនឹងមានឥរិយាបទនៅក្នុងម៉ាស៊ីនពិត. It's the blueprint we use at LINSPRING to prevent unwanted vibrations, គ្រប់គ្រងចលនា, និងធានាថានិទាឃរដូវមួយធ្វើការងាររបស់ខ្លួនយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះសម្រាប់វដ្តរាប់ពាន់. ការយល់ដឹងអំពីសមីការនេះគឺជាភាពខុសគ្នារវាងការរចនាផ្នែកដែលសម និងមួយដែលអនុវត្តយ៉ាងពិតប្រាកដ. Let's break down what each part of that story means for your project.

តើអ្វីជារូបមន្តមូលដ្ឋានសម្រាប់ចលនាអាម៉ូនិកសាមញ្ញ?

អ្នកត្រូវការនិទាឃរដូវដើម្បីលំយោលដោយព្យាករណ៍. ប៉ុន្តែការកកិតនិងភាពធន់នៃខ្យល់មិនត្រូវបានអើពើនៅក្នុងម៉ូដែលមូលដ្ឋាន. តើ​រូបមន្ត​សាមញ្ញ​បែប​នេះ​អាច​មាន​ប្រយោជន៍​សម្រាប់​ការ​ប្រជែង​ក្នុង​ការ​រចនា​ពិភព​ពិត​យ៉ាង​ដូចម្ដេច?

សមីការជាមូលដ្ឋានគឺ I * α + k * θ = 0. នៅទីនេះ, I គឺជាពេលនៃនិចលភាព, α គឺជាការបង្កើនល្បឿនមុំ, k is the spring's torsion constant, និង θ គឺ ការផ្លាស់ទីលំនៅជ្រុង[^ 2]. នេះពិពណ៌នាអំពីឧត្តមគតិមួយ។, ប្រព័ន្ធគ្មានការកកិត ដែលចលនានឹងបន្តជារៀងរហូត.

រូបមន្តដ៏សាមញ្ញនេះគឺជាចំណុចចាប់ផ្តើមសម្រាប់រាល់និទាឃរដូវរមួលដែលយើងរចនា. វាជួយយើងឱ្យយល់ពីទំនាក់ទំនងជាមូលដ្ឋានរវាងវត្ថុដែលកំពុងផ្លាស់ទី និងនិទាឃរដូវដែលកំពុងធ្វើចលនា. ខ្ញុំគិតពីកង់តុល្យភាពនៅក្នុងនាឡិកាមេកានិច. កង់តូចគឺជាម៉ាស់ (I), ហើយ​សរសៃ​សក់​ដ៏​ឆ្ងាញ់​ផ្តល់​នូវ​កម្លាំង​ស្តារ (k). The watch's accuracy depends on this perfect, លំយោលម្តងទៀត. នៅក្នុងរោងចក្ររបស់យើង។, យើងគ្រប់គ្រង k តម្លៃជាមួយនឹងភាពជាក់លាក់ខ្លាំង. We adjust the spring's wire diameter, សម្ភារៈ, និងចំនួន coil ដើម្បីទទួលបានភាពរឹងពិតប្រាកដដែលត្រូវការដើម្បីជំរុញប្រព័ន្ធឱ្យបានត្រឹមត្រូវ. សមីការជាមូលដ្ឋាននេះផ្តល់ឱ្យយើងនូវគោលដៅដ៏ល្អសម្រាប់គោលដៅ.

ទំនាក់ទំនងស្នូល: និចលភាពទល់នឹង. រឹង

រូបមន្តនេះពិពណ៌នាអំពីការជួញដូរថាមពលទៅវិញទៅមកដ៏ល្អឥតខ្ចោះ.

• គ្រានៃនិចលភាព (ខ្ញុំ): This represents the object's resistance to being rotated. ធ្ងន់, ផ្នែកដែលមានអង្កត់ផ្ចិតធំមាននិចលភាពខ្ពស់ ហើយនឹងពិបាកចាប់ផ្តើម និងបញ្ឈប់. នេះគឺជាទ្រព្យសម្បត្តិនៃផ្នែកដែលអ្នកកំពុងភ្ជាប់ជាមួយនិទាឃរដូវ.
• ថេរ Torsional (k): This is the spring's stiffness, ឬកម្លាំងបង្វិលជុំដែលវាត្រូវការដើម្បីបង្វិលវាតាមមុំជាក់លាក់មួយ។. នេះគឺជាអថេរដែលយើងគ្រប់គ្រងកំឡុងពេលផលិត. និទាឃរដូវដែលធ្វើពីលួសក្រាស់ឬពីវត្ថុធាតុខ្លាំងនឹងមានខ្ពស់ជាង k.
• ការផ្លាស់ទីលំនៅ (ខ្ញុំ) និងការបង្កើនល្បឿន (ក): ទាំងនេះពិពណ៌នាអំពីចលនា. នៅពេលដែល ការផ្លាស់ទីលំនៅជ្រុង[^ 2] (θ) គឺនៅអតិបរមារបស់វា។, the spring's restoring torque is highest, ការបង្កើតអតិបរមា ការបង្កើនល្បឿនមុំ[^ ៣] (α). នៅពេលដែលវត្ថុត្រឡប់ទៅទីតាំងកណ្តាលរបស់វា។, កម្លាំងបង្វិលជុំ និងការបង្កើនល្បឿនធ្លាក់ចុះដល់សូន្យ.

តើ Damping ផ្លាស់ប្តូរសមីការនៃចលនាយ៉ាងដូចម្តេច?

ប្រព័ន្ធនិទាឃរដូវរបស់អ្នកហួសគោលដៅ ឬញ័រយូរពេក. An undamped model doesn't match reality. តើអ្នកគិតយ៉ាងណាចំពោះកម្លាំងដែលបន្ថយចលនា?

Damping ណែនាំពាក្យដែលទប់ទល់នឹងចលនា, ដូចជាការកកិត ឬធន់នឹងខ្យល់. សមីការក្លាយជា I * α + c * ω + k * θ = 0, កន្លែងណា c គឺ មេគុណសម្ងួត[^ ៥] និង ω គឺជាល្បឿនមុំ. នេះបង្កើតគំរូជាក់ស្តែងបន្ថែមទៀតនៃរបៀបដែលប្រព័ន្ធប្រព្រឹត្ត.

នេះគឺជាកន្លែងដែលរូបវិទ្យាជួបនឹងពិភពពិត. គ្មានអ្វីរំជើបរំជួលជារៀងរហូតទេ។. នៅក្នុងការងាររបស់យើង។, ការសើមមិនមែនគ្រាន់តែជាកម្លាំងដើម្បីយកឈ្នះនោះទេ។; it's often a feature we have to design for. ខ្ញុំចាំបានថាគម្រោងមួយសម្រាប់ក្រុមហ៊ុនឧបករណ៍អូឌីយ៉ូកម្រិតខ្ពស់មួយ។. ពួកគេត្រូវការនិទាឃរដូវរមួលសម្រាប់គម្របគម្របធូលីដី. ពួកគេចង់ឱ្យគម្របបិទដោយរលូន និងយឺត, ដោយគ្មានការលោតឬទះកំផ្លៀង. យឺតនោះ។, ចលនាដែលគ្រប់គ្រងគឺជាឧទាហរណ៍ដ៏ល្អឥតខ្ចោះនៃ "ការសើមលើស" ប្រព័ន្ធ. We had to work with their engineers to match our spring's k តម្លៃទៅ c value of the hinge's built-in friction. សមីការបានជួយយើងឱ្យទទួលបានសមតុល្យត្រឹមត្រូវ។, ការបង្កើតបុព្វលាភដែលមានអារម្មណ៍ថាពួកគេចង់បាន.

ការគ្រប់គ្រងចលនា: រដ្ឋទាំងបីនៃការបំផ្លាញ

នេះ មេគុណសម្ងួត[^ ៥] (c) កំណត់ពីរបៀបដែលប្រព័ន្ធមកសម្រាក.

• ខូច: ប្រព័ន្ធញ័រ, ប៉ុន្តែ​ការ​យោល​កាន់​តែ​តូច​ទៅៗ​រហូត​ដល់​វា​ឈប់. គិតអំពីទ្វារអេក្រង់ដែលបង្វិលទៅក្រោយពីរបីដងមុនពេលបិទ. វាកើតឡើងនៅពេលដែលកម្លាំងនិទាឃរដូវ (k) គឺខ្លាំងជាងកម្លាំងសម្ងួត (c).
• ខូចខាតយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ: ប្រព័ន្ធត្រឡប់ទៅទីតាំងសម្រាកវិញឱ្យបានលឿនតាមដែលអាចធ្វើទៅបាន ដោយមិនមានការហួសប្រមាណទាល់តែសោះ. នេះច្រើនតែជាឥរិយាបថដ៏ល្អសម្រាប់ម៉ាស៊ីន, ការព្យួររថយន្ត, និងឧបករណ៍វាស់វែង ដែលអ្នកត្រូវការការឆ្លើយតបរហ័ស និងស្ថិរភាព.
• សើមលើស: ប្រព័ន្ធ​ត្រឡប់​ទៅ​ទីតាំង​សម្រាក​របស់​វា​វិញ​យឺតៗ និង​គ្មាន​ការ​យោល​អ្វី​ឡើយ។. កម្លាំងសើម (c) គឺខ្ពស់ណាស់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងកម្លាំងនិទាឃរដូវ (k). វា​ត្រូវ​បាន​ប្រើ​ក្នុង​កម្មវិធី​ដូចជា​គម្រប​បិទ​យឺត ឬ​ដៃ​ខ្យល់.

តើយើងអនុវត្តសមីការទាំងនេះដោយរបៀបណានៅក្នុងការផលិតនិទាឃរដូវ?

អ្នកមានសមីការទ្រឹស្តី, ប៉ុន្តែតើវាបកប្រែទៅជាផ្នែករូបវន្តយ៉ាងដូចម្តេច? A calculation is useless if the spring you receive doesn't match its predictions.

យើងអនុវត្តសមីការទាំងនេះដោយភ្ជាប់ពួកវាទៅនឹងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តនៃនិទាឃរដូវ. រមួលរមួល (k) មិនមែនជាលេខអរូបីទេ។; it is a direct result of the material's ម៉ូឌុលកាត់[^ 6], អង្កត់ផ្ចិតខ្សែ, និងចំនួនខ្សែ. យើងប្រើវាដើម្បីបង្កើតប្រភពទឹកដែលផ្តល់នូវភាពច្បាស់លាស់, ការអនុវត្តដែលអាចព្យាករណ៍បាន។.

នៅក្នុងឧបករណ៍របស់យើង។, the equation of motion is the bridge between a customer's performance requirement and our manufacturing process. វិស្វករម្នាក់អាចផ្ញើមកយើងនូវគំនូរដែលនិយាយថា, «យើង​ត្រូវ​ការ​ប្រព័ន្ធ​មួយ​ជាមួយ​នឹង​ពេល​នៃ​និចលភាព​នេះ។ (I) ធ្វើឱ្យសើមយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ (c) ហើយត្រឡប់ទៅសូន្យវិញ។ 0.5 វិនាទី។" ការងាររបស់យើងគឺការគណនាពិតប្រាកដ k តម្លៃដែលត្រូវការដើម្បីធ្វើឱ្យវាកើតឡើង. បន្ទាប់មក, យើងបង្វែរវា។ k តម្លៃនៅក្នុងរូបមន្តផលិតកម្ម. យើងជ្រើសរើសខ្សែដែកអ៊ីណុកជាក់លាក់មួយដែលមានម៉ូឌុលកាត់ដែលគេស្គាល់, គណនា​អង្កត់ផ្ចិត​ខ្សែ​ដែល​ត្រូវ​ការ​ចុះ​ដល់​មួយ​ពាន់​អ៊ីញ, និងកំណត់ចំនួនពិតប្រាកដនៃឧបករណ៏. បន្ទាប់មកយើងប្រើម៉ាស៊ីន CNC របស់យើងដើម្បីផលិតនិទាឃរដូវ និងផ្ទៀងផ្ទាត់របស់វា។ k តម្លៃលើឧបករណ៍ធ្វើតេស្តកម្លាំងបង្វិលជុំរបស់យើង។.

ពីទ្រឹស្តីទៅដែក: រូបមន្តថេរ Torsional

គន្លឹះគឺរូបមន្តសម្រាប់ថេរ torsional ខ្លួនវាផ្ទាល់.

• រូបមន្ត: k = (G * d^4) / (8 * D * N)
  • G គឺជាម៉ូឌុល Shear នៃសម្ភារៈ (រង្វាស់នៃភាពរឹងរបស់វា។).
  • d គឺ អង្កត់ផ្ចិតខ្សែ[^7].
  • D គឺជាអង្កត់ផ្ចិតមធ្យមនៃឧបករណ៏.
  • N គឺជាចំនួននៃឧបករណ៏សកម្ម.
• អ្វីដែលយើងគ្រប់គ្រង: We can't change physics (G គឺជាទ្រព្យសម្បត្តិនៃសម្ភារៈ), ប៉ុន្តែយើងអាចគ្រប់គ្រងអ្វីៗផ្សេងទៀត។. អង្កត់ផ្ចិតខ្សែ (d) មានផលប៉ះពាល់ធំបំផុត, ដូចដែលវាត្រូវបានលើកឡើងទៅអំណាចទីបួន. ការផ្លាស់ប្តូរដ៏តូចមួយនៃកម្រាស់ខ្សែបណ្តាលឱ្យមានការផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំងនៃភាពរឹង. យើងក៏គ្រប់គ្រងយ៉ាងជាក់លាក់នូវអង្កត់ផ្ចិតនៃឧបករណ៏ផងដែរ។ (D) និងចំនួនខ្សែ (N) to fine-tune the spring's performance.
• ការផ្ទៀងផ្ទាត់: បន្ទាប់ពីការផលិត, យើងប្រើឧបករណ៍តេស្តកម្លាំងបង្វិល ដើម្បីអនុវត្តការផ្លាស់ទីលំនៅមុំដែលគេស្គាល់ (θ) និងវាស់កម្លាំងបង្វិលជុំលទ្ធផល. នេះអនុញ្ញាតឱ្យយើងគណនាពិភពពិត k តម្លៃនៃនិទាឃរដូវ និងធានាថាវាត្រូវគ្នានឹងតម្លៃទ្រឹស្តីដែលត្រូវការដោយសមីការនៃចលនា.

ការបហ្ចប់

សមីការនៃចលនាគឺច្រើនជាងទ្រឹស្តី; it is a practical tool that connects a system's desired behavior to a spring's physical design, ធានានូវភាពជឿជាក់ និង ការត្រួតពិនិត្យការបង្វិលដែលអាចព្យាករណ៍បាន។[^ ៨].

[^ 1]: ស្វែងយល់ពីតួនាទីនៃនិចលភាពនៅក្នុងប្រព័ន្ធមេកានិច និងឥទ្ធិពលរបស់វាទៅលើចលនា.
[^ 2]: ការយល់ដឹងអំពីការផ្លាស់ទីលំនៅមុំ គឺជាគន្លឹះក្នុងការវិភាគចលនារង្វិល.
[^ ៣]: ស្វែងយល់ពីគោលគំនិតនៃការបង្កើនល្បឿនមុំ និងសារៈសំខាន់របស់វានៅក្នុងចលនាបង្វិល.
[^ 4]: Learn about the variables that influence a spring's stiffness and its performance.
[^ ៥]: ស្វែងយល់ពីសារៈសំខាន់នៃមេគុណនៃការសើមក្នុងការគ្រប់គ្រងចលនា.
[^ 6]: ស្វែងយល់អំពីម៉ូឌុលកាត់ និងតួនាទីរបស់វាក្នុងការកំណត់ភាពរឹងរបស់សម្ភារៈ.
[^7]: ស្វែងយល់ពីរបៀបដែលអង្កត់ផ្ចិតខ្សែមានឥទ្ធិពលលើដំណើរការ និងភាពរឹងរបស់ប្រភពទឹក។.
[^ ៨]: ស្វែងយល់ពីយុទ្ធសាស្ត្រសម្រាប់ធានាការគ្រប់គ្រងការបង្វិលដែលអាចព្យាករណ៍បាននៅក្នុងកម្មវិធីវិស្វកម្ម.