การคำนวณแรงบิดสำหรับงาน Index Table

การคำนวณโหลดสำหรับงาน Index Table หรือจานหมุนแบ่งชิ้นงานอัตโนมัติ เพื่อใช้ในการเลือกมอเตอร์และเกียร์ที่เหมาะสม โดยภาพแสดงการคำนวณ 2 ส่วนหลักๆ คือ การหาแรง (Force) และ การหาแรงบิด (Torque)

1. การคำนวณหาแรง (Force)

ขั้นตอนแรกคือการคำนวณหาแรงที่จำเป็นต้องใช้ในการขับเคลื่อนโหลด โดยใช้สูตรพื้นฐาน $F=M\times a$:

• F (Force): แรงที่ต้องการ (หน่วยเป็น N หรือนิวตัน)

• M (Mass): มวลของโหลดที่ต้องการเคลื่อนที่ ในภาพระบุไว้ที่ 50 kg

• a (Acceleration): ความเร่ง ในภาพกำหนดค่าไว้ที่ 4 ซึ่งเป็นค่าที่ใช้ในการคำนวณเบื้องต้น

ดังนั้น จากสูตร: $F=50\times 4=200.00$ นิวตัน

2. การคำนวณหาแรงบิด (Torque)

เมื่อได้ค่าแรงแล้ว ระบบจะนำมาใช้คำนวณหาแรงบิดที่จำเป็นสำหรับมอเตอร์ โดยใช้สูตร $T=F\times r$:

• T (Torque): แรงบิดที่ต้องการ (หน่วยเป็น Nm หรือนิวตันเมตร)

• F (Force): แรงที่คำนวณได้จากขั้นตอนแรก ซึ่งคือ 200.00 N

• r (Radius): รัศมีของจานหมุน ในภาพระบุเส้นผ่านศูนย์กลาง (Dia. Table) ที่ 800 mm

  • รัศมี = เส้นผ่านศูนย์กลาง / 2 = 800 mm / 2 = 400 mm

  • แปลงเป็นหน่วยเมตร: 400 mm / 1000 = 0.4 m

ดังนั้น จากสูตร: $T=200.00\times 0.4=80.00$ นิวตัน-เมตร (Nm)

ค่า 80.00 Nm คือแรงบิดที่เพลาขับของ Index Table ต้องใช้ในการหมุนโหลด

การเลือกอัตราทดเกียร์ (Gear Ratio)

หลังจากคำนวณแรงบิดที่ต้องการแล้ว ระบบจะนำมาเปรียบเทียบกับกำลังของมอเตอร์ (Motor Rate Torque) ที่มีอยู่ (ในภาพระบุ 5.39 Nm) ซึ่งจะเห็นว่าแรงบิดที่ต้องการ (80.00 Nm) สูงกว่าที่มอเตอร์มีอยู่มาก จึงต้องมีการทดเกียร์เพื่อเพิ่มแรงบิดและลดความเร็ว

ภาพแสดงตัวเลือกอัตราทดเกียร์ 2 แบบ:

• Gear Ratio Target 15: หากใช้อัตราทดเกียร์ 1:15 จะได้ความเร็วเอาต์พุตที่ 360 Degree/sec

• Gear Ratio Select 20: หากใช้อัตราทดเกียร์ 1:20 จะได้ความเร็วเอาต์พุตที่ 270 Degree/sec

การเลือกอัตราทดเกียร์จึงขึ้นอยู่กับความต้องการด้านความเร็วและแรงบิดของงานครับ