장비운전에 필요한 모터 또는 감속기를 선정할때 필요한 부하토크 계산방법 토크 : 물체에 작용하여 물체를 회전시키는 원인이 되는 물리량, 비틀림모멘트라고도 함 단위 : N.m N.cm Kgf.m gf.cm gf.mm 등등 (통일된 단위적용 중요) T (torque) 토크를 구하는 공식 1. T = F(힘) * r(회전중심과 무게중심간거리) 2. T = I (관성모멘트) * α (각가속도) 3. T = (9.8 * μ(마찰계수) * m (무게) + F (힘)) * 리드 / 2π -> 볼스크류 운전 4. T = (9.8 * μ(마찰계수) * m (무게) + F (힘)) * πD(지름) / 2π -> 밸트풀리 & 랙피니언 & 체인스프라켓 운전 F (Force) 힘을 구하는 공식 1. F = m (무게) * a (가속도) I (Inertia of moment) 관성모멘트를 구하는 공식 형상에 따라 다양한 공식이 있으며, 하단 참조 1. I = m (무게) * r^2 (원통반지름 ^2) -> 속빈파이프 2. I = ½ * m (무게) * r^2 (원통반지름 ^2) -> 속이 찬원통 . . . 부하토크는 3가지로 나누어 계산할수 있습니다. 1. 자중토크 (마찰토크): 운전부의 무게에 의해서 발생하는 토크 예를 들어 수직 Up & Down 운전 장비에서 정지상태를 유지하기 위해 필요한 토크 수평 운전에서도, 장비가 움직이기 직전까지 필요한 토크 (통상 수직운전의 10%->마찰계수와 상관) 2. 가속토크 : 운전부가 일정한 속도를 내기위해 가속시 필요한 토크 가속시간에 반비례, 가속시간이 짧을수록 가속토크를 커짐, 이에따라 전체운전시간중, 가,감속시간의 적절한 배분필요 3. 관성토크 : 가속토크가 동일한 개념이며 (회전운동 , 인덱스 회전, 틸팅등), 관성모멘트 계산이 필요함 부하토크 = 1.자중토크 + 2.가속토크 또는 1.자중토크 + 3. 관성토크 에 의해서 계산됨 비상정지토크 검토 장비가 안정상의 이유 또는 그밖에 다른이유로 급제동 (비상정지)가 필요할경우 가속토크 & 감속토크의 재검토가 필요함 통상운전보다 빠르게 가속 및 감속을 하여야 하기에, 가,감속시간이 급격하게 짧아져야 하며 이는 토크가 그만큼 커져야 함->이로 인해 모터 또는 감속기 용량을 초과할수 있음 관성모멘트 공식 토크(torque) 계산 토크란 무엇인가? 모터에서 토크(torque)는 회전력이라고도 표현할 수 있는데, 물체를 동작시키려 할 때에 필요로 하는 힘을 표현한 것이다. 토크의 단위는 gf.cm 을 사용한다. 도르레같은 풀리의 반지름이 1cm인 풀리축에 모터를 연결하여 실에 추의 무게가 gf인 것을 끌어 올리게 한다. T = W(gf) * L(cm) = W.L (gf.cm) 즉, 반지름 L인 풀리를 무게 W인 추를 돌려 올리는 힘이다. 물체를 동작시킬 때의 필요한 토크는 아랫 그림과 같이 가속시간과 등속운동 기간에서 다르다. 실제 대략적인 계산 토크를 구하는 방법
이것을 위의 그림과 같이 구체적인 물체에서 계산에 의해 구하려면 다음과 같다. 실제 사례 W : 2kg D: 5cm f : 2회전/sec t : 0.5sec J=2×5×5/8=6.25(kg·㎠) T-I 특성(토크 대 전류) T-N특성(토크 대 회전수)
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