Як правильно вибрати розрядність та крок механічного лічильника оборотів. На простому прикладі гвинтової подачі показуємо, як розрахувати діапазон, врахувати точність і отримати зручну індикацію у різних варіантах.
Як ми розглядали в попередній статті, механічний лічильник обертів — це елемент, який перетворює обертання вала на дискретну зміну чисел на барабанах. Іншими словами, лічильник — це просто зчитувальний пристрій.
Тепер розглянемо, як це фактично застосовується на практиці.
Припустимо, що ми вибрали різьбовий стрижень із трапецеїдальною різьбою типу NSL і хочемо за його допомогою переміщати каретку верстата. Загальна довжина стрижня L становить 1500 мм, і в нашому випадку він буде використовуватися приблизно на 95% своєї довжини, тобто на 1425 мм.
Для кращого розуміння розглянемо два варіанти (А і В). У першому випадку використано винт А, NSL-10x2-R-1500-A, у якого крок різьби становить 2 мм. У другому випадку використано винт В, NSL-28x5-R-1500-A з кроком 5 мм.
Це означає, що за один повний оберт на 360 градусів каретка переміститься:
- у випадку А на 2 мм,
- у випадку В на 5 мм.
Вихідні дані
L = 1500 мм, робоча довжина ≈ 1425 мм (95% ходу).
Варіант А: крок різьби 2 мм.
Варіант В: крок різьби 5 мм.
Перший, найпростіший: нам потрібно бачити лише кількість обертів, які зробив винт. Потім ці оберти можна перевести в міліметри за таблицею чи наклейкою, або скласти технологічну карту, прив’язавшись до кількості обертів. У такому випадку для варіантів А і В достатньо трирозрядного лічильника серії DD50.
З урахуванням того, що при виборі лічильника рекомендується залишати запас по обертах 10–15%, перевіряємо наш вибір:
- 713 < 999 — трьох розрядів вистачає з запасом.
- 285 < 999 — тим більше вистачає.
Тепер ускладнимо задачу.
Припустимо, що ми хочемо бачити на дисплеї лічильника не просто кількість обертів, а одразу переміщення каретки в міліметрах. Максимальний хід становить приблизно 1425 мм — це максимальне число, яке повинна вмістити шкала. Якщо одна одиниця на лічильнику дорівнює 1 мм, то при максимальному переміщенні лічильник має показати 1425.
Трьох розрядів (0–999) для цього не вистачає, значення 1425 не поміститься.
Чотири розряди (0–9999) — достатньо з хорошим запасом.
У наших випадках (А і В) потрібен лічильник серії DD51.
Важливий момент: крок гвинта (2 або 5 мм) вже не впливає на вибір кількості розрядів. При максимальному переміщенні в обох випадках число однакове — 1425 мм. Тут крок гвинта впливає лише на вибір передавального числа або кроку лічильника.
- Варіант А (крок різьби 2 мм).
Необхідно, щоб після одного повного оберту лічильник показував +2 одиниці. Для цього підходить лічильник із кроком 0.2 (передавальне 0002). Оператор бачить, що зміна показання на 2 відповідає переміщенню на 2 мм.
- Варіант В (крок різьби 5 мм).
Необхідно, щоб після одного повного оберту лічильник показував +5 одиниць. Це крок 0.5 або передавальне 0005. У серії DD51 таких значень немає, там доступні лише більші кроки 2.0 і 5.0. Кроки 2.0 і 5.0 не підходять, оскільки дають занадто велике збільшення показань (20 і 50 одиниць за оберт), і при максимальному ході кінцеве значення перевищить 9999, що є максимальним для чотирирозрядного лічильника.
Перевіряємо серію DD52.
Перш ніж починати вибір, потрібно пам’ятати, що тут є запас за розрядністю. Ці лічильники п’ятирозрядні, і максимальне число на табло становить 99999.
- Для варіанта А (крок 2 мм)
У серії DD52 є лічильники з кроком 2.0, що дає зміну показань на 20 одиниць за один оберт. Математично це дозволяє зчитувати переміщення з дискретністю приблизно 0,1 мм, оскільки 2 мм переміщення / 20 одиниць ≈ 0,1 мм на одиницю індикації.
Однак слід враховувати, що навіть у безлюфтових трапецеїдальних гвинтів NSL існує невеликий технологічний люфт та пружні деформації передачі. У реальних умовах це зазвичай 0,03–0,05 мм, а при зносі може досягати 0,08–0,1 мм. Тому фактична точність регулювання такої системи становить приблизно ±0,1 мм, і надмірно високе номінальне розділення шкали індикації не дає практичної користі.
З урахуванням цього, крок 2.0 залишається оптимальним варіантом: він забезпечує зручну градуйовку (до 0,1–0,2 мм), а кольорове виділення молодших розрядів на барабанах лише полегшує візуальне зчитування, але не задає фізичну величину (червоний барабан не є відображенням десятих міліметра).
- Для варіанта В (крок різьби 5 мм)
У серії DD52 є лічильники з кроком 0.5 і 5.0. Якщо вибрати крок 5.0, лічильник буде змінювати показання на 50 одиниць за оберт, що також відповідає дискретності приблизно 0,1 мм, оскільки 5 мм / 50 одиниць ≈ 0,1 мм на одиницю. Але з урахуванням реального технологічного люфту та пружних деформацій така пара «гвинт-гайка» має практичну точність регулювання приблизно ±0,1–0,2 мм, тому крок 5.0 забезпечує більш ніж достатню чутливість без зайвого перевантаження оператора дрібними поділками. Як і в попередньому випадку, червоний барабан виділяє молодший розряд для зручності, але не є індикатором часток міліметра.
Таким чином, при правильному виборі передавального числа та з урахуванням реального люфту гвинтів серії NSL механічні лічильники DD52 дозволяють виконувати регулювання як у діапазоні міліметрів, так і з чутливістю приблизно 0,1–0,2 мм, що повністю відповідає можливостям таких гвинтових передач.
Як показав цей підбір, за допомогою механічних лічильників обертів усіх представлених серій можна вирішувати задачі регулювання як грубого, так і дуже точного налаштування.
