An Difríocht idir Córais Ghluaiseachta Céim-ar-Eibhear agus Córais Ghluaiseachta Comhtháite Eibhear

Braitheann rogha an ardáin ghluaiseachta líneach bunaithe ar eibhear is oiriúnaí d’fheidhmchlár ar leith ar réimse fachtóirí agus athróg. Tá sé ríthábhachtach a aithint go bhfuil a shraith riachtanas uathúil féin ag gach feidhmchlár nach mór a thuiscint agus a chur in ord tosaíochta chun réiteach éifeachtach a shaothrú i dtéarmaí ardáin ghluaiseachta.

Ceann de na réitigh is forleithne ná céimeanna suíomh ar leith a shuiteáil ar struchtúr eibhir. Comhtháthaíonn réiteach coitianta eile na comhpháirteanna a chuimsíonn na haiseanna gluaiseachta go díreach isteach san eibhear féin. Tá rogha a dhéanamh idir ardán céime ar eibhear agus ardán gluaiseachta comhtháite eibhir (IGM) ar cheann de na chéad chinntí atá le déanamh sa phróiseas roghnúcháin. Tá idirdhealaithe soiléire idir an dá chineál réitigh, agus ar ndóigh, tá a fhiúntais féin - agus a rabhaidh - ag gach ceann acu ar gá iad a thuiscint agus a bhreithniú go cúramach.

Chun léargas níos fearr a thabhairt ar an bpróiseas cinnteoireachta seo, déanaimid measúnú ar na difríochtaí idir dhá dhearadh bhunúsacha ardáin ghluaisne líneach — réiteach traidisiúnta stáitse ar eibhear, agus réiteach IGM — ó pheirspictíochtaí teicniúla agus airgeadais araon i bhfoirm cás-staidéir ar imthacaí meicniúil.

Cúlra

Chun na cosúlachtaí agus na difríochtaí idir córais IGM agus córais thraidisiúnta stáitse-ar-eibhir a iniúchadh, ghineamar dhá dhearadh cás tástála:

• Imthacaí meicniúil, céim-ar-eibhear
• Imthacaí meicniúil, IGM

Sa dá chás, tá trí ais ghluaiseachta i ngach córas. Tá 1000 mm de thaisteal ag an ais-Y agus tá sé suite ar bhonn struchtúr an eibhir. Tá an ais-X, atá suite ar dhroichead an tionóil le 400 mm de thaisteal, ag iompar an ais-Z ingearach le 100 mm de thaisteal. Léirítear an socrú seo go picteagrafach.

Maidir leis an dearadh stáitse-ar-eibhir, roghnaíomar stáitse leathanchoirp PRO560LM don ais-Y mar gheall ar a chumas iompair ualaigh níos mó, rud atá coitianta i go leor feidhmchlár gluaiseachta a úsáideann an socrú “droichead scoilte Y/XZ” seo. Maidir leis an ais-X, roghnaíomar PRO280LM, a úsáidtear go coitianta mar ais droichid i go leor feidhmchlár. Cuireann an PRO280LM cothromaíocht phraiticiúil ar fáil idir a lorg coise agus a chumas ais-Z le hualaí custaiméara a iompar.

I gcás na ndearaí IGM, rinneamar macasamhlú dlúth ar na coincheapa agus na leagan amach bunúsacha dearaidh de na haiseanna thuas, agus an príomhdhifríocht ná go bhfuil aiseanna IGM tógtha go díreach isteach sa struchtúr eibhir, agus dá bhrí sin níl na boinn chomhpháirteanna meaisínithe atá i láthair sna dearaí céime-ar-eibhir iontu.

Is gnách go mbíonn an ais Z coitianta sa dá chás dearaidh, agus roghnaíodh í mar chéim PRO190SL atá á tiomáint ag scriú liathróide. Is ais an-choitianta í seo le húsáid san treoshuíomh ingearach ar dhroichead mar gheall ar a cumas ualaigh fhlaithiúil agus a foirm atá sách dlúth.

Léiríonn Fíor 2 na córais stáitse-ar-eibhear agus IGM sonracha a ndearnadh staidéar orthu.

Comparáid Theicniúil

Deartar córais IGM ag baint úsáide as réimse teicnící agus comhpháirteanna atá cosúil leo siúd a fhaightear i ndearaí traidisiúnta céime-ar-eibhir. Mar thoradh air sin, tá go leor airíonna teicniúla i bpáirt idir córais IGM agus córais céime-ar-eibhir. Os a choinne sin, cuireann comhtháthú na n-aiseanna gluaiseachta go díreach isteach sa struchtúr eibhir roinnt tréithe idirdhealaitheacha ar fáil a dhéanann idirdhealú idir córais IGM agus córais céime-ar-eibhir.

Fachtóir Foirme

B’fhéidir gurb é bunús an mheaisín — an t-eibhear — a thosaíonn an chosúlacht is soiléire. Cé go bhfuil difríochtaí sna gnéithe agus sna lamháltais idir dearaí céim-ar-eibhear agus IGM, tá toisí foriomlána bhonn an eibhir, na n-ardaitheoirí agus an droichid coibhéiseach. Tá sé seo den chuid is mó toisc go bhfuil na taisteal ainmniúil agus teorann comhionann idir céim-ar-eibhear agus IGM.

Tógáil

Tugann easpa bunáiteanna ais comhpháirteanna meaisínithe sa dearadh IGM buntáistí áirithe thar réitigh céim-ar-eibhear. Go háirithe, cuidíonn laghdú comhpháirteanna i lúb struchtúrach an IGM le dolúbthacht fhoriomlán an ais a mhéadú. Ligeann sé freisin achar níos giorra idir bonn an eibhir agus dromchla uachtarach an charráiste. Sa chás-staidéar seo, cuireann dearadh an IGM airde dromchla oibre 33% níos ísle ar fáil (80 mm i gcomparáid le 120 mm). Ní ​​hamháin go gceadaíonn an airde oibre níos lú seo dearadh níos dlúithe, ach laghdaíonn sé freisin na fritháireamh meaisín ón mótar agus ón ionchódóir go dtí an pointe oibre, rud a fhágann earráidí Abbe laghdaithe agus dá bhrí sin feidhmíocht fheabhsaithe maidir le suíomh pointe oibre.

Comhpháirteanna Ais

Ag féachaint níos doimhne isteach sa dearadh, roinneann na réitigh céim-ar-eibhir agus IGM roinnt comhpháirteanna tábhachtacha, amhail mótair líneacha agus ionchódóirí suímh. Mar thoradh ar roghnú coitianta fórsóra agus rian maighnéad, bíonn cumais aschuir fórsa coibhéiseacha ann. Mar an gcéanna, soláthraíonn úsáid na n-ionchódóirí céanna sa dá dhearadh réiteach comhionann mín le haghaidh aiseolais suímh. Mar thoradh air sin, níl difríocht shuntasach idir an cruinneas líneach agus an fheidhmíocht in-athdhéanta idir réitigh céim-ar-eibhir agus IGM. Mar thoradh ar leagan amach comhpháirteanna comhchosúil, lena n-áirítear scaradh imthacaí agus caoinfhulaingt, bíonn feidhmíocht inchomparáide ann i dtéarmaí gluaiseachtaí earráide geoiméadracha (i.e., díreachas cothrománach agus ingearach, claonadh, rolladh agus luascadh). Ar deireadh, tá eilimintí tacaíochta an dá dhearadh, lena n-áirítear bainistíocht cáblaí, teorainneacha leictreacha agus stadanna crua, go bunúsach mar an gcéanna ó thaobh feidhme de, cé go bhféadfadh siad a bheith beagán éagsúil ó thaobh cuma fhisiciúil de.

Imthacaí

Maidir leis an dearadh seo, ceann de na difríochtaí is suntasaí ná rogha imthacaí treorach líneacha. Cé go n-úsáidtear imthacaí liathróide athchúrsála i gcórais céim-ar-eibhear agus IGM araon, cuireann córas IGM ar chumas imthacaí níos mó, níos doichte a ionchorprú sa dearadh gan airde oibre an ais a mhéadú. Ós rud é go mbraitheann dearadh IGM ar an eibhear mar bhonn, seachas bonn comhpháirte meaisínithe ar leithligh, is féidir cuid den spás ingearach a aisghabháil a d'úsáidfeadh bonn meaisínithe murach sin, agus an spás seo a líonadh go bunúsach le himthacaí níos mó agus airde iomlán an iompair os cionn an eibhir á laghdú fós.

Dolúbthacht

Bíonn tionchar mór ag úsáid imthacaí níos mó sa dearadh IGM ar dhlúthacht uilleach. I gcás an ais íochtaraigh choirp leathan (Y), cuireann réiteach IGM os cionn 40% níos mó de dhlúthacht rolla, 30% níos mó de dhlúthacht claonta agus 20% níos mó de dhlúthacht luasctha ar fáil ná dearadh céim-ar-eibhear comhfhreagrach. Ar an gcaoi chéanna, cuireann droichead an IGM méadú ceithre huaire ar dhlúthacht rolla, dúbailt an dhlúthacht claonta agus níos mó ná 30% níos mó de dhlúthacht luasctha ar fáil ná a chomhghleacaí céim-ar-eibhear. Tá buntáiste ag baint le dhlúthacht uilleach níos airde toisc go gcuireann sé go díreach le feidhmíocht dhinimiciúil fheabhsaithe, rud atá ríthábhachtach chun tréchur meaisín níos airde a chumasú.

Cumas Luchtaigh

A bhuíochas leis na himthacaí níos mó atá sa réiteach IGM, is féidir acmhainn ualaigh i bhfad níos airde a iompar ná réiteach céim-ar-eibhir. Cé go bhfuil acmhainn ualaigh 150 kg ag ais-bhonn PRO560LM an réitigh céim-ar-eibhir, is féidir leis an réiteach IGM comhfhreagrach ualach 300 kg a iompar. Ar an gcaoi chéanna, tacaíonn ais droichid PRO280LM an stáitse-ar-eibhir le 150 kg, ach is féidir le hais droichid an réitigh IGM suas le 200 kg a iompar.

Mais Ag Bogadh

Cé go dtugann na himthacaí níos mó sna haiseanna IGM meicniúla tréithe feidhmíochta uilleacha níos fearr agus cumas iompair ualaigh níos mó, tagann trucailí níos mó agus níos troime leo freisin. Ina theannta sin, tá na carráistí IGM deartha sa chaoi is go mbaintear gnéithe meaisínithe áirithe atá riachtanach d'ais céim-ar-eibhir (ach nach bhfuil riachtanach d'ais IGM) chun dolúbthacht na coda a mhéadú agus chun monarú a shimpliú. Ciallaíonn na tosca seo go bhfuil mais ghluaiseachta níos mó ag ais IGM ná ais céim-ar-eibhir chomhfhreagrach. Míbhuntáiste dosháraithe is ea go bhfuil luasghéarú uasta an IGM níos ísle, ag glacadh leis nach n-athraítear aschur fórsa an mhótair. Ach, i gcásanna áirithe, d'fhéadfadh mais ghluaiseachta níos mó a bheith buntáisteach ó thaobh na táimhe níos mó de, rud a d'fhéadfadh a bheith comhghaolmhar le méadú ar chobhsaíocht in-shuíomh.

Dinimic Struchtúracha

Soláthraíonn dolúbthacht imthacaí níos airde agus iompar níos doichte an chórais IGM buntáistí breise atá soiléir tar éis pacáiste bogearraí anailíse eilimintí críochta (FEA) a úsáid chun anailís mhódúil a dhéanamh. Sa staidéar seo, scrúdaíomar an chéad athshondas den iompar gluaisteach mar gheall ar a éifeacht ar bhandaleithead servo. Tagann an iompar PRO560LM ar athshondas ag 400 Hz, agus bíonn an modh céanna ag an iompar IGM comhfhreagrach ag 430 Hz. Léiríonn Fíor 3 an toradh seo.

Is féidir an athshondas níos airde atá ag réiteach IGM, i gcomparáid leis an réiteach traidisiúnta céim-ar-eibhear, a chur i leith dearadh níos doichte an iompair agus an imthacaí. Fágann athshondas níos airde an iompair gur féidir bandaleithead servo níos mó a bheith ann agus dá bhrí sin feidhmíocht dhinimiciúil fheabhsaithe.

Timpeallacht Oibriúcháin

Is beagnach i gcónaí éigeantach inséalaitheacht ais nuair a bhíonn truailleáin i láthair, bíodh siad ginte trí phróiseas an úsáideora nó i dtimpeallacht an mheaisín ar shlí eile. Tá réitigh céim-ar-eibhir oiriúnach go háirithe sna cásanna seo mar gheall ar nádúr dúnta an ais. Tagann céimeanna líneacha sraith PRO, mar shampla, feistithe le clúdaigh chrua agus séalaí taobh a chosnaíonn comhpháirteanna inmheánacha an stáitse ó éilliú go pointe réasúnta. Is féidir na céimeanna seo a chumrú freisin le cuimleoirí boird roghnacha chun smionagar a scuabadh den chlúdach crua barr agus an stáitse ag dul trasna. Ar an láimh eile, tá ardáin ghluaiseachta IGM oscailte ó nádúr, agus na himthacaí, na mótair agus na hionchódóirí nochta. Cé nach fadhb í i dtimpeallachtaí níos glaine, is féidir leis seo a bheith ina fhadhb nuair a bhíonn éilliú i láthair. Is féidir aghaidh a thabhairt ar an gceist seo trí chlúdach slí speisialta stíl-bhoilg a ionchorprú i ndearadh ais IGM chun cosaint a sholáthar ó smionagar. Ach mura gcuirtear i bhfeidhm i gceart é, is féidir leis na builg tionchar diúltach a imirt ar ghluaiseacht an ais trí fhórsaí seachtracha a chur ar an iompar agus é ag bogadh trína raon iomlán taistil.

Cothabháil

Is é an tseirbhíseacht difríocht idir ardáin ghluaiseachta céim-ar-eibhear agus ardáin ghluaiseachta IGM. Tá aiseanna mótair líneacha aitheanta go maith as a ndlúthacht, ach uaireanta bíonn sé riachtanach cothabháil a dhéanamh. Tá oibríochtaí cothabhála áirithe sách simplí agus is féidir iad a chur i gcrích gan an ais atá i gceist a bhaint ná a dhíchóimeáil, ach uaireanta bíonn gá le díchóimeáil níos críochnúla. Nuair a bhíonn an t-ardán gluaisne comhdhéanta de chéimeanna ar leithligh atá suite ar eibhear, is tasc réasúnta simplí é an tseirbhísiú. Ar dtús, díshuiteáil an céim ón eibhear, ansin déan an obair chothabhála riachtanach agus athshuiteáil é. Nó, cuir céim nua ina áit.

Is féidir le réitigh IGM a bheith níos dúshlánaí uaireanta agus cothabháil á déanamh acu. Cé go bhfuil sé an-simplí rian maighnéadach aonair den mhótar líneach a athsholáthar sa chás seo, is minic a bhíonn baint ag cothabháil agus deisiúcháin níos casta le go leor nó na comhpháirteanna uile a chuimsíonn an ais a dhíchóimeáil go hiomlán, rud a thógann níos mó ama nuair a bhíonn comhpháirteanna suite go díreach ar eibhear. Tá sé níos deacra freisin na haiseanna atá bunaithe ar eibhear a ailíniú lena chéile tar éis cothabháil a dhéanamh - tasc atá i bhfad níos simplí le céimeanna ar leithligh.

Tábla 1. Achoimre ar na difríochtaí teicniúla bunúsacha idir réitigh céim-ar-eibhear agus IGM le himthacaí meicniúla.

Comparáid Eacnamaíoch

Cé go mbeidh costas absalóideach aon chórais ghluaisne éagsúil bunaithe ar roinnt fachtóirí lena n-áirítear fad taistil, cruinneas ais, acmhainn ualaigh agus cumais dhinimiciúla, tugann na comparáidí coibhneasta idir córais ghluaisne IGM agus stáitse-ar-eibhir chomhchosúla a rinneadh sa staidéar seo le fios go bhfuil réitigh IGM in ann gluaiseacht mheánchruinnis go hardchruinneas a thairiscint ar chostais mheasartha níos ísle ná a gcomhghleacaithe stáitse-ar-eibhir.

Tá trí chomhpháirt bhunúsacha costais inár staidéar eacnamaíoch: páirteanna meaisín (lena n-áirítear páirteanna monaraithe agus comhpháirteanna ceannaithe), tionól an eibhir, agus saothair agus forchostais.

Páirteanna Meaisín

Cuireann réiteach IGM coigilteas suntasach ar fáil i gcomparáid le réiteach céime-ar-eibhir i dtéarmaí páirteanna meaisín. Tá sé seo mar gheall go príomha ar easpa bunanna céime atá meaisínithe go casta ar na haiseanna Y agus X san IGM, rud a chuireann castacht agus costas leis na réitigh céime-ar-eibhir. Ina theannta sin, is féidir coigilteas costais a chur i leith shimpliú coibhneasta páirteanna meaisínithe eile ar an réiteach IGM, amhail na carráistí gluaisteacha, a bhféadfadh gnéithe níos simplí agus lamháltais beagán níos suaimhní a bheith acu nuair a bhíonn siad deartha lena n-úsáid i gcóras IGM.

Tionóil Eibhir

Cé go bhfuil cuma agus foirm chosúil ar na tionóil bonn-ardaitheoir-droichid eibhir sa dá chóras IGM agus sa chóras stáitse-ar-eibhir, tá tionól eibhir IGM beagán níos costasaí. Tá sé seo amhlaidh toisc go nglacann an t-eibhir sa réiteach IGM áit na mbonn stáitse meaisínithe sa réiteach stáitse-ar-eibhir, rud a éilíonn go mbíonn lamháltais níos doichte ag an eibhear i réigiúin chriticiúla, agus fiú gnéithe breise, amhail gearrthacha easbhrúite agus/nó iontrálacha cruach snáithithe, mar shampla. Mar sin féin, inár staidéar cás, déantar castacht bhreise struchtúr an eibhir a fhritháireamh níos mó ná an simpliú i gcodanna meaisín.

Saothar agus Forchostais

Mar gheall ar na cosúlachtaí iomadúla i dtionól agus i dtástáil na gcóras IGM agus stáitse-ar-eibhir araon, níl aon difríocht shuntasach i gcostais saothair agus forchostais.

Nuair a chuirtear na tosca costais seo go léir le chéile, tá an réiteach IGM sonrach le hiompar meicniúil a scrúdaíodh sa staidéar seo thart ar 15% níos saoire ná an réiteach le hiompar meicniúil, céim-ar-eibhear.

Ar ndóigh, ní hamháin go mbraitheann torthaí na hanailíse eacnamaíche ar thréithe amhail fad taistil, cruinneas agus acmhainn ualaigh, ach freisin ar fhachtóirí amhail rogha an tsoláthraí eibhir. Ina theannta sin, is ciallmhar na costais loingseoireachta agus lóistíochta a bhaineann le struchtúr eibhir a sholáthar a mheas. Cé go bhfuil sé fíor i gcás gach méid, is féidir le soláthraí eibhir cáilithe a roghnú atá níos gaire do shuíomh tionóil deiridh an chórais cabhrú le costais a íoslaghdú freisin.

Ba chóir a thabhairt faoi deara freisin nach gcuireann an anailís seo costais iar-chur i bhfeidhm san áireamh. Mar shampla, abair go bhfuil sé riachtanach an córas gluaisne a sheirbhísiú trí ais ghluaisne a dheisiú nó a athsholáthar. Is féidir córas céime-ar-eibhear a sheirbhísiú tríd an ais lena mbaineann a bhaint agus a dheisiú/a athsholáthar. Mar gheall ar an dearadh céime níos modúlaí, is féidir é seo a dhéanamh go réasúnta éasca agus go gasta, in ainneoin an chostais chórais tosaigh níos airde. Cé gur féidir córais IGM a fháil ar chostas níos ísle ná a gcomhghleacaithe céime-ar-eibhear i gcoitinne, is féidir go mbeadh sé níos dúshlánaí iad a dhíchóimeáil agus a sheirbhísiú mar gheall ar nádúr comhtháite na tógála.

Conclúid

Is léir gur féidir le gach cineál dearadh ardáin ghluaiseachta — stáitse ar eibhir agus IGM — buntáistí ar leith a thairiscint. Mar sin féin, ní bhíonn sé soiléir i gcónaí cé acu is fearr le haghaidh feidhmchláir ghluaiseachta ar leith. Dá bhrí sin, is mór an tairbhe é comhpháirtíocht a dhéanamh le soláthraí córas gluaisne agus uathoibrithe a bhfuil taithí aige, amhail Aerotech, a chuireann cur chuige comhairleach atá dírithe ar fheidhmchláir ar leith ar fáil chun léargas luachmhar a thabhairt ar roghanna malartacha réitigh d’fheidhmchláir dúshlánacha rialaithe gluaisne agus uathoibrithe. Is í an eochair chun rath a bhaint amach agus córas gluaisne á roghnú a dhíríonn ar chuspóirí teicniúla agus airgeadais an tionscadail ná tuiscint a fháil ar an difríocht idir an dá chineál seo réiteach uathoibrithe, ach freisin ar ghnéithe bunúsacha na bhfadhbanna a chaithfidh siad a réiteach.

Ó AEROTECH.