דלג לתוכן
In English
The rate of change of velocity; determines inertial forces (F = m·a).
הסבר
לפי החוק השני של ניוטון, F = m·a. במערכות אוטומציה מהירות, התאוצה ולא המהירות קובעת את גודל המנוע ואת העומס על המסילות והחיבורים.
מה זה אומר בפועל
עגלה של 10 ק״ג בציר קווי צריכה להגיע למהירות 1 מטר לשנייה תוך 0.1 שנייה. התאוצה היא 10 מטר לשנייה בריבוע, כלומר ≈1g, והכוח הדרוש רק להאצה הוא 100 ניוטון, עוד לפני חיכוך. אם רוצים להגיע לאותה מהירות בחצי הזמן, התאוצה והכוח מוכפלים.
למה זה חשוב
- קובעת את גודל המנוע והממסרה, כי מומנט ההאצה גדול בדרך כלל מהמומנט בתנועה קבועה.
- יוצרת עומסים על מסילות, ברגים ותמיכות שאינם קיימים בחישוב סטטי.
- תאוצה גבוהה מעוררת רעידות במבנה ומאריכה את זמן ההתייצבות.
- במהלכים קצרים העגלה לא מגיעה למהירות המרבית, ולכן קיצור זמן המחזור בא בעיקר מתאוצה גבוהה יותר.
בעיות נפוצות ופתרונות
- בחירת מנוע לפי משקל ומהירות בלבד → מחשבים כוח ומומנט האצה, כולל האינרציה של המנוע, הגלגלות והמצמדים.
- שינוי חד בתאוצה יוצר מכות ורעידות → משתמשים בפרופיל תנועה בצורת S שמגביל את קצב שינוי התאוצה (Jerk).
- האטה חזקה מאוד בעצירת חירום שוברת חלקים → בודקים חוזק גם לפי האטת הבלם.
- בציר אנכי שוכחים את משקל העומס בהאצה כלפי מעלה → מחברים את כוח הכובד לכוח ההאצה.
איפה משתמשים
- בחירת מנועי סרוו ומנועי צעד
- תכנון צירים קוויים ורובוטים
- חישוב כוחות בחלקים מסתובבים
- מעליות ובמות הרמה
- מסועים ומעבירי חלקים
נוסחאות ונתונים הנדסיים
תאוצה קבועה
a = Δv / tכוח להאצה
F = m · aדרך ההאצה ממנוחה
s = a · t² / 2 = v · t / 2| a | תאוצה | m/s² |
| Δv, v | שינוי מהירות / מהירות סופית | m/s |
| t | זמן ההאצה | s |
| F | כוח | N |
| m | מסה | kg |
| s | דרך | m |
ערכים מקובלים
- תאוצת הכובד g9.81 m/s²
דוגמה: עגלה של 30 kg שמאיצה ל־1.5 m/s תוך 0.1 s: a = 15 m/s² (כ־1.5 g), F = 30 · 15 = 450 N, ודרך ההאצה היא s = 1.5 · 0.1 / 2 = 75 mm.
נוסחאות בסיסיות להערכה ראשונית. לתכנון סופי יש לבדוק מול התקן ונתוני היצרן.
