로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒p.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒p.24,...

22
로터리 액추에이터 기종선정순서 관성모멘트의 산출 ……………………………………………… P.22 -1 관성모멘트 계산식 일람표………………………………………P.23 -2 관성모멘트의 산출예…………………………………………… P.24 -3 관성모멘트 산출용 그래프………………………………………P.26 필요 토크의 산출 …………………………………………………P.28 -1 부하의 종류 …………………………………………………… P.28 -2 실효 토크 ……………………………………………………… P.29 -3 기종당 실효 토크 ……………………………………………… P.29 요동시간의 확인……………………………………………………P.31 운동 에너지의 산출 ……………………………………………… P.32 -1 허용 운동 에너지와 요동시간 조정범위…………………………P.33 -2 관성모멘트와 요동시간………………………………………… P.34 허용하중 확인……………………………………………………… P.37 공기소비량 소요공기량의 산출…………………………… P.38 -1 내부용적과 공기소비량 …………………………………………P.39 -2 공기소비량 산출 그래프…………………………………………P.41 1 1 1 1 2 2 2 4 4 6 6 2 3 4 5 6 22

Upload: others

Post on 06-Aug-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

로터리 액추에이터 기종선정순서

 관성모멘트의 산출 ……………………………………………… P.22  -1 관성모멘트 계산식 일람표……………………………………… P.23  -2 관성모멘트의 산출예…………………………………………… P.24  -3 관성모멘트 산출용 그래프……………………………………… P.26

 필요 토크의 산출 ………………………………………………… P.28  -1 부하의 종류 …………………………………………………… P.28  -2 실효 토크 ……………………………………………………… P.29  -3 기종당 실효 토크 ……………………………………………… P.29

 요동시간의 확인…………………………………………………… P.31

 운동 에너지의 산출 ……………………………………………… P.32  -1 허용 운동 에너지와 요동시간 조정범위………………………… P.33  -2 관성모멘트와 요동시간………………………………………… P.34

 허용하중 확인……………………………………………………… P.37

 공기소비량 및 소요공기량의 산출…………………………… P.38  -1 내부용적과 공기소비량 ………………………………………… P.39  -2 공기소비량 산출 그래프………………………………………… P.41

1111

222

44

66

2

3

4

5

6

22

Page 2: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

◆사용 조건의 열거

관성 모멘트 산출

필요 토크의 산출

1

2

요동시간의 확인3

허용하중의 확인5

운동에너지 산출4

공기소비량 및 소요공기량의 산출6

부하의 관성모멘트를 산출합니다.

 ⇒P.22

부하의 종류에 따른 필요 토크를 구하고, 실효 토크 범위내인 것을 확인합니다.

�정적부하(Ts)의 경우 필요토크 T=Ts

�저항부하(Tf)의 경우 필요토크 T=Tf×(3〜5)

�관성부하(Ta)의 경우 필요토크 T=Ta×10

 ⇒P.28

요동시간 조정범위 이내인지를 확인합니다.

 ⇒P.31

부하의 운동에너지를 계산하고, 허용범위 이내인지를 확인합니다.

관성모멘트와 요동시간의 그래프에서도 확인할 수 있습니다.(P.34〜36)

 ⇒P.32

제품에 작용하는 하중이 허용범위 이내 인지 를 확인합니다.

 ⇒P.37

필요에 따라서 공기소비량 및 소요공기량을 산출합니다.  ⇒P.38

사용 조건을 열거합니다.�가선정 기종�사용압력 MPa�설치자세�부하의 종류  정적부하  저항부하  관성부하�부하의 치수 m�부하의 질량 kg�요동시간 s�요동각도 rad

�저항 부하일지라도, 부하를 요동시키는 경우는 관성부하에서 구한 필요 토크를 가산할 필요가 있습니다.

 필요토크 T=Tf×(3~5)+Ta×10

�90°마다 시간으로 환산하여 검토합니다. (1.0s/180°는 0.5s/90°로 합니다.)

�허용값을 넘을 경우는 외부에 업소버 등의 완충기구를 설치할 필요가 있습니다.

�허용값을 넘을 경우는 외부에 베어링 등을 설치할 필요가 있습니다.

�다수의 부품으로 이루어진 부하는 각각의 부하에 관해서 관성모멘트를 구하고, 합계 합니다.

�부하의 종류에 관해서는 P.28을 참조 하십 시오.

�요동각도의 단위는 레이디얼로 합니다. 180°=πrad 90°=π/2rad

가선정기종:MSQB30A 사용압력:0.3MPa설치자세:수직  부하종류:관성부하요동시간:t=1.5s  요동각도:θ=πrad(180°)

부하1의 관성모멘트:Ι1

      0.152+0.052 Ι1=0.4×—————————+0.4×0.052=0.001833        12부하2의 관성모멘트:Ι2

      0.0252 Ι2=0.2×—————+0.2×0.12=0.002063      2전체의 관성모멘트:Ι �I=Ι1+Ι2=0.003896[kg・m2]

관성부하:TaTa=�I・ω・  2θω・=―― [rad/s2]   t2 필요토크 :T T=Ta×10        2×π =0.003896×————×10=0.109[N・m]        1.52

0.109Nm < 실효토크 OK

0.2 ≤ t ≤ 1.0 t = 0.75s/90° OK

운동에너지:E  1E=—・�I・ω2  2  2・θω=———   t  1       2×πE=—×0.003896× (——— )2=0.03414[J]  2      1.5 0.03414[J] < 허용에너지 OK

모멘트 하중:MM=0.4×9.8×0.05+0.2×9.8×0.1 =0.392[N・m] 0.392[N・m] < 허용 모멘트 하중 OK

저속 로터리 액추에이터 CRQ2X/MSQX의 기종선정에 관해서는 P.216~244를 참조 하십시오.

기종선정순서 비고 선정예

0.4kg

150

100

50

r=25, 0.2kg

50

부하1

부하2

23

로터리 액추에이터 기종선정순서

Page 3: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

E= �m�V2 ……………(1)식21

EmV

: 운동에너지: 부하의 질량: 속도

그림1 직선운동

E= ・Ι・ω2 ……(2)식21 = ・m�r2�ω2

21

EΙωmr

: 운동에너지: 관성모멘트(=m�r2): 각속도: 질량: 회전반경

그림2 요동운동

 관성모멘트의 산출

관성 모멘트는 회전체의 관성의 크기를 나타내는 값으로, 물체를 회전 시키기 어려움, 멈추기 어려움을 나타냅니다.로터리 액추에이터의 선정에 있어서, 필요 토크나 운동 에너지를 구할 때 에 부하의 관성 모멘트의 값이 필요합니다.

액추에이터에 따라서 부하를 움직이면 그 부하에는 운동 에너지가 생깁 니다. 이 때문에 운동하고 있는 부하를 멈출 때는, 그 부하가 가지고 있는 운동 에너지를 스톱퍼나 쇼크 업소버 등으로 흡수할 필요가 있습니 다.부하의 운동 에너지는 그림1(직선 운동의 경우) 및 그림2(요동 운동의 경우)에 나타내는 식으로 계산할 수 있습니다.

직선 운동을 하는 경우의 운동 에너지는 (1)식에서, 속도 v가 일정하면 질량 m에 비례하여, 요동 운동의 경우는 (2)식에서, 각속도ω가 일정하 면 관성 모멘트에 비례합니다.

관성 모멘트는 부하의 질량과 회전 반경의 제곱에 비례하기 때문에 질량이 같은 부하일지라도, 회전 반경이 큰 경우는 관성 모멘트는 제곱 으로 커지고, 그에 따라 운동 에너지도 커져, 제품의 파손으로 이어지는 경우가 있습니다.이와 같이 요동 운동의 경우는 부하의 질량이 아니라, 관성 모멘트를 고려하여 선정할 필요가 있습니다.

관성 모멘트의 계산식관성 모멘트의 기본식은 다음 식으로 나타냅니다.

이 식은 회전축에서부터 r의 거리에 있는 질량 m의 회전축에 대한 관성 모멘트를 나타냅니다.실제 부하에서는 다음 페이지에 나타내듯이 형상마다 관성 모멘트의 산출식이 정해져 있습니다.

 ⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표

 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예

 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프

직선 운동일 경우

요동 운동일 경우

Ι=m�r2 mr

:질량:회전반경

1

로터리 액추에이터 기종선정순서

24

Page 4: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

12

r

123r2+a2

Ι=m・

a

K:부하 중심 주위의 관성모멘트

Ι=K+m・L2

K=m・ r2

2

r

1. (B)축 회전의 관성모멘트

 ΙB를 구한다

2.ΙB를 (A)축 회전 관성모멘

 트 ΙA로 환산

 ΙA=( )2・ΙBab

52r2

Ι=m・

r2

2Ι=m・

12a2+b2

Ι=m・

Ι=m・

a2

12a2

Ι=m・

r

r

(A)(B)

톱니바퀴 수=b

톱니바퀴 수=a

L

ba

ba

a

r2

4Ι=m・

r원판의 경우

r

 -1 관성모멘트 계산식 일람표

q가는 봉 y얇은 원판

w얇은 장방형 판

e얇은 장방형 판(직방체를 포함)

r원판(원주를 포함)

u원통

i회전축과 부하중심이 일치하지 않는 경우

o톱니바퀴 맞물림의 경우

t충실한 구형

회전축의 위치:직경을 지난다

회전축의 위치:중심축을 지난다

회전축의 위치:판에 수직으로 중심을 지난다

회전축의 위치:b측에 평행하여 중심을 지난다

회전축의 위치:봉에 수직으로 중심을 지난다

회전축의 위치:직경 및 중심을 지난다

회전축의 위치:직경을 지난다

Ι:관성모멘트  m:부하질량1

로터리 액추에이터 기종선정순서

25

Page 5: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

 -2 관성모멘트의 산출예1

회전축이 부하의 임의의 점에 있는 경우1

복수의 부하로 분할되어 있는 경우2

계산예

a=0.2m, b=0.1m, L=0.05m,   m=1.5kg일 때

Ι1 = 1.5× = 6.25×10-3 kg・m2

Ι2 = 1.5×0.052 = 3.75×10-3 kg・m2

Ι = (6.25+3.75)×10-3 = 0.01 kg・m2

120.22+0.12

예) q부하가 얇은 장방형판일 때부하의 중심을 임시로 회전축으로 하고 Ι1을 구한다.

w부하의 중심점에 부하 자신의 질량이 집중되어 있는 것으로 실제의 회전축 둘레의 관성모멘트 Ι2를 구한다.

e실제의 관성모멘트 Ι를 구한다.

mL

:부하의 질량 :회전축에서 부하 중심까지의 거리

Ι1=m・

Ι2=m・L2

Ι=Ι1 + Ι2

12a2 + b2

계산예

m1=2.5kg, m2=0.5kg, r1=0.1m, r2=0.02m, L=0.08m일 때

Ι1 = 2.5×    = 1.25×10-2 kg・m2

Ι2 = 0.5× +0.5×0.082 = 0.33×10-2 kg・m2

Ι = (1.25+0.33)×10-2 = 1.58×10-2 kg・m2

20.12

20.022

예) q부하가 2개의 원주로 분할되어 있을 때 부하1의 중심은 회전축과 일치 부하2의 중심은 회전축과 다름 부하1의 관성모멘트를 구한다.

w부하2의 관성모멘트를 구한다.

e실제의 관성모멘트 Ι를 구한다.

m1, m2: 부하1, 2의 질량

r1, r2: 부하1, 2의 반경

L: 회전축부터 부하2 중심까지의 거리

Ι1=m1・

Ι=Ι1 + Ι2

2r12

Ι2=m2・ +m2・L2

2r22

부하부하

부하의 중심

로터리 액추에이터 기종선정순서

26

Page 6: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

ø

ø

ø

ø

2

1

회전축에 레버를 부착, 레버의 끝단에 실린더와 척이 설치되어 있는 경우3

톱니바퀴를 지나서 부하를 요동시키는 경우4

L=0.2m, øD=0.06m, a=0.06m, b=0.03m, m1=0.5kg, m2=0.4kg, m3=0.2kg일 때

Ι1 = 0.5× = 0.67×10ー2 kg・m2

Ι2 = 0.4× +0.4×0.22 = 1.62×10ー2 kg・m2(0.06/2)2

2

0.22

3 Ι3 = 0.2× +0.2×0.22 = 0.81×10ー2 kg・m2

Ι = (0.67+1.62+0.81)×10ー2 = 3.1×10ー2 kg・m2

0.062+0.032

12

계산예

예)q레버의 관성모멘트를 구한다.

 Ι1=m1・

w실린더의 관성모멘트를 구한다.

 Ι2=m2・ + m2・ L2

e척의 관성모멘트를 구한다.

 Ι3=m3・ + m3・ L2

r실제의 관성모멘트를 구한다.

 Ι=Ι1+Ι2+Ι3

L2

3

2

a2+b2

12

m1: 레버의 질량m2: 실린더의 질량m3: 척의 질량

m1:톱니바귀 1의 질량

m2:톱니바귀 2의 질량

m3:실린더의 질량m4:척의 질량

Ι4 = 0.2× = 0.03×10−3 kg・m2

ΙB = (0.13+0.1+0.03) ×10−3 = 0.26×10−3 kg・m2

ΙA = 22×0.26 ×10−3 = 1.04×10−3 kg・m2

Ι = (1.25+1.04) ×10−3 = 2.29×10−3 kg・m2

d1=0.1m, d2=0.05m, D=0.04m, a=0.04m, b=0.02mm1=1kg, m2=0.4kg, m3=0.5kg, m4=0.2kg, 톱니바퀴 수의 비=2일 때

Ι1 = 1 ×  =1.25×10−3 kg・m2

Ι2 = 0.4×   =0.13×10−3 kg・m2

Ι3 = 0.5×  =0.1 ×10−3 kg・m2

(0.05/2)2

2(0.04/2)2

2

(0.1/2)2

2

예) q회전축 A 둘레의 관성모멘트 Ι1를 구한다.

 Ι1=m1・

w회전축 B 둘레의 관성모멘트 Ι2, Ι3, Ι4를 구한다.

 Ι2=m2・ Ι3=m3・

 Ι4=m4・ ΙB=Ι2+Ι3+Ι4

e회전축 B 둘레의 관성모멘트 ΙB를

 회전축 A 둘레의 관성모멘트 ΙA로 바꾼다

 ΙA=(A/B)2・ΙB  〔A/B:톱니바퀴 수의 비〕r실제의 관성모멘트를 구한다.

 Ι=Ι1+ΙA

2

2 a2+b2

12

0.042+0.022

12

(D/2)2

계산예

(d1/2)2

(d2/2)2

2(D/2)2

실린더레버

회전축

회전축

톱니바퀴

톱니바퀴

실린더

로터리 액추에이터 기종선정순서

27

Page 7: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

q

w

e

r

t

y

u

i

그래프 보는법:부하의 치수가 a 또는 r만인 경우〔예〕부하형상이 w, a=100mm이고 부하질량이 0.1kg일 때

〔그래프1〕에서 a=100mm의 세로선과 부하형상 w선과의 교점을 읽으면 질량 1kg일 때의 관성모멘트는 0.83×10ー3kg・m2가 된다.

부하의 질량이 0.1kg이므로, 실제의 관성모멘트는 0.83×10ー3×0.1 = 0.083×10ー3kg・m2

【주:a가 a1a2로 나누어져 있을 때는 각각의 관성모멘트를 구하고 가산하여 구할수 있습니 다.】

w

 -3 관성모멘트 산출용 그래프1

[그래프1]

부하질량을

1kg으로

했을

때 관

성모멘트

로터리 액추에이터 기종선정순서

또는

28

Page 8: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

[그래프2]

부하질량을 1kg으로 했을 때 관성모멘트

그래프 보는법:부하의 치수가 a와 b 양쪽을 포함한 경우〔예〕부하형상이 t, a=100mm b=100mm이고 부하질량이 0.5kg일 때 〔그래프1〕에서 a=100mm의 세로선과 부하형상 t선과의 교점을 구하고 그 교점을 〔그래프2〕로 이행하여 b=100mm 곡선과의 교점을 읽으면 질량 1kg일 때의 관성모멘트는 1.7×10-3kg・m2가 된다.

부하의 질량이 0.5kg이므로, 실제의 관성모멘트는 1.7×10ー3×0.5=0.85×10ー3kg・m2

t

로터리 액추에이터 기종선정순서

29

Page 9: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

30

F

μ

ω

ω

L

L

L

mg

mg

 필요 토크의 산출2

부하의 종류에 따라, 필요 토크의 산출방법이 다릅니다. 아래 표를 참고로 필요 토크를 구합니다.

누르는 힘만 필요로 하는 경우(클램프 등)

・저항부하가 되는 경우 → 회전방향으로 중력이나 마찰력이 작용

  예1) 회전축이 수평(횡)방향으로 회전중심과 부하의 중심이 일치하지 않음

  예2) 부하가 바닥을 미끄러져 이동한다.  ※필요토크는 저항부하와 관성부하의 합계입니다.   T=Tf×(3~5)+Ta×10

・저항부하가 되지 않는 경우 → 회전방향으로 중력이나 마찰력이 작용하지 않음

  예1) 회전축이 수직(상하) 방향

  예2) 회전축이 수평(횡)방향으로 회전중심과 부하의 중심이 일치

  ※필요토크는 관성부하만입니다.    T=Ta×10

주1) 속도조정을 하기 위해 Tf, Ta에 대해서 여유 가 필요합니다.

회전방향으로 중력이나 마찰력이작용하는 경우

관성을 지닌 부하를 회전시키는 경우

필요토크 T=Ts 필요토크 T=Tf×(3~5)주1) 필요토크 T=Ta×10 주1)

 Ts=F・L�

 Ts:정적부하(N・m) F :클램프력(N) L :요동중심에서 클램프위치까지의   거리(m)

회전방향으로 중력이 작용하는 경우

 Tf=m・g・L�

회전방향으로 마찰력이 작용하는 경우

 Tf=μ・m・g・L�

 Tf :저항부하(N・m) m :부하질량(kg) g :중력가속도 9.8(m/s2) L :요동중심에서 중력 또는 마찰력  작용점까지의 거리(m) μ :마찰계수

       2θ Ta=Ι・ω・=Ι・ ——        t2

 Ta:관성부하(N・m) Ι :관성모멘트(kg・m2) ω・:각 가속도(rad/s2) θ :요동각도(rad) t :요동시간(s)

부하의 종류

저항부하:Tf 관성부하:Ta정적부하:Ts

 ⇒P.31 실효토크

 ⇒P.31, 32 기종당 실효토크

<중력이 작용>

<마찰력이 작용>

<회전중심과 부하의 중심이 일치>

<회전축이 수직(상하) 방향>

 -1 부하의 종류2

로터리 액추에이터 기종선정순서

Page 10: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

〔그래프3〕CRB2/CRBU2/CRB1/MSU Series 〔그래프4〕CRA1/CRQ2/MSQ/CRJ Series

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1.0

CRB2 □ 15 -□S

0.01

0.1

1

10

100

1000

CRB2 □ 10 -□S

CRB1 □ 50 -□D

CRB2 □ 30 -□D

CRB2 □ 15 -□D

CRB2 □ 10 -□D

MSU □ 7 -□S

MSU □ 20 -□S

CRB1 □ 80 -□DCRB1 □100 -□S

CRB1 □ 80 -□S

CRB1 □ 50 -□S

CRB1 □100 -□D

CRB2 □ 40 -□S

CRB2 □ 40 -□DCRB1 □ 63 -□S

CRB1 □ 63 -□D

MSU □ 1 -□S

MSUB 1 -□D

MSU □ 3 -□S

MSUB 3 -□D

CRB2 □ 20 -□S

CRB2 □ 30 -□S

MSUB 7 -□DCRB2 □ 20 -□D

MSUB 20 -□D

실효토크 

N・m

사용압력 MPa0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1.0

0.01

0.1

1

10

100

1000

실효토크 

N・m

사용압력 MPa

베인타입/CRB2□-Z・CRBU2□-Z・CRB1□ 시리즈

사이즈

10

15

20

30

40

50

63

80

100

베인 형상

싱글 베인

더블 베인

싱글 베인

더블 베인

싱글 베인

더블 베인

싱글 베인

더블 베인

싱글 베인

더블 베인

싱글 베인

더블 베인

싱글 베인

더블 베인

싱글 베인

더블 베인

싱글 베인

더블 베인

사용압력(MPa)0.15ーー

0.060.130.160.330.440.900.811.781.202.702.595.854.268.708.6

17.9

0.20.030.070.100.200.230.470.621.261.212.581.864.023.778.286.1812.612.225.2

0.30.060.130.170.340.390.811.042.102.074.3 3.146.606.11

13.1 10.4 21.1 20.6 42.0

0.40.090.190.240.480.541.131.392.802.905.944.469.218.45

17.9 14.2 28.8 28.3 57.3

0.50.120.250.320.650.701.451.833.703.737.595.6911.8 10.8 22.7 18.0 36.5 35.9 72.6

0.60.150.310.390.790.841.762.194.404.559.246.9214.3 13.1 27.5 21.9 44.2 43.6 87.9

0.7 0.18 0.37 0.46 0.93 0.99 2.06 2.58 5.20 5.38 10.89 8.14 16.7 15.5 32.3 25.7 51.8 51.2

103

0.8ーーーーーー

3.03 6.09 6.2012.5

9.5 19.417.8

37.1030.060.459.7120

0.9ーーーーーー

3.40 6.83 7.0314.110.721.820.241.933.868.067.3135

1.0ーーーーーー

3.737.49 7.8615.8 11.9 24.2 22.5 46.7 37.6 75.6 75 150

CRB2-Z 시리즈

CRBU2-Z 시리즈

CRB1 시리즈

(N・m)

MSQ □ 3

MSQ □ 7

MSQ □ 2

MSQ □ 1

CRJ □ 05

CRJ □ 1

MSQ □ 70

MSQ □100

MSQ □200

MSQ □ 30

MSQ □ 50

MSQ □ 20

MSQ □ 10

CRA1 □100

CRQ2 □ 40

CRA1 □ 63

CRQ2 □ 20CRA1 □ 30

CRQ2 □ 10

CRQ2 □ 15

CRQ2 □ 30

CRA1 □ 50

CRA1 □ 80

 -2 실효토크2

 -3 기종당 실효토크2

로터리 액추에이터 기종선정순서

31

Page 11: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

2

사이즈

1015203040

사용압력(MPa)0.10ーー

0.370.621.06

0.150.090.220.550.941.59

0.200.120.300.731.252.11

0.300.180.451.101.873.18

0.400.240.601.472.494.24

0.500.300.751.843.115.30

0.600.360.902.203.746.36

0.700.421.042.574.377.43

0.80ーー

2.934.998.48

0.90ーー

3.295.609.54

1.00ーー

3.666.2410.6

사이즈

30506380100

사용압력(MPa)0.100.381.853.446.3414.9

0.200.763.716.8812.729.7

0.301.145.5710.419.044.6

0.401.537.4313.825.359.4

0.501.919.2717.231.774.3

0.602.2911.220.638.089.1

0.702.6713.024.044.4104

0.803.0514.927.550.7119

0.903.4416.731.057.0133

1.003.8218.534.463.4149

사이즈

05 1

사용압력(MPa)0.150.0130.029

0.60.0500.11

0.20.0170.038

0.30.0260.057

0.40.0340.076

0.50.0420.095

0.70.0590.13

사이즈

1

3

7

20

베인 형상

싱글 베인

더블 베인

싱글 베인

더블 베인

싱글 베인

더블 베인

싱글 베인

더블 베인

사용압력(MPa)0.15ーー

0.050.110.140.290.400.86

0.20.030.060.090.180.210.440.581.22

0.30.060.120.160.320.370.780.992.04

0.40.090.180.230.460.521.101.382.82

0.50.110.230.310.620.691.421.783.63

0.60.140.290.380.770.831.742.194.43

0.70.170.350.450.910.982.042.585.22

0.8ーーーーーー

2.996.04

0.9ーーーーーー

3.396.83

1.0ーーーーーー

3.737.49

베인 타입/로터리 테이블:MSU□ 시리즈

MSUA 시리즈 MSUB 시리즈

※더블 베인은 MSUB 시리즈만 해당

단위:N・m

랙피니언 타입/CRJ□ 시리즈 단위:N・m

랙피니언 타입/CRA1□-Z 시리즈 단위:N・m

랙피니언 타입/CRQ2□ 시리즈 단위:N・m

사이즈

1237

1020305070

100200

사용압력(MPa)0.100.0170.0350.0580.11 0.18 0.37 0.55 0.93 1.36 2.03 3.96

0.200.0350.0710.12 0.22 0.36 0.73 1.09 1.85 2.72 4.05 7.92

0.30 0.0520.110.170.330.531.101.642.784.076.08

11.9

0.40 0.070 0.14 0.23 0.45 0.71 1.47 2.18 3.71 5.43 8.11

15.8

0.50 0.087 0.18 0.29 0.56 0.89 1.84 2.73 4.64 6.79 10.1 19.8

0.60 0.10 0.21 0.35 0.67 1.07 2.20 3.19 5.57 8.15 12.2 23.8

0.70 0.12 0.25 0.41 0.78 1.25 2.57 3.82 6.50 9.50 14.2 27.7

0.80ーーーー

1.42 2.93 4.37 7.4310.9 16.2 31.7

0.90 ーーーー

1.60 3.29 4.91 8.3512.2 18.2 35.6

1.00ーーーー

1.78 3.66 5.45 9.2813.6 20.3 39.6

랙피니언 타입/로터리 테이블:MSQ□ 시리즈 단위:N・m

 -3 기종당 실효토크2

로터리 액추에이터 기종선정순서

32

Page 12: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

3안정된 동작을 위해서, 제품마다 요동시간 조정범위가 정해져 있습니다. 아래 표에 나타내는 범위 내에서 요동 시간을 설정해 주십시오.

※기본형·외부 업소버 부착의 경우조정범위 외의 저속영역에서 사용되면, 스틱 슬립 또는 작동 정지를 초래하는 경우가 있습니다.

0.05

사이즈:1, 2, 3

사이즈:05, 1CRJ

사이즈:200사이즈:100

사이즈:70사이즈:70, 100, 200(내부 업소버 부착)※사이즈:7, 10, 20, 30, 50사이즈:10, 20, 30, 50(내부 업소버 부착)

사이즈:20, 30, 40사이즈:10, 15

사이즈:50, 63, 80, 100(에어 하이드로 사양)사이즈:100

사이즈:80사이즈:63

사이즈:50사이즈:30

사이즈:1, 3, 7, 20사이즈:40

사이즈:30사이즈:10, 15, 20

사이즈:50, 63, 80, 100사이즈:40

사이즈:30사이즈:10, 15, 20

CRB1

MSQ

CRQ2

CRA1

MSU□

CRBU2

CRB2

대표형식요동시간 조정범위 s/90°

0.030.02 0.1 0.2 0.3 0.5 1 2 3 4 5 10 20 30

 요동시간 확인3

33

로터리 액추에이터 기종선정순서

Page 13: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

부하는 회전함으로써, 운동에너지를 가집니다. 운동에너지는 동작 끝단에서 관성력으로서 제품에 작용하여, 파손을 초래할 우려가 있기 때문에, 제품마다 허용 할 수 있는 운동에너지의 값이 정해져 있습니다.부하의 운동에너지를 구하고, 사용하는 제품의 허용값 이하인 것을 확인합니다.

MSU 1MSU 3MSU 7MSU20

관성모멘트 가산값;Ι0

2.5×10−6

6.2×10−6

1.6×10−5

2.8×10−5

제품의 허용 운동에너지를 넘지 않는 요동시간을 구하는 경우는 아래의 식을 사용합니다.

      2θ각속도 ω=—— 의 경우       t

  2・Ι・θ2 t ≧ ————     E   t:요동시간(s)  Ι:관성모멘트(kg・m2)  θ:요동각도(rad)  E:허용 운동에너지(J)

 ⇒P.33 허용 운동에너지와 요동시간 조정범위

 ⇒P.34~36 관성모멘트와 요동시간

      θ각속도 ω=— 의 경우       t     Ι ・θ2 t ≧ ———    2E

기종

운동에너지부하의 운동에너지는 다음 식으로 구합니다.   1 E=—・Ι・ω2   2  E:운동에너지(J)   Ι:관성모멘트(kg・m2)  ω:각속도(rad/s)

각속도

   2θ ω=——    t  ω:각속도(rad/s)  θ:요동각도(rad)  t:요동시간(s)

단, 에어하이드로 타입으로 90° 마다 요동시간이 2s 보다 긴 경우는 아래 식을 사용합니다.   θ ω=—    t

※MSU 시리즈의 경우는 부하의 관성모멘트에 아래 표의 값을 가산하여 계산해 주십시오.

 운동에너지 산출4

MSU 시리즈의 운동에너지 계산식

   1 E=—(Ι+Ι0)ω2   2

로터리 액추에이터 기종선정순서

34

Page 14: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

형식

CRB2 □ 10CRB2 □ 15CRB2 □ 20CRB2 □ 30CRB2 □ 40CRB1 □ 50CRB1 □ 63CRB1 □ 80CRB1 □100CRBU2□ 10CRBU2□ 15CRBU2□ 20CRBU2□ 30CRBU2□ 40MSUA 1MSUA 3MSUA 7MSUA 20MSUB 1MSUB 3MSUB 7MSUB 20

허용 운동에너지(J)러버 쿠션미사용

러버 쿠션사용

0.000150.000250.000400.0150.030

0.000150.000250.00040.0150.0300.00650.0170.0420.0730.0050.0130.0320.056

—0.0010.0030.0200.040

—0.0010.0030.02 0.040

————————

0.0820.1200.3980.600

표1(a)싱글 베인 허용 운동에너지와 요동시간 조정범위

0.03~0.3

0.04~0.30.07~0.5

0.1~1

0.03~0.3

0.04~0.30.07~0.5

0.07~0.3

주)러버 쿠션 미사용이란, 외부스톱퍼 등을 이용하여 요동 도중에 정지시켜 사용한 경우입니다.주)러버 쿠션 사용이란, 내부스톱퍼를 이용하여 각각의 요동끝단에서 정시키셔 사용한 경우입니다.

형식허용 운동에너지(J)

쿠션없음

쿠션부착

쿠션각도

0.000250.0010.000400.0020.010 0.050 0.120 0.160 0.540 0.000250.000390.0250.0480.0810.0010.00150.0020.006

0.007

0.025

0.048

0.081

0.240.320.56

—————

0.980 1.500 2.000 2.900

——

0.120 0.250 0.400

————

0.039 0.161 0.231 0.116 0.574 1.060 0.116 0.805 1.210 0.294 1.310 1.820 1.100 1.600 2.900

—————

35°

——

40°

————52°

7.1° 8.6°

43° 6.9° 8.0°

40° 6.2° 7.3°

60° 9.6° 10.5°

71°62°82°

0.2~0.7

0.2~0.7

0.2~0.7

0.2~0.7

0.2~1

*3

*3

*3

*3

*3

0.2~1

0.2~1

0.2~1

0.2~10.2~1.50.2~20.2~2.5

0.1~0.5

0.2~10.2~20.2~30.2~40.2~5

0.2~0.7

0.2~1

0.2~0.7

0.2~1

표2.허용 운동에너지와 요동시간 조정범위

CRJ □ 05

CRJ □ 1CRA1 □ 30CRA1 □ 50CRA1 □ 63CRA1 □ 80CRA1 □100CRQ2 □ 10CRQ2 □ 15CRQ2 □ 20CRQ2 □ 30CRQ2 □ 40MSQ □ 1MSQ □ 2MSQ □ 3MSQ □ 7

MSQ □ 10

MSQ □ 20

MSQ □ 30

MSQ □ 50

MSQB 70MSQB 100MSQB 200

*3*4*5*3*4*5*3*4*5*3*4*5*3*3*3

*2*2*2*2

*2*2*2

*1 외부스톱퍼 부착의 경우를 나타냅니다.*2 에어쿠션 부착으로 쿠션 니들의 조정이 최적으로 행해졌을 경우를 나타냅니다.*3 내부 쇼크 업소버 타입의 경우를 나타냅니다.*4 외부·저에너지용 쇼크 업소버 타입의 경우를 나타냅니다.*5 외부·고에너지용 쇼크 업소버 타입의 경우를 나타냅니다.

*1

*1

계산예

부하의 형상:환봉a1부 길이 a2부 길이

a1부 질량(=m1)a2부 질량(=m2)

:0.12m  요동각도:90°:0.04m  요동시간:0.9s/90°

:0.09kg:0.03kg

Ι=m1・ー+m2・ーa12

3a2

2

3

(순서1) 각속도 ω를 구합니다.

    ω= =

        =3.489rad/s

(순서2) 관성 모멘트 Ι를 계산합니다.     Ι = +

     =        +     =4.48×10-4kg・m2

2θt

20.9

π2( )

m1・a12

30.09×0.122

30.03×0.042

3

m2・a22

3

12

12

(순서3) 운동에너지 E를 계산합니다.     E = ・ Ι ・ω2 = ×4.48×10-4×3.4892

      =0.00273J

계산예

사용할 기종이 정해져 있는 경우, 그 기종의 허용 운동에너지에서사용 가능한 한계의 요동시간을 구합니다.사용기종허용 운동에너지부하의 형상요동각도

Ι=m1・ー+m2・a22+m2・ーa1

2

32r2

5

(순서1) 관성모멘트를 계산합니다.   Ι= +m2・a2

2+

   =      +0.18×0.152+   =4.6×10-3kg・m2

(순서2) 요동시간을 계산합니다.

m1・a12

30.1×0.122

30.18×2×0.032

5

m2・2r2

5

2×4.6×10-3×(π/2)2

0.05 2・Ι・θ2

Et = =0.67s

따라서, 요동시간을 0.67s 보다 늦추어서 사용하면 문제 없는 것을 알 수 있습니 다. 그러나 요동시간의 상한값은 표2에서 2s로 되어 있기 때문에, 요동 시간은 0.67 ≦ t ≦ 2의 범위에서 하면 좋아집니다.

a1

a2

m1

m2

r

:0.12m:0.15m:0.1 kg:0.18kg:0.03m

:CRA150(쿠션 없음):0.05J{표2 참조}:아래 그림 참조:90°

동작상 안정된요동시간 조정범위(s90°)

동작상 안정된요동시간 조정범위(s90°)

형식

CRB2 □ 10CRB2 □ 15CRB2 □ 20CRB2 □ 30CRB2 □ 40CRB1 □ 50CRB1 □ 63CRB1 □ 80CRB1 □100CRBU2□ 10CRBU2□ 15CRBU2□ 20CRBU2□ 30CRBU2□ 40MSUB 1MSUB 3MSUB 7MSUB 20

허용 운동에너지(J)러버 쿠션미사용

러버 쿠션사용

0.00030.00050.00070.0150.030

0.00030.00050.00070.0150.030 0.0050.0130.0320.056

—0.00120.00330.020 0.040

—0.00120.00330.020 0.040

————

0.1120.1600.5400.811

표1(b)더블 베인 허용 운동에너지와 요동시간 조정범위

0.03~0.3

0.04~0.30.07~0.5

0.1~1

0.03~0.3

0.04~0.30.07~0.5

0.07~0.3

동작상 안정된요동시간 조정범위(s90°)

 -1 허용 운동에너지와 요동시간 조정범위4

로터리 액추에이터 기종선정순서

35

Page 15: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

그래프 보는 법

예1) 부하의 관성모멘트 및 요동시간 모두에 제약이 있는 경우〔그래프5〕에서 부하의 관성모멘트 1×10ー4kg・m2 및 요동시간설정 0.3S/90°에서 작동시킬 때CRB30−S 및 CRB30−D입니다.

예2) 부하의 관성모멘트에는 제약이 있고, 요동시간에는 제약이 없는 경우〔그래프6〕에서 부하의 관성모멘트 1×10ー2kg・m2일 때,CRB1 50−S의 경우는 0.8 ~1S/90°

CRB1 80−S의 경우는 0.35~1S/90°

CRB1100−S의 경우는 0.29~1S/90°입니다.

[주기]〔그래프5~15〕에 있어서 요동시간에 관해서는 그래프 선상이 속도조정 가능범위를 나타내며, 선상을 넘는 저속으로 속도를 조정하면, 스틱 현상을 초래합니다. 또한 베인 타입에 있어서는 동작 정지를 초래할 수 있습니다.

〈베인 타입/CRB2-Z,CRBU2-Z,CRB1,MSU 시리즈〉

〔그래프5〕CRB2□,CRBU2□/사이즈:10~40

〔그래프7〕MSU□/사이즈:1~20〔그래프6〕CRB1□/사이즈:50~100

10−80.1 0.5

10−4

10−3

10−7

10−6

10−5

0.03 0.3

0.1 0.5 110−4

10−3

10−2

10−1

10−2

10−3

10−4

10−5

10−6

0.1 0.30.07

MSUB 1-□□ MSUA 1-□S MSUB 3-□□ MSUA 3-□S MSUB 7-□□ MSUA 7-□S MSUB 20-□□ MSUA 20-□S

0.2

관성모멘트 

kg・m

2관성모멘트 

kg・m

2

요동시간 s/90°

요동시간 s/90°

관성모멘트 

kg・m

2

요동시간 s/90°

 -2 관성모멘트와 요동시간4

CRB2BW40-□S,D

CRB2BW30-□S,D

CRB2BW,CRBU2W10-□SCRB2BW,CRBU2W10-□D

CRB2BW,CRBU2W15-□SCRB2BW,CRBU2W15-□DCRB2BW,CRBU2W20-□SCRB2BW,CRBU2W20-□D

CRB1BW50-□SCRB1BW50-□DCRB1BW63-□SCRB1BW63-□DCRB1BW80-□SCRB1BW80-□DCRB1BW100-□SCRB1BW100-□D

로터리 액추에이터 기종선정순서

36

Page 16: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

37

〈랙피니언 타입/CRJ, CRA1-Z 시리즈〉

〔그래프8〕CRJ□/사이즈:05, 1

〈랙피니언 타입/CRQ2, MSQ 시리즈〉

〔그래프11〕CRQ2□/사이즈:10~40(쿠션 없음) 〔그래프12〕CRQ2□/사이즈:20~40(쿠션 부착)

〔그래프9〕CRA1□/사이즈:30~100(쿠션 없음) 〔그래프10〕CRA1□/사이즈:50~100(쿠션 부착)

요동시간 s/90° 요동시간 s/90°

요동시간 s/90° 요동시간 s/90°

관성모멘트 

kg・m

2

관성모멘트 

kg・m

2

관성모멘트 

kg・m

2

관성모멘트 

kg・m

2

0.1 0.2 0.4 0.50.310−7

10−6

10−4

10−5

10−3

CRJB05CRJB1

CRJU05

CRJU1

요동시간 s/90°

관성모멘트 

kg・m

2로터리 액추에이터 기종선정순서

Page 17: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

38

〔그래프13〕MSQ□/사이즈:1~200(조정 볼트 타입)

〔그래프15〕MSQ□/사이즈:10~50(외부 업소버 타입)

〔그래프14〕MSQ□/사이즈:10~200(내부 업소버 타입)1

0.1

0.01

0.001

0.00010.2 0.3 0.4 0.60.5 1.00.90.80.7

요동시간 s/90°요동시간 s/90°

요동시간 s/90°

관성모멘트 

kg・m

2

관성모멘트 

kg・m

2관성모멘트 

kg・m

2

0.2 0.4 0.50.3 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00.001

0.01

0.1

1

0.2 0.5 3.02.01.00.7

1

0.3

0.0001

0.00001

0.000001

0.1

0.01

0.001

MSQ�10HMSQ�10L

MSQ�20LMSQ�30LMSQ�20HMSQ�30HMSQ�50LMSQ�50H

MSQB200A

MSQB100A

MSQB70A

MSQ□50AMSQ□30AMSQ□20AMSQ□10AMSQ□7A

MSQ□3AMSQ□2AMSQ□1A

MSQ�20R·MSQ�30R

MSQ�50R

MSQ�10R

MSQB 70RMSQB100R

MSQB200R

 -2 관성모멘트와 요동시간4

로터리 액추에이터 기종선정순서

Page 18: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

시리즈

CRA1

Fsa(N) 29.4490 588 882 980

Fr(N) 29.4196 294 392 588

부하방향

시리즈

CRB

CRBU2

Fsa(N) 9.8 9.8 19.6 24.540

196 340 490 539 9.8 9.8 19.6 24.540

Fsb(N) 9.8 9.8 19.6 24.540

196 340 490 539 9.8 9.8 19.6 24.540

Fr(N) 14.7 14.7 24.5 29.460

245 390 490 588 14.7 14.7 24.5 29.460

M(N・m) 0.13 0.17 0.33 0.42 1.02 8.0914.0420.0930.28 0.13 0.17 0.33 0.42 1.02

부하방향

시리즈

CRQ2

Fsa(N) 15.7 19.6 49 98 108

Fsb(N) 7.8 9.8 29.4 49 59

Fr(N) 14.7 19.6 49 78 98

부하방향

Fsb(N) 29.4196 196 196 196

형식

CRA1□ 30CRA1□ 50CRA1□ 63CRA1□ 80CRA1□100

형식

CRQ2B□10CRQ2B□15CRQ2B□20CRQ2B□30CRQ2B□40

시리즈 Fsa(N)2025

Fr(N)2530

M(N・m) 0.44 3.63 6.17 9.8019.11

M(N・m)0.210.320.961.602.01

M(N・m)0.260.32

부하방향

Fsb(N)2025CRJ

형식

CRB2 □ 10CRB2 □ 15CRB2 □ 20CRB2 □ 30CRB2 □ 40CRB1 □ 50CRB1 □ 63CRB1 □ 80CRB1 □100CRBU2□ 10CRBU2□ 15CRBU2□ 20CRBU2□ 30CRBU2□ 40

형식

CRJ□ 05CRJ□ 1

축방향에 걸리는 하중은 동적부하가 발생하지 않는 상태에서는 아래 표의 값까지 하중을 걸 수 있습니다만, 가능한 한 축에 직접 하중이 걸리지 않도 록 사용해 주십시오.

베인 타입 랙 피니언 타입

 허용하중의 확인5

장축측

단축측 단축측 장축측

랙 피니언 타입(싱글 랙)

베인 타입(싱글 베인, 더블 베인)

랙 피니언 타입(더블 랙)

랙 피니언 타입(싱글 랙)

동적부하가 발생하지 않는 상태에서는 허용 레이디얼·스러스트 하중까지 하중을 걸 수 있습니다만, 가능한 한 축에 직접 하중이 걸리도록 사용하지 마십시오. 동작 조건을 보다 좋게 하기 위해서 밑그림과 같은 방법으로 축에 직접 하중이 걸리지 않도록 하는 것을 추천 합니다.

시리즈

MSUA

형식 Fsa(N)1530608010153040

Fsb(N)1530608015306080

Fr(N)2040506020405060

M(N・m)0.30.70.92.90.30.70.92.9

부하방향

베인 타입(싱글 베인, 더블 베인)

MSUB

MSUA 1MSUA 3MSUA 7MSUA20MSUB 1MSUB 3MSUB 7MSUB20

부하부하

베어링스러스트 베어링 플랙시블 커플링

시리즈

MSQA

MSQB

Fsa(N) Fsb(N) Fr(N) M(N・m)41454871

1071973985174145487178

137363451476708

1009

4145487174

1371972964145487174

137197296296493740

3132335486

1662333783132335478

147196314333390543

0.84 1.2 1.6 2.2 2.9 4.8 6.412.0 0.56 0.82 1.1 1.5 2.4 4.0 5.3 9.712.018.025.0

부하방향

랙 피니언 타입(더블 랙)형식

MSQA 1□MSQA 2□MSQA 3□MSQA 7□MSQA 10□MSQA 20□MSQA 30□MSQA 50□MSQB 1□MSQB 2□MSQB 3□MSQB 7□MSQB 10□MSQB 20□MSQB 30□MSQB 50□MSQB 70□MSQB100□MSQB200□

로터리 액추에이터 기종선정순서

39

Page 19: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

40

공기소비량은 로터리 액추에이터의 왕복 동작에 따라서, 액추에이터내나 액추에이터와 전환 밸브 사이의 배관내에서 소비되는 공기량으로, 컴프레서의 선정·운전비용의 계산에 필요합니다.소요공기량은 로터리 액추에이터를 소정의 속도로 작동시키기 위해서 필요한 공기량으로, 전환 밸브보다 상류의 배관지름이나 FRL 기기의 선정에 필요합니다.

※로터리 액추에이터 단품에서의 1 왕복에 필요로 하는 공기소비량(QCR)을 표 1~5에 나타냅니다.

q공기소비량 w소요공기량

QCR: 베인타입의 사이즈 10~40에 있어서 A・B포트가 가압시의 내부용적이 다르므로 (1)식을 이용해 주십시오. 베인타입의 사이즈 50~100 및 랙 피니언 타입은 (2)식을 이용해 주십시오.

QCR=(VA+VB)× ×10ー3 (1)P+0.10.1

QCR=2×VA× ×10ー3 (2)P+0.10.1

QCP=2×a×L× ×10ー6 (3)P0.1

QC =QCR+QCP (4)

계산식

QCR =로터리 액추에이터의 공기소비량 〔L(ANR)〕QCP =튜브 또는 배관의 공기소비량 〔L(ANR)〕VA =로터리 액추에이터의 내부용적(A포트 가압시) 〔cm3〕VB =로터리 액추에이터의 내부용적(B포트 가압시) 〔cm3〕P =사용압력 〔MPa〕L =배관길이 〔mm〕a =배관의 내단면적 〔mm2〕QC =로터리 액추에이터 1왕복에 필요한 공기소비량 〔L(ANR)〕

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

컴프레서를 선정할 때에는 하류에서 공기를 소비하는 공기압 액추에이터 의 총 공기소비량에 대해서, 충분히 여유가 있는 것을 선택할 필요가 있습 니다. 이것은, 배관 도중의 누설이나, 드레인밸브, 파일럿 밸브 등에서의 소비, 또 온도 저하에 의한 공기 체적의 축소 등이 있기 때문입니다.

계산식

Qc2=Qc×n×액추에이터 수×여유율・・・・・・・・・・(5)

Qc2=컴프레서의 토출유량 〔L/min(ANR)〕n =액추에이터의 1분당 왕복횟수

여유율:1.5~

Qr: 베인타입은 (6)(7)식, 랙 피니언 타입은 (7)식을 이용하십시오.

Qr= VB× ×10ー3+a× L × ×10ー6 × (6)P+0.10.1

60t

P0.1

계산식

Qr =로터리 액추에이터의 소요공기량 〔L/min(ANR)〕VA =로터리 액추에이터의 내부용적(A포트 가압시) 〔cm3〕VB =로터리 액추에이터의 내부용적(B포트 가압시) 〔cm3〕P =사용압력 〔MPa〕L =배관길이 〔mm〕a =배관의 내단면적 〔mm2〕t =전체요동시간 〔S〕

・・・・・・

Qr= VA× ×10ー3+a× L × ×10ー6 × (7)P+0.10.1

60t

P0.1 ・・・・・・

튜브, 강관의 내단면적

외경(mm)

4 6 8 8ー101212ー16ー16ーーー

내경(mm)

2.5 4 5 6 6.5 7.5 8 9 9.212 12.713 16.121.627.6

내단면적a(mm2) 4.9 12.6 19.6 28.3 33.2 44.2 50.3 63.6 66.5113 127 133 204 366 598

호칭

T 0425T 0604TU 0805T0806 1/8BT 1075TU 1208T 1209 1/4BTS 1612 3/8BT 1613 1/2B 3/4B 1B

 ⇒P.41, 42 내부용적과 공기소비량

 ⇒P.43, 44 공기소비량 산출 그래프

 공기소비량 및 소요공기량 산출6

로터리 액추에이터 기종선정순서

Page 20: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

 -1 내부용적과 공기소비량6

<표1>베인 타입/CRB2・CRBU2・CRB1 시리즈

<표2>베인 타입/로터리 테이블:MSU□ 시리즈

0.0060.0150.0190.0210.0310.0400.0500.0750.1010.1150.1580.2050.1500.1600.2450.2550.3300.3400.3500.3650.4700.4850.5900.6050.4400.4650.6900.7150.9400.9650.9300.9851.4051.4601.8801.935

0.0130.0140.0280.0290.0720.0730.1650.1700.2400.2600.4900.5200.6800.7301.3601.470

0.0050.0070.0090.0080.0170.0220.0250.0370.0470.0590.0900.1210.1380.1890.2460.1800.1920.2940.3060.3960.4080.4200.4380.5640.5820.7080.7260.5280.5580.8280.8581.1281.1581.1161.1821.6861.7522.2562.3220.0060.0070.0160.0160.0340.0340.0860.0870.1980.2040.2880.3120.5880.6240.8160.8761.6321.764

0.0060.0100.0120.0100.0230.0300.0340.0490.0630.0790.1200.1620.1840.2520.3280.2400.2560.3920.4080.5280.5440.5600.5840.7520.7760.9440.9680.7040.7441.1041.1441.5041.5441.4881.5762.2482.3363.0083.0960.0080.0090.0210.0220.0450.0460.1150.1160.2640.2720.3840.4160.7840.8321.0881.1682.1762.352

0.0080.0120.0150.0130.0290.0370.0420.0610.0790.0990.1500.2020.2300.3150.4100.3000.3200.4900.5100.6600.6800.7000.7300.9400.9701.1801.2100.8800.9301.3801.4301.8801.9301.8601.9702.8102.9203.7603.8700.0100.0110.0260.0270.0560.0570.1440.1450.3300.3400.4800.5200.9801.0401.3601.4602.7202.940

0.0100.0140.0180.0150.0350.0440.0500.0730.0950.1190.1800.2420.2760.3780.4920.3600.3840.5880.6120.7920.8160.8400.8761.1281.1641.4161.4521.0561.1161.6561.7162.2562.3162.2322.3643.3723.5044.5124.6440.0120.0130.0310.0320.0670.0680.1730.1740.3960.4080.5760.6241.1761.2481.6321.7523.2643.528

0.0110.0170.0210.0180.0410.0520.0590.0850.1110.1390.2100.2830.3220.4410.5740.4200.4480.6860.7140.9240.9520.9801.0221.3161.3581.6521.6941.2321.3021.9322.0022.6322.7022.6042.7583.9344.0885.2645.4180.0140.0150.0360.0380.0780.0800.2020.2030.4620.4760.6720.7281.3721.4561.9042.0443.8084.116

0.0130.0190.0240.0200.0460.0590.0670.0980.1260.1580.2400.3230.3680.5040.6560.4800.5120.7840.8161.0561.0881.1201.1681.5041.5521.8881.9361.4081.4882.2082.2883.0083.0882.9763.1524.4964.6726.0166.1920.0160.0180.0420.0430.0900.0910.2300.2320.5280.5440.7680.8321.5681.6642.1762.3364.3524.704

0.1780.2700.3640.4140.5670.7380.5400.5760.8820.9181.1881.2241.2601.3141.6921.7462.1242.1781.5841.6742.4842.5743.3843.4743.3483.5465.0585.2566.7686.966

0.2590.2610.5940.6120.8640.9361.7641.8722.4482.6284.8965.292

0.1980.3000.4040.4600.6300.8200.6000.6400.9801.0201.3201.3601.4001.4601.8801.9402.3602.4201.7601.8602.7602.8603.7603.8603.7203.9405.6205.8407.5207.740

0.2880.2900.6600.6800.9601.0401.9602.0802.7202.9205.4405.880

0.2180.3300.4440.5060.6930.9020.6600.7041.0781.1221.4521.4961.5401.6062.0682.1342.5962.6621.9362.0463.0363.1464.1364.2464.0924.3346.1826.4248.2728.514

0.3170.3190.7260.7481.0561.1442.1562.2882.9923.2125.9846.468

베인형식 사이즈VA 포트 가압 VB 포트 가압

요동각도(도)

내부용적(cm3) 사용압력(MPa)

10

15

20

30

40

50

80

63

100

10

15

20

30

40

50

63

80

100

901802709018027090180270901802709018027090100180190270280901001801902702809010018019027028090100180190270280901009010090100901009010090100901009010090100

0.15———

——

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8—————————

——————

——————

——————

—————————

—————————

0.9 1.0

싱글

베인

더블

베인

0.61.21.51.02.93.73.66.17.98.51520.22131.5413032495166687073949711812188931381431881931861972812923763871.01.12.62.75.65.714.414.533.034.0485298104136146272294

1.01.21.51.52.93.74.86.17.911.31520.22531.5413032495166687073949711812188931381431881931861972812923763871.01.12.62.75.65.714.414.53334485298104136146272294

(L(ANR))

0.0130.0160.0270.0330.0670.084

0.0140.0290.073

0.0060.0080.0150.0190.0320.0400.0810.1010.0070.0160.0340.087

0.0080.0100.0200.0250.0420.0530.1080.1340.0090.0220.0460.116

0.0110.0130.0250.0310.0530.0660.1350.1680.0110.0270.0570.145

0.0130.0160.0300.0370.0640.0790.1610.2020.0130.0320.0680.174

0.0150.0180.0350.0430.0740.0920.1880.2350.0150.0380.0800.203

0.0170.0210.0400.0500.0850.1060.2150.2690.0180.0430.0910.232

0.2420.302

0.261

0.2690.336

0.290

0.2960.370

0.319

베인형식

싱글베인

더블베인

(MSUB만 해당)

사이즈VA 포트 가압 VB 포트 가압

요동각도(도)

내부용적(cm3) 사용압력(MPa)

1

3

7

20

137

20

9018090180901809018090909090

0.15 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8——————

———

———

———

——

——————

——————

0.9 1.0

(L(ANR))

0.81.31.93.14.06.610.116.81.12.75.714.5

1.31.33.13.16.66.616.816.81.12.75.714.5

로터리 액추에이터 기종선정순서

41

Page 21: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

<표3>랙 피니언 타입/CRJ 시리즈

<표4>랙 피니언 타입:CRA1 시리즈

0.0300.0560.1280.1440.2600.2720.2400.2680.4800.5080.4440.4920.8840.9321.0361.1522.0722.188

0.0440.0840.1920.2160.3900.4080.3600.4020.7200.7620.6660.7381.3261.3981.5541.7283.1083.282

0.0590.1120.2560.2880.5200.5440.4800.5360.9601.0160.8880.9841.7681.8642.0722.3044.1444.376

0.0740.1400.3200.3600.6500.6800.6000.6701.2001.2701.1101.2302.2102.3302.5902.8805.1805.470

0.0890.1680.3840.4320.7800.8160.7200.8041.4401.5241.3321.4762.6522.7963.1083.4566.2166.564

0.1040.1960.4480.5040.9100.9520.8400.9381.6801.7781.5541.7223.0943.2623.6264.0327.2527.658

0.1180.2240.5120.5761.0401.0880.9601.0721.9202.0321.7761.9683.5363.7284.1444.6088.2888.752

0.1330.2520.5760.6481.1701.2241.0801.2062.1602.2861.9982.2143.9784.1944.6625.1849.3249.846

0.148 0.280 0.640 0.720 1.300 1.360 1.200 1.340 2.400 2.540 2.220 2.460 4.420 4.660 5.180 5.76010.3610.940

0.1630.3080.7040.7921.4301.4961.3201.4742.6402.7942.4422.7064.8625.1265.6986.336

11.39612.034

사이즈 요동각도(도) 내부용적VA(cm3)

사용압력(MPa)

30

50

63

80

100

9018090

10018019090

10018019090

10018019090

100180190

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.07.4

1432.03665.06860.067

120.0127111.0123221.0233259.0288518.0547

(L(ANR))

0.000740.00150.00160.0033

사이즈 요동각도(도) 사용압력(MPa)

05

1

0.150.000890.00180.00200.0039

0.20.00120.00250.00260.0052

0.30.00150.00310.00330.0065

0.40.00180.00370.00390.0078

0.50.00210.00430.00460.0091

0.60.00240.00490.00520.010

0.7내부용적VA(cm3)

0.150.310.330.66

(L(ANR))

9018090

180

(L(ANR))<표5>랙 피니언 타입:CRQ2 시리즈

사이즈요동각도

(도)

10

15

20

30

40

9018036090

18036090

18036090

18036090

180360

내부용적VA(cm3)

사용압력(MPa)0.1——————

0.0280.0540.1050.0480.0920.1790.0820.1560.304

1.22.24.32.95.5

10.77.1

13.526.312.123.044.720.639.176.1

0.150.0060.0110.0210.0150.0280.0230.0360.0680.1310.0600.1150.2240.1030.1950.380

0.20.0070.0130.0260.0170.0330.0640.0430.0810.1580.0730.1380.2680.1230.2340.456

0.30.0090.0180.0340.0230.0440.0860.0570.1080.2100.0970.1840.3580.1640.3130.609

0.40.0120.0220.0430.0290.0550.1070.0710.1350.2630.1210.2300.4470.2060.3910.761

0.50.0140.0260.0510.0350.0660.1290.0850.1620.3160.1450.2760.5370.2470.4690.913

0.60.0160.0310.0600.0410.0770.1930.0990.1890.3680.1690.3220.6260.2880.5471.07

0.70.0180.0350.0680.0460.0880.1720.1140.2160.4210.1930.3680.7160.3290.6251.22

0.8——————

0.1280.2430.4730.2180.4130.8050.3700.7031.37

0.9——————

0.1420.2700.5260.2420.4590.8950.4110.7811.52

1.0——————

0.1560.2970.5780.2660.5050.9840.4520.8591.67

190°

(L(ANR))<표6>랙 피니언 타입:MSQ 시리즈

사이즈요동각도

(도)1237

1020305070

100200

내부용적VA(cm3)

사용압력(MPa)0.1

0.66 1.3 2.2 4.2 6.6 13.5 20.1 34.1 50.0 74.7145.9

0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.00.00260.00520.00870.017 0.026 0.054 0.080 0.136 0.200 0.299 0.584

0.00390.00770.013 0.025 0.040 0.081 0.121 0.205 0.300 0.448 0.875

0.00520.010 0.017 0.033 0.053 0.108 0.161 0.273 0.400 0.598 1.167

0.00650.013 0.022 0.042 0.066 0.135 0.201 0.341 0.500 0.747 1.459

0.00780.015 0.026 0.050 0.079 0.162 0.241 0.409 0.600 0.896 1.751

0.00910.018 0.030 0.058 0.092 0.189 0.281 0.477 0.700 1.046 2.043

0.0100.0210.0350.0660.1060.2160.3220.5460.8001.1952.334

ーーーー

0.1190.2430.3620.6140.9001.3452.626

ーーーー

0.1320.2700.4020.6821.0001.4942.918

ーーーー

0.1450.2970.4420.7501.1001.6433.210

 -1 내부용적과 공기소비량6

42

로터리 액추에이터 기종선정순서

Page 22: 로터리 액추에이터 기종선정순서...⇒P.23 관성모멘트 계산식 일람표 ⇒P.24, 25 관성모멘트 산출예 ⇒P.26, 27 관성모멘트 산출용 그래프 직선

요동각도

90°1.62.58.419.82560701763722.15.010.626.9

25.211.228.83396982725442.25.411.429.0

100°ーーーーー6473186394ーーーー2.25.411.42934104104292588ーーーー

180° 2.4 5.8 12.2

30 31.5

98942765622.66.213.233.6ーーーーーーーーーーーーー

190°ーーーーー

102 97286584ーーーーーーーーーーーーーーーーー

270°3

7.415.84041132118376752ーーーーーーーーーーーーーーーーー

280°ーーーーー

136121386774ーーーーーーーーーーーーーーーーー

내부 용적표 베인 타입 1왕복분(cm3)

형식

CRB 10- SCRB 15- SCRB 20- SCRB 30- SCRB 40- SCRB1 50- SCRB1 63- SCRB1 80- SCRB1 100- SMSU 1- SMSU 3- S MSU 7- S MSU 20- S CRB 10- DCRB 15- DCRB 20- DCRB 30- DCRB 40- DCRB1 50- DCRB1 63- DCRB1 80- DCRB1 100- DMSUB 1- D MSUB 3- D MSUB 7- D MSUB 20- D

형식요동각도

90° 100° 180° 190° 360° 0.3

0.6614.864

120 222 518 2.4 3.814.224.241.2———————————

0.34 0.74

—72

134 246 576

————————————————

0.62 1.32

28 130 240 442

1040 4.411 27 46

78.2———————————

0.66 1.4

—136 254 466

1090 —————

1.3 2.7 4.4 8.4 13.1 27.0 40.2 68.4100 149 292

———————

8.6 21.4 52.6 89.4152

———————————

내부 용적표 랙 피니언 타입 1왕복분(cm3)

CRJ □ 05CRJ □ 1CRA1 □ 30CRA1 □ 50CRA1 □ 63CRA1 □ 80CRA1 □100CRQ2□ 10CRQ2□ 15CRQ2□ 20CRQ2□ 30CRQ2□ 40MSQ □ 1MSQ □ 2MSQ □ 3MSQ □ 7MSQ □ 10MSQ □ 20MSQ □ 30MSQ □ 50MSQB 70MSQB 100MSQB 200

〔그래프 16〕을 이용하고, 로터리 액추에이터의 공기소비량을 구합 니다. 내부 용적과 사용 압력(사선)과의 교점에서, 가로(좌측)로 봐서 로터리 액추에이터의 1왕복에 필요로 하는 공기소비량을 구 합니다.

〔그래프 17〕를 이용하고, 튜브 또는 강관의 공기소비량을 구합니다.(1) 사용 압력(사선)과 배관길이와의 교점을 구하고, 그곳에서

수직으로 세로선을 긋습니다.(2) 사용하는 배관의 튜브 내경(사선)과의 교점에 따라, 가로

(오른쪽에서도 왼쪽에서도 가능)로 봐서 배관에 필요로 하는 공기소비량을 구합니다.

1분당 총 공기소비량을 아래와 같이 구합니다.(로터리 액추에이터의 공기소비량〔단위:L(ANR)〕+튜브 또는 강관의 공기소비량)×1분당 왕복 횟수×로터리 액추에이터의 사용 개수 = 총 공기소비량

예) CRQ2BS40-90 10대를 사용압력 0.5MPa로 1분간 5왕복 시킬 때의 공기소 비량은··?(액추에이터~전환 밸브 사이는 내경 6mm의 튜브 2m로 배관)

1.사용압력 0.5MPa→CRQ2BS40-90의 내부 용적 40cm3→공기 소비량 0.23 L(ANR)

2.사용압력 0.5MPa→배관길이 2m→내경 6mm→공기소비량 0.56L(ANR)3.총 공기소비량=(0.23+0.56)×5×10=39.5L/min(ANR)

순서1

순서2

순서3

 -2 공기소비량 산출그래프6

로터리 액추에이터 기종선정순서

43