모터선정과정에서 trust load 또는 radial load 에 대한 검토도 되었을 법
합니다만 ...
만약 수직방향에 work 를 볼나사와 구속 후 Lifting 을 하던 수평방향으로운동을 하던 원리는 같지만 수평방향에는 슬립마찰계수가 존재하니 수평방향의 동력은 훨씬 적게 소요될 것입니다.
보통 볼나사의 업체카달로그를 대하면
1. 체결요소들의 가,감속 관성모멘트를 구하고
2. Normal Speed 상에서의 회전토오크를 구한 뒤
3. 정격토오크를 만들어 내는데
여기선 단순히 볼나사에 대한 수직방향 추력산정만을 생각해 보겠습니다.
나사는 조이는 용도와 운송용도 두가지에 따라 리이드각과 마찰각이 틀려지는데 리이드각을 a, 마찰각을 b 라 하면 보통 b > a 인데 b 가 a 에 근접할수록 체결보다는 운반쪽에 유리한 조건이 됩니다.
그러다가 b < a 처럼 되면 나사는 자립되니 못하고 쭈르륵 흘너 내리게
되어 체결용으로는 무의미해지게 됩니다.
나사가 감긴 동선의 단면을 통해 축방향과 구배방향의 합력을 구해
식을 전개하면
리이드각 = tan^-1 (리이드(줄수 x 이동피치) / 3.14 x 유효경^2)
마찰각 = tan^-1 (접촉면의 마찰계수(볼나사는 0.005))
회전토오크 T = QD / 2 x tan(a + b) { Q : 운동방향 추력 , D : 볼나사 유효경 }
원하는 추력을 얻는 다면 이미 모터의 회전토오크도 나왔으니 볼나사의 리이드를 선정하여 위식에서 Q 값을 유도하여 T 토오크인 모터로 얼마만큼의 부하를 받아 올리고 내리는 지를 추측할 수 있게 됩니다.
좋은 하루 되세요