3.6.3. 허용 토크, 관성 모멘트 계산 예
3.6.3. 허용 토크, 관성 모멘트 계산 예
(1) Case #1 간단한 2차원 모델
그림 3.11 HS165 2차원 부하 모델
M - 부하 중량
Jxx - 부하 무게중심에서 X축 방향의 관성 모멘트
Jyy - 부하 무게중심에서 Y축 방향의 관성 모멘트
Jzz - 부하 무게중심에서 Z축 방향의 관성 모멘트
Ja4 - R2축 회전 중심에서의 관성 모멘트
Ja5 - B축 회전 중심에서의 관성 모멘트
Ja6 - R1축 회전중심에서의 관성 모멘트
☞ 부하조건 : 가로, 세로 300mm, 두께 200mm의 Stainless Steel (Mass 141.3kg)
① 허용 토크 제한
B축 기준 무게중심 위치 LX = 379mm, LY = 0mm, LZ = -79mm
토크맵에서 B, R1축 거리 제한을 적용하면 아래와 같습니다.
B축 기준 
R1축 기준 
② 허용 관성모멘트 제한
무게중심에서 부하의 관성 모멘트 Jxx= 1.53kgm2, Jyy= 2.12 kgm2, Jzz= 1.53 kgm2
B축 관성 모멘트 (Ja5)
R1축 관성 모멘트 (Ja6)
③ 결론
중량, 토크, 관성모멘트 조건 모두 제한 조건을 만족하므로 안전합니다.
(2) Case #2 복잡한 3차원 모델
그림 3.12 HS165 3차원 부하 모델2D 형상
알루미늄 블록 형상 조합
(σ=0.00287 g/mm3, : 164.7 kg)
m1 (60×300×300) : 15.5kg
m2 (470×400×200) : 107.9kg
m3 (300×300×160) : 41.3kg
mi - i 블록 부하 중량
LXi - i 블록 X축 방향 무게중심 위치
LYi - i 블록 Y축 방향 무게중심 위치
LZi - i 블록 Z축 방향 무게중심 위치
① 허용 토크 제한
B축 회전 중심에서 전체 부하의 무게중심 위치를 구하면 아래와 같습니다.
(Y축 대칭이므로)
블록 전체 B축 기준 무게중심 위치 Lx = 527.3mm, Ly = 0mm, LZ = -226.5mm
토크맵에서 B, R1축 거리 제한을 적용하면 아래와 같습니다.
B축 기준 거리 
→ 토크 값 945.4Nm
R1축 기준 거리 
→ 토크 값 37.2Nm
x1 y1 z1 – m1 블록의x, y, z 방향 길이
x2 y2 z2 – m2 블록의x, y, z 방향 길이
x3 y3 z3 – m3 블록의x, y, z 방향 길이
LX1, LY1, LZ1 - B축 회전 중심에서 m1 블록 무게중심 위치
LX2, LY2, LZ2 - B축 회전 중심에서 m2 블록 무게중심 위치
LX3, LY3, LZ3 - B축 회전 중심에서 m3 블록 무게중심 위치
Jxx1, Jyy1, Jzz1 – m1 블록 무게중심에서의 x, y, z 축 별 관성모멘트
Jxx2, Jyy2, Jzz2 – m2 블록 무게중심에서의 x, y, z 축 별 관성모멘트
Jxx3, Jyy3, Jzz3 – m3 블록 무게중심에서의 x, y, z 축 별 관성모멘트
그림 3.13 HS165 3차원 부하 모델3D 형상
② 허용 관성모멘트 제한
표 3‑3 블록 별 무게중심에서의 관성 모멘트
블록 무게(kg) | 무게 중심(LX, LY, LZ) | Jxx | Jyy | Jzz |
m1 (15.5) | (0.245, 0, 0) | 0.232 kgm2 | 0.121 kgm2 | 0.121 kgm2 |
m2 (107.9) | (0.45, 0, -0.25) | 1.799 kgm2 | 2.346 kgm2 | 3.425 kgm2 |
m3 (41.3) | (0.835, 0, -0.25) | 0.398 kgm2 | 0.398 kgm2 | 0.620 kgm2 |
예) m1 블록 무게중심에서의 축 별 관성 모멘트 계산
B축 관성 모멘트 (Ja5)
R1축 관성 모멘트 (Ja6)
