Moment po celé trajektorii

Tohle je statická kopie kapitoly pro vyhledávače. Interaktivní verze má animované obrázky, kontrolní otázky a tlačítka, která příklad načtou do kalkulačky.

Jeden okamžik je hezký, ale pohon se nedimenzuje na okamžik — dimenzuje se na cyklus. Vezme se celý pohyb, projede se vzorek po vzorku a z výsledné křivky se vytáhnou dvě čísla, každé pro jiné omezení.

Průběh momentu v prvním kloubu během jednoho přenosu. Špička je jediný bod; efektivní hodnota je to, co ten průběh znamená z hlediska tepla.

Číslo	Co omezuje	Proč zrovna to
špičkový moment	moment motoru a pevnost převodovky	musí ho zvládnout, i kdyby to bylo na tisícinu vteřiny
efektivní (RMS) moment	oteplení motoru	teplo jde s druhou mocninou proudu, takže rozhoduje kvadratický průměr

Ta dvě čísla se skoro nikdy neshodnou na tomtéž motoru. Rameno, které jednou za deset vteřin prudce cukne a jinak stojí, má vysokou špičku a nízkou efektivní hodnotu — vybere se motor podle špičky. Rameno, které pořád něco drží, má obojí skoro stejné a rozhodne teplo.

Jak se to mění s dobou pohybu

Tohle je nejužitečnější graf v celé labce, protože říká, kde je hranice mezi „rychleji" a „jiným pohonem":

kvintický, T = 1,2 s: špička 71,2 N·m, z toho gravitace 44,6 N·m.
Zkrátit pohyb na polovinu stojí 2,13× víc — ne čtyřikrát, protože gravitační podíl se nezrychlí s ničím

Křivka špičkového momentu proti době pohybu. Vlevo, u krátkých časů, roste jako 1/T² — tam vládne setrvačnost. Vpravo se křivka položí na přerušovanou čáru gravitace a dál už neklesne, ať se pohyb prodlouží jakkoliv. Ta vodorovná část je cena za to, že rameno vůbec existuje v tíhovém poli, a žádným zpomalením se z ní neuteče. Přepni profil a uvidíš, kolik stojí hladkost.

Odtud plyne pravidlo, které se vyplatí mít v hlavě: zpomalovat má smysl jen do chvíle, kdy setrvačný člen klesne pod gravitační. Od té chvíle je pohon dimenzovaný na držení a další prodlužování cyklu nic neušetří.

Profil pohybu

Tentýž úhel za tentýž čas se dá projet mnoha způsoby a každý stojí jinou špičku. Tři, které jsou v kalkulačce:

Profil	Špičkové q̈	Za co se platí
lichoběžník (⅓, ⅓, ⅓)	4,5·Δq/T²	nejnižší špička, ale skok v q̈ na začátku a na konci
harmonický	4,93·Δq/T²	hladké q̈, ale nenulový ryv v krajích
kvintický	5,77·Δq/T²	q̈ začíná i končí nulou; nejhladší, nejdražší

Rozdíl mezi krajními případy je 28 % špičkového momentu — to je celý jeden krok ve velikosti motoru, zaplacený jenom volbou funkce. Podrobně, včetně S-křivek a omezení ryvu, to řeší TrajLab; tady jde jen o to, že ta volba něco stojí a kolik.

Co se posílá dál

Co jde do DriveLabu: špička 106,8 N·m, efektivní 64,7 N·m, špičková rychlost 2,95 rad/s, špičkový výkon 198 W
Poměr špička/efektivní je 1,65 — motor se dimenzuje na obojí a na každé jinak: špička na moment, efektivní na teplo

Celý cyklus s převodem a rotorem. Poměr špičky k efektivní hodnotě je jedno z prvních čísel, na které se v DriveLabu kouká: čím větší, tím spíš vyhraje motor s velkým krátkodobým přetížením před motorem s velkým jmenovitým momentem.

Čtyři čísla na kloub, a z nich se v DriveLabu stane motor:

špičkový moment — proti momentu motoru a pevnosti převodovky
efektivní moment — proti tepelnému výpočtu
špičková rychlost — proti otáčkám a napětí měniče
setrvačnost v nejhorší poloze — proti přizpůsobení převodu

Kalkulačka je umí předat tlačítkem, takže se nemusí opisovat.