أحد أهم الخطوات عند اختيار مشغل خطي هو اختيار تصنيف القوة المناسب. يكون الأمر بسيطًا عندما يتطلب التطبيق رفع حمولة رأسيًا، بحيث يساوي وزن الحمولة المرفوعة القوة المطلوبة من المشغل. سيناريو أكثر تحديًا هو إذا كان لديك تطبيق يعتمد على مفصلة، كما هو شائع في الأغطية وأبواب المصائد والنوافذ.
في هذه المقالة، سأستخدم تطبيق باب مصيدة نموذجي لعرض مفاهيم أساسية عن القوة. الهدف هو إبراز تأثير موضع تثبيت المشغل بصريًا على القوة الفعلية المطلوبة من المشغل. سيسمح لك ذلك بتثبيت مشغلك بأكثر طريقة كفاءة، أو دفعك لاختيار مشغل بقوة أعلى للمواقع الأقل كفاءة في التثبيت.
وزن باب المصيدة
في تطبيق باب المصيدة لدينا، ستكون الحمولة هي الباب نفسه. بافتراض أن الباب جسم متماثل، سيكون مركز الثقل في منتصفه تمامًا. هناك تتموضع قوة الجاذبية. هذه هي القوة التي يجب التغلب عليها لفتح الباب.
زاوية قوة الجاذبية
تخيّل أنك أسفل الباب وتحتاج إلى دفعه لفتحه. ستجد أنه يتطلب أكبر قوة عندما يكون مغلقًا بالكامل. ومع فتحه، ستنخفض القوة المطلوبة تدريجيًا حتى يصبح مفتوحًا بالكامل ولا تكاد تحتاج أي قوة للإبقاء عليه مرفوعًا.
وذلك لأن قوة الجاذبية المؤثرة على الباب تُقسّم إلى مركبتين كما في الرسم أدناه. لاحظ أن حجم الأسهم يمثل القوة المطلوبة مقارنةً بالقوى الأخرى.
في هذا السيناريو، القوة التي تطبقها يدك تحتاج فقط إلى مضاهاة القوة العمودية على الباب كما هو مبيّن بالأسهم الصفراء. تكون هذه القوة مساوية مبدئيًا لقوة الجاذبية عندما يكون الباب مغلقًا تمامًا، ثم تنخفض إلى الصفر عندما يكون الباب مفتوحًا تمامًا. هذا نفسه يحدث عند تركيب مشغل خطي. ما يعني أن أكبر قوة مطلوبة لهذا التطبيق ستكون عند الإغلاق الكامل.
موضع القوة على باب المصيدة
في الرسم أعلاه، تمثل الأسهم الصفراء القوى المطلوبة لتحريك الباب إذا دُفع الباب من تلك النقطة. في هذا التطبيق، يعمل الباب كرافعة. وهذا يعني أنه إذا طبقت القوة بعيدًا عن المفصلة مقارنة بقوة الجاذبية، فستحتاج إلى قوة أقل.
زاوية قوة المشغل
ذكرنا سابقًا كيف أن القوة المطلوبة لفتح الباب ستختلف اعتمادًا على زاوية الباب. ينطبق المفهوم نفسه على زاوية المشغل. ستُقسّم القوة التي يبذلها المشغل إلى مركبتين كما يظهر في الرسم أعلاه.
المركبة العمودية على اتجاه المشغل (الصفراء) هي الوحيدة التي تحرك الباب. عندما يكون المشغل موازيًا للباب، لن يفتح الباب رغم تطبيق قوة كبيرة. وعلى الجانب الآخر، عندما يكون المشغل عموديًا على الباب سيتمكن من استخدام 100% من القوة المبذولة لفتحه. جوهريًا، كل القوى الموازية للباب مهدورة.
خلاصة القول، إن أكثر موضع تثبيت كفاءةً لـالمشغل يكون عند طرف الباب تمامًا (لزيادة العزم)، وأن يكون عموديًا على الباب (لزيادة القوة المنقولة إلى الباب).
أمر آخر ينبغي مراعاته هو طول شوط المشغل المطلوب لفتح الباب إلى الارتفاع المرغوب. إذا تم تثبيت المشغل أقرب إلى المفصلة (يتطلب قوة أكبر)، فستكون الحركة المطلوبة أقصر بكثير. في هذه الحالة، هي لعبة موازنة بين كفاءة القوة وكفاءة المساحة.
آمل أن تكون هذه المقالة مفيدة في رحلتك لاختيار المشغل الخطي الأنسب لتطبيقك. نشجّعك على الاتصال بنا والتحدث إلى أحد مهندسينا المتعاونين على الرقم 1-800-676-6123.
