تم عرض Progressive Automations في مجلة Aerospace Manufacturing & Design. كُتب هذا المقال بواسطة Ajay Arora، مدير البحث والتطوير في Progressive Automations
منذ دخول المشغلات الخطية إلى صناعة الطيران، أصبح بإمكان المصنّعين الدفع والسحب وتثبيت الأجسام بطريقة لا يستطيعها جسم الإنسان. من خلال تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية، تُمكّن المشغلات الخطية من إنجاز المهام بسرعة ومن دون عمل يدوي. يمكنها دفع الأجسام وسحبها وتثبيتها بقوة أكبر وبمزيد من السرعة والدقة، ويمكن تشغيلها في أماكن يصعب الوصول إليها – وأحيانًا حتى في البيئات الخطرة. بالإضافة إلى ذلك، توفّر التقنية الكهربائية خيارات تحكّم أكثر تطورًا.
التطبيقات والإمكانات
في الطيران، تُدير المشغلات عدة تطبيقات توجيه عبر التحكّم بالجنيحات والرافعات والتريم والدفة. كما طوّر المصنّعون مشغلات خاصة بالطيران لفتح وإغلاق أبواب الشحن للطائرات. بدأت شركات الطيران الآن بتجهيز الطائرات بمشغلات كهربائية بدلًا من المشغلات الهيدروليكية المستخدمة في الماضي، نظرًا للتقنية الأفضل والاعتمادية الأعلى. تستطيع المشغلات للخدمة الشاقة تحمّل ضغط عالٍ، وهي مبنية بقوة لمنع الضرر الناتج عن الحصى والحطام الذي تلتقطه العجلات.
بشكل عام، تستخدم المشغلات الخطية محركات لتحويل الطاقة إلى حركة يمكن التحكّم بها مباشرة أو تلقائيًا. تُزوّد مشغلات Progressive Automations الطاقة للمحرك لتمديد المشغل أو سحبه. يمكن دمج حساسات لمراقبة حركة المشغل، ثم تُرسل هذه البيانات إلى نظام تحكّم يستخدمها لتنفيذ عمليات معقدة مثل الحركة المبرمجة، والمزامنة، والتشخيص.
اختيار مشغل خطي
تبدأ عملية تنفيذ نظام حركة خطية ناجح باختيار المشغل المناسب بناءً على احتياجات التطبيق. على المصنّعين احتساب الخصائص الضرورية بما في ذلك:
طول الشوط – المسافة التي يقطعها المشغل في اتجاه واحد. يتراوح طول الشوط للمشغلات الهيدروليكية من بضع بوصات حتى 20 قدمًا. وتقدّم المشغلات الهوائية طول شوط أقل من 1 م، بينما تعمل المشغلات الكهرو-ميكانيكية ضمن نطاق غير محدود من أطوال الشوط.
الطول في وضعي الامتداد والانكماش – بناءً على الشوط، أقصر وأطول أبعاد للمشغل.
عامل الشكل – نمط المسار، أنبوبي، شكل L، تلسكوبي.
أنماط التثبيت – تتيح طريقة التثبيت بمفصلَين للمشغل أن يدور على الجانبين أثناء التمدد أو الانكماش. وهي تسمح للتطبيق بالتحرّك على مسار ثابت مع الحفاظ على نقطتي دوران حرّتين. يمكن تنفيذ التثبيت الثابت عبر حاملة تثبيت على عمود لتأمين المشغل إلى جسم على طول العمود. ويُستخدم ذلك عمومًا في التطبيقات التي يحتاج فيها المشغل الخطي إلى دفع شيء من الأمام مباشرة، مثل تفعيل زر أو دفع منفاخ للضغط أو النفخ.
السرعة – تُقاس بالمسافة في الثانية، وتحدّد أدلة مواصفات المشغلات السرعات الاسمية.
البيئة – قد تتطلب البيئات المتسخة أو المغبّرة أو الرطبة تصنيف حماية أعلى.
تغذية راجعة – يمكن لنماذج المشغلات ذات المقياس المتغيّر (Potentiometer) وأنظمة التغذية الراجعة بتأثير هول التحكّم بالسرعة والموضع، ومزامنة عدة محركات، أو إنشاء ملف تعريف مناسب للموضع أو السرعة.
التشغيل – دورة التشغيل، والعمر التشغيلي، وعدد مرات استخدام التطبيق.
أخرى – نوع المحرك، وتصنيف القوة، وجهد التشغيل.
التنفيذ والقيمة المضافة
معظم أنظمة التحكّم بالحركة من Progressive Automations جاهزة للتوصيل والتشغيل لسهولة التركيب والصيانة.
عند تنفيذ المشغلات الخطية، يجب على المصنّعين أولًا التحقق من أن المشغل ينكمش ويتمدد بالكامل من دون عوائق. ينبغي تثبيت المشغلات بإحكام مع تقليل الحمولة الجانبية إلى الحد الأدنى. وبمجرد تركيب المشغل بشكل صحيح وآمن، يجب على المستخدم التأكد من عدم وجود مصادر تداخل كهربائي تؤثر في الحساسات. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون نظام التحكّم متوافقًا مع حساسات المشغل.
يساعد فريق دعم المهندسين في Progressive Automations وعملية التكامل الكاملة العملاء على تجميع المنتجات والتأكد من أنها تعمل بشكل صحيح.
أنواع المشغلات الخطية
تتضمن مجموعة المشغلات الخطية نماذج عالية السرعة، وصناعية، ومصغّرة، وأنبوبية صغيرة، ونماذج مسار. يضمن مخزون المنتجات الشامل توفر الوحدات لأي تطبيق – سواء كانت نماذج صناعية عالية القوة قادرة على إنتاج ما يصل إلى 3,000 lb أو طراز PA-14P المزود بمقاييس متغيرة مدمجة. أما الطراز الميكروي، وهو أصغر وحدة أنشأتها Progressive Automations، فهو مخصص للأعمال التي يكون فيها ضيق المساحة عاملًا مهمًا. تتراوح المشغلات الخطية المتوفرة من 5 lb إلى 10,000 lb قوة، مع أطوال شوط من 0.24" إلى 60.00".
تكمن الخطوة الأولى في تحديد المشغل الذي ستستخدمه لتطبيقك في فهم المتطلبات الأساسية للقوة، وطول الشوط، وظروف التشغيل، والجهد. ثم افحص خيار التحكّم لتحدد ما إذا كانت المشغلات تحتاج إلى تغذية راجعة أو أي تخصيصات أخرى.
لقراءة Aerospace Manufacturing & design اضغط هنا.