Едно от страхотните неща на работата в Прогресивни автоматизации чува от клиенти за това как планират да използват нашите задвижващи механизми. От домашни осветителни тела до промишлени приложения, автоматизацията е безгранична. За да реализирате идеите си за използване на нашите линейни задвижващи механизми, има много параметри, които трябва да бъдат определени относно предвиденото приложение. В тази поредица представяме полезни техники за проектиране, за да определим как могат да се използват нашите задвижващи механизми.
Въведение
И така, искате да повдигнете врата на мазе? Или да плъзнете скрит рафт за книги? Чудесно! Сега откъде да започнете...
Първата стъпка във всеки дизайн с линейно движение е определянето как ще бъде позициониран задвижващият механизъм, за да премества обект. След като това бъде определено, основните размери на задвижващия механизъм – неговата сила и дължина – могат лесно да бъдат определени. Внимателното внимание към детайлите на този етап от проектирането може действително да спести пари, тъй като системата може да е способна да работи без допълнителни превключватели за ограничаване на движението (повече за това по-късно); лошото планиране може да доведе до система за линейно движение, която се движи ненужно бавно, оказва прекомерно напрежение върху околната структура, е склонна към изгаряне или като цяло е опасна.
Цели на дизайна
Целта на този процес на проектиране ще бъде да се избере задвижващ механизъм и позиция за монтаж, които ще:
- максимизиране на количеството движение в системата,
- поддържайте задвижващия механизъм в безопасни работни условия,
- минимизирайте износването и напрежението върху задвижващия механизъм.
Избор на задвижващ механизъм
Тази стъпка е най-важна, когато сте решили да създадете приложение, което използва електрически задвижващи механизми.
Обща дължина
Разстоянието между монтажните отвори на задвижващия механизъм (с изключение на PA-18 релсов задвижващ механизъм) може да се опише със следните уравнения:
Забележка: тялото на корпуса (което включва двигателя, зъбните колела и долния монтаж) е с постоянна, фиксирана дължина, специфична за всяка серия задвижващи механизми, и е независимо от дължината на хода. Страница, съдържаща таблици с дължините на прибрания и разгънат ход на всички редовно налични размери на ход за всеки от нашите модели задвижващи механизми, може да бъде намерена на Дупка до дупка раздела на ресурс страница.
Крайни изключватели
Всички наши electric linear actuators идват с вградени крайни изключватели, които автоматично ще спрат двигателя, когато задвижващият механизъм е напълно изтеглен или прибран. Вграденият краен изключвател работи, като прекъсва веригата към двигателя и затова може да се разчита на него, за да спре безопасно и постоянно задвижващия механизъм в определена точка. Ако задвижващият механизъм спре да се движи, защото се е заклещил в нещо, или той ще се счупи, или ще се счупи това, към което е монтиран. Следователно, единственият безопасен начин да спрете задвижващ механизъм, който не е напълно изтеглен или прибран, е да спрете подаването на външно захранване.
Добра практика е да се осигури пространство за пълно разгъване или прибиране на задвижващия механизъм и вградените му крайни изключватели да диктуват общия обхват на движение в системата. Ако системата не може да бъде направена така, че задвижващият механизъм да може да се разгъва или прибира напълно, в нея могат да се поставят външни крайни изключватели, така че задвижващият механизъм (или друга движеща се част) да осъществи контакт, преди задвижващият механизъм да бъде напълно разгънат или прибран.
Място за монтаж
Мястото на монтаж на задвижващия механизъм ще повлияе както на максималната сила, която той ще трябва да приложи, така и на дължината на хода. Като цяло, колкото по-скрито или дискретно е мястото на монтаж, толкова по-голяма е силата, необходима за преместване на обекта. Важно е да се помни, че начинът, по който е монтиран задвижващият механизъм, може лесно да удвои или учетвори видимата сила върху него и затова винаги трябва да се прави опит за изчисляване на силата, дори ако това е само приблизителна оценка.
Едно често срещано погрешно схващане за линейните задвижващи механизми е, че те могат да заменят газовите амортисьори (т.е. амортисьори), като се монтират на абсолютно същото място. Газовите амортисьори помагат на потребителя, като задържат обект на място или като намаляват силата, необходима за движението му; те не упражняват цялата движеща сила, както е необходимо за задвижващия механизъм. Газовите амортисьори също така имат нисък профил и могат да се монтират много дискретно. Поставянето на задвижващ механизъм на същото място, където някога е бил газов амортисьор (например под капака на автомобил), трябва да се извършва само след изчисляване на максималната сила, която задвижващият механизъм ще трябва да приложи.
Освен ако задвижващият механизъм не плъзга обект в същата посока, в която е монтиран, той вероятно ще се завърти в стойките си, докато движи обекта. Уверете се, че задвижващият механизъм ще има достатъчно място за движение и че единственият контакт, който задвижващият механизъм осъществява с носещата конструкция, е чрез монтажни скоби.
Сила и въртящ момент
След като сте избрали дължина и място за монтаж, единствената оставаща задача при избора на задвижващ механизъм е да се изчисли максималната сила върху него. Задвижващият механизъм ще изпитва различни сили в зависимост от начина на монтаж. Лесен метод за изчисляване на силата в системи с въртеливо движение е да се преобразуват всички сили във въртящи моменти.
Лост
Силата на гравитацията е склонна да създава въртящ момент по посока на часовниковата стрелка, с рамо на лоста, равно на половината от дължината на пръта. Силата, необходима на задвижващия механизъм, за да се противопостави на този въртящ момент, зависи от рамото на лоста, образувано от задвижващия механизъм, и ъгъла, който задвижващият механизъм сключва спрямо пръта.
Ъгъл
Място за монтаж Б е в средата на лоста и следователно рамената на лоста на въртящите моменти, дължащи се на гравитацията, и на задвижващия механизъм са еднакви. Монтажна позиция А е между пантата и средата на пръта, така че рамото на лоста, което би образувал изпълнителният механизъм, е по-малко от рамото на лоста, образувано от гравитацията.
Фигура 1: Въртящ се елемент с маркирани възможни места за монтаж
Следователно, силата на задвижващия механизъм, разположен в А ще трябва да бъде по-голямо, отколкото ако беше позиционирано в БТрябва да е ясно, че и в двата случая най-голямата сила възниква, когато лостът е хоризонтален; с понижаването на лоста силата, необходима за задържането му на място, намалява, защото рамото на лоста, дължащо се на гравитацията, също намалява.
Горният анализ разглежда как мястото на монтаж влияе върху лоста и силите върху него. задвижващ механизъмЗа да се определи напълно силата, е необходимо да се вземе предвид ъгълът, образуван между задвижващия механизъм и пръта. С намаляването на ъгъла между пръта и задвижващия механизъм, силата върху задвижващия механизъм ще се увеличи. Като се има предвид, че силата върху задвижващия механизъм е най-голяма, когато прътът е хоризонтален, ъгълът между задвижващия механизъм и пръта трябва да бъде възможно най-близо до деветдесет градуса в тази точка.
Разбира се, това би означавало, че задвижващият механизъм е монтиран директно под лоста, на земята, което не е много практично. Обмислете позициите за монтаж. 1 и 2 използва се в комбинация с Б: ъгълът, образуван между задвижващия механизъм в 1Б е по-малък от ъгъла в 2Б, и следователно силата би била по-голяма за задвижващ механизъм. Обърнете внимание обаче, че когато задвижващият механизъм е в позиция 2Б, обектът няма да може да се движи толкова далеч, колкото например 1АКато цяло, тъй като позицията на монтаж се променя по начин, който намалява силата върху задвижващия механизъм, общият обхват на движение в системата намалява.