Manipulace s těžkými stroji, jako jsou štípačky dřeva, může být poměrně náročný a fyzicky náročný úkol, zejména pro uživatele, kteří je musí používat často. Díky použití elektrických lineárních pohonů mají uživatelé možnost integrovat vylepšení, která nabízejí nekonečné možnosti a pohodlí. V tomto článku se budeme zabývat tím, jak Ron Ewart dokázal vylepšit svou štípačku dřeva naším vysoce výkonným lineárním pohonem PA-17, aby se automaticky měnila z horizontální do vertikální polohy.
Výběr aktuátoru pro použití pro odhady výpočtů
Aby se zvedl a spustil nosník Ronovy štípačky na dřevo, pohon by byl potřebný jako pohon pro lineární pohyb. Odolná konstrukce spolu s odolností proti prachu a vodě byla požadavkem, aby se vyrovnaly nečistoty a déšť během venkovního používání. Naše Lineární aktuátor PA-17 pro vysoké zatížení nabídl Ronovi vhodné stupeň krytí Stupeň krytí IP65 zaručuje prachotěsnost a voděodolnost. Kromě toho, že jsou naše vysoce odolné materiály vhodné pro náročná prostředí, elektrické lineární aktuátory nabízejí standardní možnosti pro vysokou sílu 850 lb, která při plném zatížení stále dosahuje úctyhodné rychlosti 0,55"/s.
Testování parametrů pomocí tabulky Excelu
Pro tento projekt Ron používá štípačku polen Brute® 30-Ton 250cc Full Beam Gas Spitter, modelové číslo: YTL-140-701 od značky Menards. Ron se s našimi čtenáři rád podělil o svou excelovou tabulku jako referenční výchozí bod pro výpočet síly a montážních poloh při podobném projektu. Jeho tabulka umožňuje uživatelům zadat specifikace síly pohonu, nejkratší a nejdelší délky do MODRÝCH buněk. Uživatelé pak mohou experimentovat s vlastní konfigurací ve ŽLUTÝCH buňkách. ČERVENÉ varovné buňky se zobrazí, pokud je překročena minimální nebo maximální délka pohonu.
Pro informace o snížených silách pohonu se podívejte do přiložené tabulky. Tabulku lze použít k následujícím účelům:
- Maximalizujte sníženou sílu aktuátoru.
- Najděte souřadnice pro každou stranu aktuátoru, která nebyla blokována fyzickou konstrukcí štípačky.
- Optimalizujte zdvih tak, aby zůstal v rámci zdvihu aktuátoru 24”.
Vybraná umístění koncových otočných bodů aktuátoru jsou zobrazena v ŘÁDKU 18.
- Souřadnice (x1, y1) jsou dolní koncový bod aktuátoru v palcích vzhledem k otočnému bodu nosníku.
- Souřadnice (x2, y2) jsou horní koncový bod aktuátoru v palcích vzhledem k otočnému bodu nosníku.
- Delta d (dlouhá-krátká) je celková použitá dráha; 22,6” pro konečnou polohu.
- Snížená vertikální otevírací síla a horizontální zavírací síla jsou uvedeny ve sloupcích O a P.
Výpočet síly a montážních poloh
Nastavení štípačky dřeva z horizontální do vertikální polohy vyžaduje vertikální sílu 70 liber na rukojeti obsluhy, aby se zvedla rukojeť nosníku, která je vodorovně 42” od bodu otáčení. Protože se zvedací bod pohonu nachází mnohem blíže k bodu otáčení nosníku, vyžaduje pohon po montáži vertikální sílu přibližně 196 liber od pohonu.
Vertikální síla působící na aktuátor = síla působící na obsluhu * (zvedací bod obsluhy / zvedací bod aktuátoru)
Vertikální síla působící na aktuátor = 70 lb * (42”/15”)
Vertikální síla působící na aktuátor = 196 lb
Ron použil vzorce v tabulce Excelu k výpočtu a zadání konečných souřadnic aktuátoru, které byly vybrány. Bylo testováno a vygenerováno mnoho možností, nicméně byly vybrány a zachovány ty nejlepší souřadnice, aby tabulka zůstala přehledná. Díky jmenovité dynamické síle 850 liber má PA-17-24-850 dostatek prostoru pro dobrou bezpečnostní rezervu. Snížená vertikální síla aktuátoru na základě konečných souřadnic je 699 liber. To odpovídá přibližně 3,5násobné bezpečnostní rezervě, vezmeme-li v úvahu, že aplikovaná síla bude asi 196 liber.
Bezpečnostní rezerva = snížená vertikální síla / aplikovaná vertikální síla
Bezpečnostní rezerva = 699 lb / 196 lb
Bezpečnostní rezerva = 3,57
Elektrická energie a ochrana
Pro elektrické napájení Ron použil lithiovou motocyklovou baterii Weize YTX30L-BS, 12 V 12 Ah, 700 CCA se systémem správy baterie (BMS). Ron v tomto projektu použil pojistku baterie 30A typu ATO s nožovou pojistkou, ale nedoporučoval by ji, pokud by projekt opakoval. Místo toho Ron doporučuje 20ampérovou pojistku ATO, která lépe chrání aktuátor a je asi 4krát silnější, než je potřeba k pohybu aktuátoru.
Ovládání přepínačem
K ovládání pohonu byl použit třípolohový přepínač DPDT s okamžitým spínačem, který měl Ron shodou okolností po ruce. Tím, že obsluha musela spínač fyzicky držet ve zvednuté nebo spuštěné poloze, bylo zajištěno, že se nedostane do skřípnutí, a v případě zjištění problému mohla pohon okamžitě zastavit. Uživatelům s pojistkou 20 A Ron doporučuje přepínač s okamžitým spínačem podobný modelu TB2-2G-DC-1, který má jmenovitý proud 20 A a 12 VDC, a to za dobrou cenu a dostupnou u distributorů, jako je Digikey.
Použití vylepšeného štípače polen
During operation, Ron found his actuator’s typical current draw at about 3 amps and may spike briefly to about 5 amps on starting. Raising the bream takes about 36 seconds while lowering the beam will take about 38 seconds. Our BRK-17 montážní konzoly byly použity k zajištění předních a zadních montážních otvorů aktuátoru PA-17 a zároveň umožňovaly otočení o 180 stupňů. Zbytek konstrukce byl vyroben převážně z extrudovaných profilů 80/20 řady 1010 a 1515 v kombinaci s hliníkovými úhlovými konzolami a deskami.
Podívejte se na video Ronovy vylepšené štípačky dřeva v akci!
SHRNUTÍ
S vhodnými potřebami a trochou vynalézavosti má nyní Ron vylepšenou štípačku polen pro větší pohodlí a efektivitu automatické změny konfigurace bez nutnosti fyzické námahy.
Děkujeme, Rone Ewarte, za sdílení vašeho projektu! Doufáme, že vám vylepšení štípačky dřeva budou i nadále dobře sloužit! Chcete-li se dozvědět více od Rona, podívejte se na jeho webové stránky!
https://blueboxdriver.com/bluebox/
Pokud máte jakékoli dotazy ohledně našich elektrických lineárních pohonů nebo si přejete prodiskutovat naše další produkty, neváhejte se na nás obrátit! Jsme odborníci v tom, co děláme, a rádi vám pomůžeme, jak jen budeme moci.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123