Et af de vigtigste trin i valget af en lineær aktuator handler om at vælge den passende kraftklassificering. Det er ret simpelt, når applikationen kræver, at en last løftes lodret, hvor vægten af den last, der løftes, er lig med den kraft, der kræves fra aktuatoren. Et mere udfordrende scenarie er, hvis du har en hængselslignende applikation, som det ofte ses med låg, faldleme og vinduer.
I denne artikel vil jeg bruge et eksempel på en faldlem-applikation til at vise grundlæggende kraftbegreber. Målet er visuelt at fremhæve virkningerne af aktuatorens monteringsposition i forhold til den faktiske kraft, der kræves af aktuatoren. Dette vil derefter give dig mulighed for at montere din aktuator på den mest effektive måde eller opfordre dig til at vælge en aktuator med højere kraft til mindre effektive monteringspositioner.
Vægt af faldlem
I vores eksempel på en faldlem vil lasten være selve døren. Forudsat at døren er et symmetrisk objekt, vil tyngdepunktet være præcis i dens centrum. Det er der, tyngdekraften vil være placeret. Det er den kraft, der skal overvindes for at åbne døren.
Tyngdekraftens vinkel
Forestil dig, at du står under døren og skal skubbe den op. Du vil opdage, at det kræver mest kraft, når den er helt lukket. Når den åbner sig, vil den nødvendige kraft gradvist aftage, indtil den er helt åben, og du næsten ikke behøver nogen kraft for at holde den oppe.
Dette skyldes, at tyngdekraften på døren er opdelt i to komponenter, som vist i diagrammet nedenfor. Bemærk, at pilenes størrelse repræsenterer den nødvendige kraft i forhold til de andre kræfter.
I dette scenarie behøver den kraft, din hånd påfører, kun at matche den kraft, der er vinkelret på døren, som vist med de gule pile. Denne kraft er i starten lig med tyngdekraften, når døren er helt lukket, og reduceres derefter til nul, når døren er helt åben. Dette er det samme, når du installerer en lineær aktuatorDet betyder, at den største kraft, der kræves til denne anvendelse, vil være, når den er helt lukket.
Placering af kraft på faldlem
I diagrammet ovenfor viser de gule pile de kræfter, der kræves for at bevæge døren, hvis den skubbes fra det punkt. I denne anvendelse fungerer døren som en løftestang. Det betyder, at hvis du anvender kraft længere væk fra hængslet sammenlignet med tyngdekraften, vil du kræve mindre kraft.
Aktuatorkraftens vinkel
Tidligere har vi diskuteret, hvordan den nødvendige kraft til at åbne døren varierer afhængigt af dørens vinkel. Det samme gælder for aktuatorens vinkel. Den kraft, som aktuatoren udøver, opdeles i to komponenter, som vist i diagrammet ovenfor.
The force perpendicular to the actuator (yellow) is the only component that moves the door. When the actuator is parallel to the door, the door will not open despite exerting a tremendous amount of force. On the other hand, when the actuator is perpendicular to the door it will be able to use 100% of the force exerted to open it. Essentially all forces that are parallel to the door are wasted.
Afslutningsvis, den mest effektive montering position for aktuator vil være forbundet til den allersidste ende af døren (maksimerer gearingen) og vinkelret på døren (maksimerer aktuatorkraften, der påføres døren).
Noget at overveje er længden af den aktuator, der kræves for at åbne døren til den ønskede højde. Hvis aktuatoren var monteret tættere på hængslet (kræver mere kraft), kræves der en meget kortere bevægelse. I dette tilfælde er det et kompromisspil mellem effektivitet i kraft og effektivitet i rum.
Jeg håber, at du fandt denne artikel nyttig på din rejse mod at vælge den mest ideelle lineære aktuator til din applikation. Vi opfordrer dig til at ring til os og tal med vores mange hjælpsomme teknikere på 1-800-676-6123.
