Elektrische lineare Aktuatoren sind ein unverzichtbares Werkzeug in unserem täglichen Leben, da sie helfen, verschiedene Prozesse zu automatisieren. Diese wesentlichen Geräte können oft in vielen Anwendungen integriert werden, in denen Geräuschempfindlichkeit wichtig sein könnte, zum Beispiel in modernen Krankenhausbetten. Wenn man die Arten von Aktuatoren betrachtet, die man mit Blick auf Geräuschreduzierung wählen kann, wird klar, dass elektrische Aktuatoren die überlegene Wahl sind. Elektrische lineare Aktuatoren erzeugen weniger Geräusche als pneumatische Systeme, was einer der Hauptgründe ist, warum elektrische Aktuatoren in vielen Bereichen (einschließlich medizinischer Einrichtungen) pneumatische Systeme übertreffen.
Vor diesem Hintergrund stellen wir die Frage: Abgesehen von ihrer Überlegenheit gegenüber pneumatischen Systemen, was kann dazu führen, dass ein linearer Aktuator anders klingt oder lauter als gewöhnlich arbeitet? Übermäßiger Lärm ist ein schwieriges Problem, da es wahrscheinlich keine einzige Quelle für das Problem gibt. Dieser Artikel wird einige der häufigsten Ursachen für übermäßigen Lärm in linearen Aktuatoren vorstellen.
Unvollkommenheiten der Toleranz von Vorschubschraube und Antriebsmutter
Dieses Problem ist durch periodische mechanische Geräusche gekennzeichnet, die auftreten, wenn sich der Aktuator bewegt. In der Regel ist das Geräusch unter schweren Lasten deutlicher wahrnehmbar, was darauf zurückzuführen ist, dass die Vorschubschraube und die Mutter nicht gut zusammenpassen. Wenn die Vorschubschraube und die Mutter zu locker sind, kann dies Vibrationen verursachen, während sich der Motor bewegt, und umgekehrt, wenn die Vorschubschraube und die Mutter zu fest sind, haben Sie zusätzliches Geräusch und einen Geschwindigkeitsabfall aufgrund von Reibung. Unten haben wir zwei Videos eingefügt: eines, das die Antriebsmutter und die Vorschubschraube im normalen Betrieb zeigt, und das zweite, das den Effekt zeigt, wenn sie zu fest sind.
Antriebsmutter und Vorschubschraube zu eng beieinander
Antriebsmutter und Vorschubschraube funktionieren normal
Wenn Sie den Verdacht haben, dass der Abstand zwischen der Antriebsmutter und der Vorschubschraube zu eng ist, kann dies getestet werden, indem die Einheit auseinandergebaut und die Mutter gedreht wird. Das Drehen der Mutter sollte dazu führen, dass sie sich um die Vorschubschraube dreht und vorwärts bewegt. Wenn es übermäßigen Widerstand gibt oder wenn das Drehen der Mutter tatsächlich die Vorschubschraube dreht, liegt wahrscheinlich ein Geräuschproblem vor, da die Reibung zu hoch ist. Dies ist ein Fertigungsproblem, da Sie entweder eine defekte Mutter oder eine beschädigte Vorschubschraube haben. Dieses Problem sollte durch die Herstellergarantie abgedeckt sein, aber Sie können es möglicherweise lösen, indem Sie die Antriebsmutter ersetzen.
Probleme mit dem Motorstator
Der Motor wird zwischen zwei Lagern gehalten. Wenn die Lager in ihren Buchsen locker sind, verursacht die Bewegung des Motors Vibrationen. Diese Vibrationen könnten zu mehr Geräuschen im Getriebe führen, aufgrund des Abstands der Rotorzahnräder oder einfach zu Quietschen innerhalb des Motors selbst. Lockere Lager können sogar zu Problemen mit übermäßigem Strom führen, wenn sie in einer Position stecken bleiben, die den Motor dazu bringt, das zusätzliche Drehmoment auszugleichen. Die folgenden Bilder zeigen ein Lager, das am Rotorachse festklebt, anstatt fest in seiner Buchse zu sitzen.
Die beiden folgenden Videos zeigen, wie die Antriebsmutter im normalen Betrieb leicht gedreht wird, und das zweite Video zeigt, wann dieser Mechanismus nach dem Wechsel zu einem nicht konformen Stator schwieriger zu bedienen ist.
Normalbetrieb - Antriebsmutter leicht zu drehen
Antriebsmutter ist nach dem Wechsel zu einem nicht konformen Stator schwieriger zu drehen
Um definitiv zu testen, ob dies der Fall ist, ist eine Methode zur Überprüfung, die Vorschubschraube manuell zu drehen, wie im zweiten Video. Das Drehen der Vorschubschraube würde den Rotor bewegen und idealerweise sollten die Lager es ihm ermöglichen, sich frei zu bewegen. Wenn jedoch ein Problem mit übermäßigem Verschleiß der Lager oder einer Fehlstellung vorliegt, wird es schwierig sein, die Vorschubschraube zu drehen. Dieses Problem kann gelöst werden, indem die Lager wieder in ihre Buchsen eingesetzt werden und sichergestellt wird, dass sie vollständig flach sind. Das gesagt, wird es wahrscheinlich erneut ein Problem verursachen, daher ist es am besten, die Lager vollständig zu ersetzen. Manchmal kann dieses Problem auch einfach auftreten, weil der Aktuator alt wird, sodass es am besten sein könnte, den gesamten Aktuator zu ersetzen.
Geräusche im Getriebe: Zahnabstand & Wellenausrichtung
Wenn die Zahnräder im Getriebe keinen richtigen Kontakt herstellen, können sie übermäßigen Lärm verursachen. Dies ist wahrscheinlich die häufigste Ursache für übermäßigen Geräusch von Metallzahnrädern. Im Normalbetrieb sollten die Zahnräder mit ausreichender Schmierung ineinander gleiten. Wenn die Zahnräder zu nah beieinander sind, gibt es übermäßige Reibung und sie können sich festsetzen oder aneinander reiben. Während dies zu einem viel ruhigeren und sanfteren Betrieb führen würde, würde es auch zu Verschleiß an den Zahnrädern und möglicherweise zu einem Blockieren der Zahnräder führen.
Alternativ kann der Abstand zwischen den Zahnrädern zu groß sein. In diesem Fall wird das Spiel der Zahnräder viel Lärm erzeugen und der Betrieb wird nicht reibungslos sein. Der Geräuschpegel ist extrem empfindlich gegenüber dem Abstand zwischen den Zahnrädern, was uns einen relativ kleinen Spielraum für Fehler lässt.
Beispiel/Illustration der Empfindlichkeit des Zahnabstands
Die Anforderungen an den Zahnabstand könnten aufgrund von Fertigungstoleranzen der Zahnräder verletzt werden; beide ineinandergreifenden Zahnräder könnten am kleinen Ende des Spektrums liegen und sich nicht richtig eingreifen. Es könnte auch möglich sein, dass aus verschiedenen Gründen der Rotor selbst ein wenig geneigt ist, was das Spiel der Zahnräder beeinflussen würde.
Sie könnten das Problem möglicherweise lösen, indem Sie ein neues Set Ersatzzahnräder kaufen. Es ist auch möglich, die Lager am Rotor zu überprüfen; wenn sie nicht ausgerichtet sind, könnte das Spiel der Zahnräder größer sein. Wenn die Geräuschquelle der Zahnabstand ist, handelt es sich wahrscheinlich um ein Fertigungsproblem. In diesem Fall müssen Sie überprüfen, ob das Geräusch außerhalb der Spezifikationen liegt, und wenn ja, den Aktuator ersetzen.
Unzureichendes Fett im Getriebe
Die Schmierung der Zahnräder in einem geschlossenen Getriebe mit relativ niedriger Geschwindigkeit, wie bei einem Aktuator, erfolgt normalerweise mit Fett anstelle von Öl. Wenn nicht genug Fett auf den Zahnrädern ist, wird die mechanische Reibung zu hoch sein und die Zahnräder werden nicht nur mehr Geräusche erzeugen, sondern auch viel schneller verschleißen. Unzureichendes Fett ist ein Fertigungsproblem: Es sollte normalerweise genug im Getriebe vorhanden sein, um die Lebensdauer des Aktuators zu überstehen. Unzureichende Schmierung im Getriebe wird auch Vibrationen verursachen und kann dazu führen, dass die Zahnräder überhitzen.
Glücklicherweise ist dies eines der Probleme, die leicht zu lösen sind. Sie können Fett zu den Zahnrädern hinzufügen, um das Problem zu beheben, oder möglicherweise das bereits im Getriebe vorhandene Fett gleichmäßiger und effizienter verteilen. Wenn aus irgendeinem Grund kein Fett vorhanden ist, können Sie den Hersteller fragen, welches Fett zu verwenden ist, und das Problem beheben.
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Fazit
Lineare Aktuatoren werden normalerweise als geräuschärmere Alternative zu hydraulischen und pneumatischen Aktuatoren gewählt. Das gesagt, können elektrische Aktuatoren aus verschiedenen Gründen immer noch ziemlich laut sein, wobei die häufigsten oben aufgeführt sind. Es ist wichtig, auf die Geräusche zu achten, die während des Betriebs aus den Aktuatoren kommen, da dieses Geräusch das Geräusch eines fehlerhaften Aktuators sein könnte und auf ein ernstes Fertigungsproblem hinweist. Diese frühzeitige Maßnahme kann Ihnen in Zukunft Zeit bei der Fehlersuche sparen. Leider kann in den meisten Fällen der übermäßige Lärm nicht behoben werden, ohne die beschädigten Teile oder sogar den gesamten Aktuator zu ersetzen.
Wenn der Klang Ihres linearen Aktuators unregelmäßig ist und übermäßigen Lärm erzeugt, wäre es eine gute Idee, die beschädigten Komponenten zu untersuchen und zu reparieren/ersetzen. Alternativ können Sie uns kontaktieren und unsere Ingenieure helfen Ihnen gerne, dieses Problem zu lösen.