Μπορεί να υπάρχουν περιπτώσεις που θέλετε να μετακινήσετε ένα αντικείμενο σε μεγαλύτερη απόσταση από το μήκος Διαδρομής του ενεργοποιητή. Μπορείτε να το πετύχετε χρησιμοποιώντας έναν τηλεσκοπικό ενεργοποιητή ή μπορείτε να αξιοποιήσετε προς όφελός σας τη φυσική της μηχανικής μόχλευσης. Συνηθισμένα παραδείγματα αυτού είναι ο ψαλιδωτός ανυψωτήρας (scissor lift) ή αυτό που έκανε ο φίλος μας Mike Senna, ο δημιουργός του Wall-E Robot, με το DIY Αυτόματο Άνοιγμα Πόρτας Κοτετσιού.
Μηχανική μόχλευση
Η φυσική πίσω από αυτές τις εφαρμογές βασίζεται στον λόγο αποστάσεων από το σημείο περιστροφής σε κάθε πλευρά. Όπως φαίνεται στο σχήμα 1, ο ενεργοποιητής είναι τοποθετημένος στο σημείο ‘a’ με σταθερό άξονα περιστροφής στο σημείο ‘b’. Λαμβάνοντας τον λόγο ‘B’ προς ‘A’, προκύπτει λόγος ‘R’. Αυτό σημαίνει ότι το σημείο ‘c’ θα περιστραφεί ‘R’ φορές περισσότερο από τη Διαδρομή του ενεργοποιητή. Ωστόσο, αυτό θα αυξήσει κατά ‘R’ φορές την απαιτούμενη δύναμη από τον ενεργοποιητή και την γωνιακή ταχύτητα του σημείου ‘c’. Αυτή είναι η αρχή πίσω από το πώς να εκμεταλλευτείτε έναν γραμμικό ενεργοποιητή με βάση το μήκος Διαδρομής του και το σημείο όπου τον τοποθετείτε.
DIY Αυτόματο Άνοιγμα Πόρτας Κοτετσιού
Η εφαρμογή του Mike Senna χρησιμοποιεί την ίδια αρχή που αναφέρθηκε παραπάνω και αποτελεί εξαιρετικό παράδειγμα προσθήκης ενός ακόμη μέλους ώστε να μετατραπεί η περιστροφική κίνηση του σημείου ‘c’ σε γραμμική κίνηση. Στο σχήμα 2 μπορείτε να δείτε ότι το πάνω μέλος περιστρέφεται γύρω από το σημείο περιστροφής και ο ενεργοποιητής ωθεί στο σημείο ‘a’.
Σχήμα 2: Το πάνω μέλος περιστρέφεται γύρω από σημείο περιστροφής στο σημείο b
Ο Mike γνώριζε ότι χρειαζόταν η πόρτα του κοτετσιού να ανοίγει περίπου 18 inches. Για να κάνει τον λόγο ‘R’ ίσο με τρία ώστε το σημείο ‘c’ να διανύει 18 inches με Διαδρομή 6 ιντσών, τοποθέτησε το σημείο περιστροφής στα ¾ προς το σημείο ‘a’ (σχήμα 3). Ο Mike το πέτυχε τοποθετώντας τον βραχίονα έτσι ώστε να υπάρχουν 3.5 inches στη μία πλευρά του σημείου περιστροφής και 10.5 inches (3.5 inches x 3) στην άλλη.
Σχήμα 3: Το πάνω μέλος περιστρέφεται γύρω από σημείο περιστροφής στο σημείο b με διαστάσεις
Μετά από αυτό, ο Mike πρόσθεσε ένα ακόμη μέλος για να μετατρέψει την περιστροφική κίνηση σε γραμμική κίνηση. Εξηγεί: «Η λύση μου ήταν να προσθέσω έναν ακόμη βραχίονα του οποίου ο σκοπός είναι να αντισταθμίζει το τόξο, καθώς η μία άκρη κινείται σε τόξο και η άλλη άκρη προσαρμόζεται σε γραμμική κίνηση.» Το σχήμα 4 είναι ένα διάγραμμα που δημιουργήθηκε για το project DIY Αυτόματο Άνοιγμα Πόρτας Κοτετσιού σε διάφορες θέσεις κατά μήκος της Διαδρομής του. Σημειώστε ότι η ταχύτητα της πόρτας του κοτετσιού και η δύναμη που εφαρμόζει ο ενεργοποιητής θα αλλάζουν καθ’ όλη τη Διαδρομή. Από εκεί και πέρα, ήταν θέμα προσαρμογής της θέσης για να επιτευχθεί η επιθυμητή διαδρομή της πόρτας.
Σχήμα 4: Πόρτα κοτετσιού σε τρεις διαφορετικές θέσεις
Ο ψαλιδωτός ανυψωτήρας (Scissor Lift)
Ο ψαλιδωτός ανυψωτήρας είναι μια ακόμη εφαρμογή που χρησιμοποιεί αυτήν την αρχή για να επιτύχει περισσότερη γραμμική κίνηση μέσω μηχανικής μόχλευσης. Για να δοθεί ένα παράδειγμα για το πώς να εκμεταλλευτείτε έναν γραμμικό ενεργοποιητή, δημιουργήθηκε ένα 3D μοντέλο με ενεργοποιητή για ψαλιδωτό ανυψωτήρα ώστε να προσομοιωθεί η μεγαλύτερη μετακίνηση μιας πλατφόρμας με σχετικά μικρότερη μετακίνηση του ενεργοποιητή.
Σχήμα 5: 3D Μοντέλο μονοσταδίου ψαλιδωτού ανυψωτήρα
Όπως βλέπετε στο Σχήμα 5, ένας ενεργοποιητής για ψαλιδωτό ανυψωτήρα με σχετικά μικρή Διαδρομή (8 inches σε αυτήν την περίπτωση) χρησιμοποιήθηκε για ανύψωση σε ύψος 36 inches. Οι ψαλιδωτοί ανυψωτήρες λειτουργούν με την ίδια αρχή, όπου ένα σώμα περιστρέφεται γύρω από σημείο περιστροφής και δημιουργείται μηχανικό πλεονέκτημα. Ωστόσο, αντί να προστεθεί ένα άλλο μέλος του οποίου ο σκοπός είναι απλώς η μετάφραση της περιστροφικής κίνησης του ενός άκρου, η κίνηση των άκρων των μελών περιορίζεται σε οριζόντια κατεύθυνση. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα η κατεύθυνση της δύναμης να είναι μόνο προς τα πάνω.
Ένα ενδιαφέρον στοιχείο για τον ψαλιδωτό ανυψωτήρα είναι ότι αν ο ενεργοποιητής τοποθετηθεί στο άνω μισό, η ανύψωση θα ανεβαίνει καθώς ο ενεργοποιητής εκτείνεται. Αντίθετα, αν ο ενεργοποιητής τοποθετηθεί στο κάτω μισό, η ανύψωση θα ανεβαίνει καθώς ο ενεργοποιητής συστέλλεται. Σημειώστε επίσης ότι όσο πιο κοντά στο μεσαίο σύνδεσμο των μελών τοποθετείται ο ενεργοποιητής, τόσο περισσότερο θα ανυψώνεται η πλατφόρμα, αλλά ο ενεργοποιητής θα απαιτεί περισσότερη δύναμη.
Αν ερευνάτε πώς να αξιοποιήσετε έναν γραμμικό ενεργοποιητή για να μετακινήσετε ένα αντικείμενο σε μεγαλύτερη απόσταση, ένας τηλεσκοπικός ενεργοποιητής ή ένας DIY μηχανισμός ψαλιδωτού ανυψωτήρα θα κάνει τη δουλειά. Για ενεργοποιητή ψαλιδωτού ανυψωτήρα ή μηχανισμό πόρτας, η Progressive Automations διαθέτει ποικιλία μοντέλων με διαφορετικές Διαδρομές και δυνάμεις ώστε να καλύψει όλες τις DIY ανάγκες σας.