בחירת המפעיל הליניארי המתאים

אחד הדברים הנפלאים בעבודה ב אוטומציות מתקדמות שומע מלקוחות על האופן שבו הם מתכננים להשתמש במפעילים שלנו. מגופי חשמל ביתיים ועד יישומים תעשייתיים, השמיים הם הגבול לאוטומציה. על מנת לממש את הרעיונות שלכם לשימוש במפעילים הליניאריים שלנו, ישנם פרמטרים רבים שיש לקבוע לגבי היישום המיועד. בסדרה זו, אנו מציגים טכניקות עיצוב שימושיות לקביעת אופן השימוש במפעילים שלנו.

מָבוֹא

אז אתם רוצים להרים דלת מרתף? או להזיז מדף ספרים נסתר? נהדר! עכשיו מאיפה להתחיל...

הצעד הראשון בכל תכנון עם תנועה ליניארית הוא קביעת אופן מיקומו של המפעיל כדי להזיז אובייקט. לאחר קביעת נקודה זו, ניתן לקבוע בקלות את המידות הבסיסיות של המפעיל - כוחו ואורכו. תשומת לב מדוקדקת לפרטים בשלב זה של התכנון יכולה למעשה לחסוך כסף, מכיוון שהמערכת עשויה להיות מסוגלת לפעול ללא מתגים נוספים להגבלת התנועה (עוד על כך בהמשך); תכנון לקוי יכול לייצר מערכת תנועה ליניארית שנעה לאט שלא לצורך, מפעילה לחץ מוגזם על המבנה שמסביב, נוטה לשריפה או באופן כללי אינה בטוחה.

מטרות העיצוב

מטרת תהליך התכנון הזה תהיה לבחור מפעיל ומיקום הרכבה אשר:

1. למקסם את כמות התנועה במערכת,
2. יש לשמור על המפעיל בתנאי הפעלה בטוחים,
3. למזער את הבלאי והמאמץ על המפעיל.

בחירת מפעיל

שלב זה הוא החשוב ביותר כאשר החלטתם ליצור אפליקציה המשתמשת ב מפעילים חשמליים.

אורך כולל

המרחק בין חורי ההרכבה של מפעיל (למעט ה- מפעיל מסילה PA-18) ניתן לתאר באמצעות המשוואות הבאות:

הערה: גוף המארז (הכולל את המנוע, גלגלי השיניים והתושבת התחתונה) הוא באורך קבוע וקבוע, ספציפי לכל סדרת מפעילים, ואינו תלוי באורך המהלך. ניתן למצוא דף המכיל טבלאות של אורכים משוךים ומורחבים של כל גדלי המהלך הרגילים במלאי עבור כל אחד מדגמי המפעילים שלנו באתר. חור לחור לשונית של ה- מַשׁאָב עַמוּד.

מתגי גבול

כל שלנו electric linear actuators מגיעים עם מתגי גבול מובנים אשר יעצרו אוטומטית את המנוע כאשר המפעיל פותח או נסוג במלואו. מתג הגבול המובנה פועל על ידי ניתוק המעגל החשמלי למנוע, ולכן ניתן לסמוך עליו שיעצור את המפעיל בבטחה ועקביות בנקודה מסוימת. אם המפעיל מפסיק לנוע מכיוון שנתקע במשהו, המפעיל יישבר או שישבור את כל מה שהוא מורכב עליו. לפיכך, הדרך הבטוחה היחידה לעצור מפעיל שאינו פותח או נסוג במלואו היא להפסיק להפעיל חשמל חיצונית.

מומלץ לאפשר למרווח המפעיל להיפתח או להיסוג במלואו, ולתת למתגי הגבול המובנים שלו להכתיב את טווח התנועה הכולל במערכת. אם לא ניתן לגרום למפעיל להיפתח או להיסוג במלואו במערכת, ניתן למקם מתגי גבול חיצוניים במערכת כך שהמפעיל (או חלק נע אחר) יבצע מגע לפני שהמפעיל נפתח או נסוג במלואו.

מיקום הרכבה

מיקום ההרכבה של המפעיל ישפיע הן על הכוח המרבי שהמפעיל יצטרך לדחוף והן על אורך המהלך. באופן כללי, ככל שמיקום ההרכבה מוסתר או מבודד יותר, כך גדל הכוח הנדרש להזזת האובייקט. חשוב לזכור שאופן הרכבת המפעיל יכול בקלות להכפיל או לארבע את הכוח הנראה לעין על המפעיל, ולכן יש תמיד לנסות לחשב את הכוח, גם אם מדובר בהערכה בסיסית בלבד.

תפיסה מוטעית נפוצה אחת לגבי מפעילים ליניאריים היא שהם יכולים להחליף בולמי זעזועים (כלומר, בולמי זעזועים) על ידי התקנה באותו מיקום בדיוק. בולמי גז מסייעים למשתמש על ידי החזקת חפץ במקומו או על ידי הפחתת הכוח הדרוש להזזת חפץ; הם אינם מפעילים את כל כוח התנועה כפי שמפעיל צריך לעשות. בולמי גז הם גם בעלי פרופיל נמוך וניתן להתקינם בצורה דיסקרטית מאוד. הצבת מפעיל באותו מקום שבו היה פעם בולמי גז (כגון מתחת למכסה המנוע של מכונית) צריכה להיעשות רק לאחר חישוב הכוח המרבי שהמפעיל יצטרך להזיז.

אלא אם כן המפעיל מחליק חפץ באותו כיוון בו הוא מורכב, סביר להניח שהמפעיל יסתובב בתושבת שלו כשהוא מזיז את החפץ. יש לוודא שלמפעיל יהיה מספיק מקום לנוע, ושהמגע היחיד שהמפעיל יוצר עם המבנה התומך הוא דרך סוגרי הרכבה.

כוח ומומנט

לאחר בחירת אורך ומיקום הרכבה, המשימה היחידה שנותרה בבחירת מפעיל היא לחשב את הכוח המקסימלי על המפעיל. מפעיל יחווה כוחות שונים בהתאם לאופן שבו הוא מורכב. שיטה קלה לחישוב כוח במערכות עם תנועה סיבובית היא להמיר את כל הכוחות למומנטים.

זרוע מנוף

כוח הכבידה נוטה ליצור מומנט בכיוון השעון, כאשר זרוע המנוף שווה למחצית מאורך המוט. הכוח הדרוש למפעיל כדי להתנגד למומנט זה תלוי בזרוע המנוף שנוצרת על ידי המפעיל ובזווית שהמפעיל יוצר ביחס למוט.

זָוִית

מיקום ההרכבה ב' נמצא באמצע המוט, ולכן זרועות המנוף של מומנט הכבידה והמפעיל זהות. מיקום הרכבה א נמצא בין הציר למרכז המוט, כך שזרוע המנוף שיוצר מפעיל קטנה יותר מזרוע המנוף שנוצרת על ידי כוח הכבידה.

 

 

 

 

איור 1: רכיב סיבובי עם הדגשת מיקומי הרכבה אפשריים

לכן, הכוח של מפעיל הממוקם ב א יהיה חייב להיות גדול יותר מאשר אם הוא היה ממוקם ב ב'יש להבהיר שבשני המקרים, הכוח הגדול ביותר מתרחש כאשר המוט אופקי; ככל שהמוט יורד, הכוח הדרוש להחזקת המוט במקומו פוחת מכיוון שגם זרוע המנוף עקב כוח הכבידה פוחתת.

הניתוח לעיל בחן כיצד מיקום ההרכבה משפיע על זרוע המנוף ועל הכוחות המופעלים על מַפעִילכדי לקבוע באופן מלא את הכוח יש לקחת בחשבון את הזווית הנוצרת בין המפעיל למוט. ככל שהזווית בין המוט למפעיל קטנה, הכוח על המפעיל יגדל. בהתחשב בכך שהכוח על המפעיל הוא הגדול ביותר כאשר המוט אופקי, הזווית בין המפעיל למוט צריכה להיות קרובה ככל האפשר לתשעים מעלות בנקודה זו.

כמובן, משמעות הדבר היא שהמפעיל מותקן ישירות מתחת למוט, על הקרקע, דבר שאינו פרקטי במיוחד. שקלו את מיקומי ההרכבה. 1 ו 2 משמש בשילוב עם ב'הזווית שנוצרת בין המפעיל ב 1B קטן יותר מהזווית ב 2B, ולכן הכוח יהיה גדול יותר עבור מפעיל. שימו לב, עם זאת, שכאשר המפעיל במקומו 2B, האובייקט לא יוכל לנוע עד כדי כך שהוא נכנס פנימה, למשל. 1אבאופן כללי, ככל שמיקום ההרכבה מושפע באופן כזה שהכוח על המפעיל מצטמצם, טווח התנועה הכולל במערכת מצטמצם.

מַסְקָנָה

In general, the design process is iterative: the preliminary design will narrow down the list of actuators that will work in the system, the next iteration of the design might include a specific actuator series and later iterations hone in on the exact model that will work for the system. While we do have a huge selection of linear actuators, we stock only specific forces and stroke lengths. We keep all the most commonly used sizes of actuators in stock, but if a niche application requires something you don’t see in stock on our website, call us up: we can ייצור בהתאמה אישית מפעילים לכל מפרט שתצטרכו!