Az egyik legfontosabb lépés a kiválasztásban lineáris aktuátor a megfelelő erőérték kiválasztása. Ez meglehetősen egyszerű, ha az alkalmazás megköveteli a teher függőleges emelését, ahol az emelendő teher súlya megegyezik a működtetőtől szükséges erővel. Kihívást jelentőbb forgatókönyv, ha csuklós alkalmazásról van szó, mint például a fedelek, csapóajtók és ablakok esetében.
Ebben a cikkben egy minta csapóajtó alkalmazást fogok használni az alapvető erőfogalmak bemutatására. A cél az, hogy vizuálisan kiemeljem a működtető beszerelési pozíciójának hatását a működtetőtől ténylegesen szükséges erőre. Ez lehetővé teszi, hogy a lehető leghatékonyabban szerelje fel a működtetőt, vagy arra ösztönöz, hogy nagyobb erőhatású működtetőt válasszon a kevésbé hatékony beszerelési pozíciókhoz.
A csapóajtó súlya
A példakénti csapóajtós alkalmazásunknál a teher maga az ajtó lesz. Feltételezve, hogy az ajtó egy szimmetrikus tárgy, a súlypont pontosan a közepén lesz. Itt fog elhelyezkedni a gravitációs erő. Ezt az erőt kell leküzdeni ahhoz, hogy az ajtó kinyíljon.
A nehézségi erő szöge
Képzeld el, hogy az ajtó alatt vagy, és ki kell nyitnod. Azt fogod tapasztalni, hogy a legnagyobb erőt akkor kell kifejteni, amikor teljesen zárva van. Ahogy nyílik, a szükséges erő fokozatosan csökken, amíg teljesen ki nem nyílik, és alig kell erő ahhoz, hogy nyitva maradjon.
Ez azért van, mert az ajtóra ható gravitációs erő két összetevőre bontható, ahogy az az alábbi ábrán is látható. Megjegyzendő, hogy a nyilak mérete a többi erőhöz képest szükséges erőt jelöli.
Ebben az esetben a kezed által kifejtett erőnek csak akkorának kell lennie, mint az ajtóra merőleges erő, ahogy azt a sárga nyilak mutatják. Ez az erő kezdetben megegyezik a gravitációs erővel, amikor az ajtó teljesen zárva van, majd nullára csökken, amikor az ajtó teljesen nyitott. Ugyanez történik, ha egy lineáris aktuátorEz azt jelenti, hogy ehhez az alkalmazáshoz a legnagyobb erő akkor szükséges, amikor teljesen zárt állapotban van.
Az erő helye a csapóajtón
A fenti ábrán a sárga nyilak az ajtó mozgatásához szükséges erőket jelölik, ha az ajtót erről a pontról tolják. Ebben az alkalmazásban az ajtó emelőként működik. Ez azt jelenti, hogy ha a zsanértól távolabb fejt ki erőt, mint a gravitációs erő, akkor kisebb erőre lesz szükség.
A működtető erő szöge
Korábban már tárgyaltuk, hogy az ajtó nyitásához szükséges erő hogyan változik az ajtó szögétől függően. Ugyanez a koncepció vonatkozik a működtető szögére is. A működtető által kifejtett erő két komponensre oszlik, ahogy a fenti ábrán is látható.
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.
Összefoglalva, a leghatékonyabb felszerelés pozíció a aktuátor az ajtó legvégéhez lesz csatlakoztatva (maximalizálja az emelőerőt) és merőleges az ajtóra (maximalizálja az ajtóra ható működtetőerőt).
Figyelembe kell venni a működtetőelem hosszát, amelyre az ajtó kívánt magasságba való kinyitásához szükség lesz. Ha a működtetőelem közelebb van felszerelve a zsanérhoz (nagyobb erőt igényel), akkor sokkal rövidebb mozgásra lesz szükség. Ebben az esetben kompromisszumokról van szó az erőhatékonyság és a térbeli hatékonyság között.
Remélem, hasznosnak találta ezt a cikket az alkalmazásához legideálisabb lineáris aktuátor kiválasztásában. Javasoljuk, hogy hívjon minket és beszéljen számos segítőkész mérnökünkkel az 1-800-676-6123-as telefonszámon.
