Előfordulhatnak olyan esetek, amikor egy tárgyat a működtető lökethosszánál nagyobb távolságra szeretne mozgatni. Ezt teleszkópos aktuátor vagy a mechanikus tőkeáttétel fizikáját a saját előnyödre fordíthatod. Gyakori példák erre az ollós emelő, vagy amit barátunk, Mike Senna, a ... megalkotója tett. Wall-E robot, csinálta az övével Barkács csirkeól automata ajtónyitó.
Mechanikus tőkeáttétel
Ezen alkalmazások mögött a fizika a forgásponttól mért távolságok arányán alapul mindkét oldalon. Amint az 1. ábrán látható, a működtető az „a” pontban van felszerelve, a „b” pontban pedig rögzített forgásponttal. A „B” és „A” arányának vételével „R” arányt kapunk. Ez azt jelenti, hogy a „c” pont „R”-szer nagyobb elfordulással forog, mint a működtető lökete. Ez azonban az működtető által igényelt erőt és a „c” pont forgási sebességét „R”-szeresére növeli. Ez az elv áll a mögött, hogy hogyan lehet egy lineáris működtetőt a lökethossza és a felszerelési helye alapján kihasználni.
Barkács csirkeól automata ajtónyitó
Mike Senna jelentkezése ugyanazt az elvet alkalmazza, mint fentebb, és nagyszerű példát mutat egy újabb elem hozzáadására, hogy a „c” pont forgását lineáris mozgássá alakítsuk. A 2. ábrán látható, hogy a felső elem a forgáspont körül forog, és a működtető az „a” pontra nyom.
2. ábra: Felső tag forgása egy forgáspont körül a b pontban
Mike tudta, hogy a csirkeól ajtajának körülbelül 18 hüvelyknyire kell nyílnia. Annak érdekében, hogy az „R” arány három legyen, és így a „c” pont 18 hüvelyknyit mozduljon el egy 6 hüvelykes lökettel, a forgáspontot ¾ hüvelykkel az „a” pont felé helyezte el (3. ábra). Mike ezt úgy tette, hogy a kart úgy helyezte el, hogy a forgáspont egyik oldalán 3,5 hüvelyk, a másik oldalán pedig 10,5 hüvelyk (3,5 hüvelyk x 3) legyen.
3. ábra: Felső tag forgása egy b pontban lévő forgáspont körül, mérettel
After this, Mike added another member to transform the rotational motion to linear motion. He explains, “My solution was to add another arm whose purpose is to adjust for the arc as one end moves in an arc and the other end adjusts to a linear movement.” Figure 4 is a diagram made for his DIY Chicken Coop Automatic Door Opener A projekt a mozgása során különböző pozíciókban látható. Megjegyzendő, hogy a tyúkól ajtajának sebessége és a működtető által kifejtett erő a mozgás során változik. Most már csak a kívánt ajtó mozgásának eléréséhez kellett beállítani a pozíciót.
4. ábra: Tyúkól ajtaja három különböző helyzetben
Az ollós emelő
Az ollós emelő egy másik olyan alkalmazás, amely ezt az elvet használja a mechanikus erőkifejtés segítségével lineárisabb mozgás elérésére. A lineáris aktuátor erőkifejtésének példájaként egy 3D-s modellt készítettek egy ollós emelő aktuátorával, hogy szimulálják a platform nagyobb mozgását az aktuátor viszonylag rövidebb mozgása mellett.
5. ábra: Egyfokozatú ollós emelő 3D modellje
Amint az az 5. ábrán látható, egy viszonylag rövid löketű (jelen esetben 8 hüvelyk) ollós emelő működtetőjét használták 36 hüvelykes magasságba emeléshez. Az ollós emelők ugyanazon az elven működnek, ahol egy test egy forgáspont körül forog, és mechanikai előny jön létre. Azonban ahelyett, hogy egy további elemet adnának hozzá, amelynek célja egyszerűen az egyik vég forgómozgásának átültetése, az elemek végeinek mozgása vízszintes irányba korlátozódik. Ez azt eredményezi, hogy az erő iránya csak felfelé irányul.
Az ollós emelő érdekessége, hogy ha a működtető a felső felére van felszerelve, akkor az emelő a működtető kinyúlásával emelkedik. Ha azonban a működtető az alsó felére van felszerelve, akkor az emelő a működtető visszahúzásával emelkedik. Azt is vegye figyelembe, hogy minél közelebb van a működtető a tagok középső illesztéséhez, annál jobban emelkedik az emelő, de a működtető nagyobb erőt igényel.
Ha azt kutatja, hogyan használhatja ki a lineáris aktuátor Ha egy tárgyat nagyobb távolságra kell mozgatni, egy teleszkópos aktuátor vagy egy barkácsolt ollós emelőmechanizmus megoldja a problémát. Ollós emelőhöz vagy ajtómechanizmushoz való aktuátorhoz a Progressive Automations számos modellt kínál, különböző löketekkel és erőkkel, hogy minden barkácsolási igényt kielégítsen.