Elektromos lineáris aktuátorok nélkülözhetetlen eszközök mindennapi életünkben, mivel számos folyamat automatizálásában segítenek. Ezek az alapvető eszközök gyakran számos olyan alkalmazásba integrálhatók, ahol a zajérzékenység fontos lehet, például a modern orvosi ágyakba. Ha megnézzük, hogy milyen típusú aktuátorok közül választhatunk zajszigetelés szempontjából, egyértelmű, hogy az elektromos aktuátorok a jobb választás. Az elektromos lineáris aktuátorok kevesebb zajt bocsátanak ki, mint a pneumatikus rendszerek, ami az egyik fő oka annak, hogy az elektromos aktuátorok sok területen (beleértve az orvosi intézményeket is) kiszorították a pneumatikus rendszereket.
Ezt szem előtt tartva feltettük a kérdést: a pneumatikus rendszerekkel szembeni fölényükön kívül mi okozhatja, hogy egy lineáris aktuátor másképp szólal meg, vagy hangosabban működik a szokásosnál? A túlzott zaj nehezen kezelhető probléma, mivel valószínűleg nincs egyetlen forrása a problémának. Ez a cikk a lineáris aktuátorok túlzott zajának néhány leggyakoribb okát mutatja be.
A vezérorsó és a hajtóanya tűrésének tökéletlenségei
Ezt a problémát a működtető mozgása közben fellépő periodikus mechanikai zaj jellemzi. A zaj általában nagy terhelés alatt jobban észrevehető, ami a vezérorsó és az anya nem megfelelő illeszkedésének tulajdonítható. Ha a vezérorsó és az anya túl laza, az rezgéseket okozhat a motor mozgása közben, másrészt, ha a vezérorsó és az anya túl szoros, akkor a súrlódás miatt extra zaj és sebességcsökkenés jelentkezik. Az alábbiakban két videót mellékeltünk: az egyik a hajtóanya és a vezérorsó normál működését mutatja be, a másik pedig a túl szoros meghúzásuk hatását.
A hajtóanya és a vezérorsó távolsága túl szoros
A hajtóanya és a vezérorsó normálisan működik
Ha gyanúja merül fel, hogy a hajtóanya és a vezérorsó közötti távolság túl szoros, ezt úgy ellenőrizheti, hogy szétszereli az egységet, és elforgatja az anyát. Az anya elforgatásakor az anya elfordul a vezérorsó körül, és előre mozdul. Ha túlzott ellenállás tapasztalható, vagy ha az anya elforgatása ténylegesen elforgatja a vezérorsót, valószínűleg zajprobléma van, mivel a súrlódás túl nagy. Ez gyártási probléma, mivel vagy hibás az anya, vagy sérült a vezérorsó. Erre a problémára a gyártási garancia vonatkozik, de előfordulhat, hogy a hajtóanya cseréjével megoldható.
Motor állórész problémák
A motort két csapágy tartja. Ha a csapágyak lazák a foglalatukban, a motor mozgása rezgéseket okoz. Ezek a rezgések a rotor fogaskerekeinek távolsága miatt nagyobb zajt okozhatnak a sebességváltóban, vagy akár magában a motorban is zajt okozhatnak. A laza csapágyak akár túlzott áramerősség-problémákat is okozhatnak, ha olyan helyzetben ragadnak be, ami miatt a motornak kompenzálnia kell a plusz nyomatékot. Az alábbi képeken egy csapágy látható, amely a rotor tengelyéhez ragadt, ahelyett, hogy szorosan a foglalatában lenne.
Az alábbi két videó azt mutatja be, hogy a hajtóanya normál működés közben könnyen forgatható, a második videó pedig azt mutatja, hogy ez a mechanizmus mikor nehezebb egy nem megfelelő állórészre való váltás után.
Normál működés - a hajtóanya könnyen forgatható
A hajtóanyát nehezebb forgatni a nem megfelelő állórészre való váltás után
Ennek végleges ellenőrzéséhez a vezérorsó manuális elforgatása a második videóban látható módon történik. A vezérorsó elforgatása a rotor elmozdulását okozza, és ideális esetben a csapágyaknak lehetővé kell tenniük a szabad mozgást. Ha azonban a csapágyak túlzott kopása vagy az illesztési hibák jelentkeznek, a vezérorsó nehezen forgatható. Ez a probléma úgy oldható meg, hogy a csapágyakat visszahelyezik a foglalatukba, és biztosítják, hogy teljesen laposak legyenek. Ez azonban valószínűleg ismét problémát okoz, ezért a legjobb, ha a csapágyakat teljesen kicserélik. Néha ez a probléma egyszerűen azért is előfordulhat, mert a működtető elöregszik, ezért a legjobb lehet a teljes működtetőt kicserélni.
Sebességváltó zaj: Fogtávolság és Tengelybeállítás
Ha a sebességváltóban lévő fogaskerekek nem érintkeznek megfelelően, túlzott zajt okozhatnak. Ez valószínűleg a leggyakoribb oka a túlzott fémfogaskerék-zajnak. Normál működés közben a fogaskerekeknek megfelelő kenés mellett egymásba kell csúszniuk. Ha a fogaskerekek túl közel vannak egymáshoz, túlzott súrlódás keletkezik, és beszorulhatnak vagy súrlódhatnak egymáson. Bár ez sokkal csendesebb és simább működéshez vezetne, a fogaskerekek kopását és elhasználódását is okozhatná, és potenciálisan a fogaskerekek beszorulását is okozhatná.
Vagy a fogaskerekek közötti távolság túl nagy lehet. Ebben az esetben a fogaskerék holtjátéka sok zajt okoz, és a működés nem lesz sima. A zajszint rendkívül érzékeny a fogaskerekek közötti távolságra, ami viszonylag kis hibalehetőséget hagy.
Fokozattávolság érzékenységének példája/illusztrációja
A fogaskerekek gyártási tűrései miatt a fogaskerekek hézagtávolsága sérülhet – mindkét illeszkedő fogaskerék a kisebbik végén lehet, és nem illeszkedik megfelelően. Az is lehetséges, hogy különféle okok miatt maga a rotor kissé ferde, ami befolyásolhatja a fogaskerekek hézagát.
A problémát megoldhatja egy új csere fogaskerék-készlet vásárlásával. Ellenőrizheti a rotor csapágyait is – ha azok nincsenek megfelelően beállítva, a fogaskerék-hézag nagyobb lehet. Ha a zaj forrása a fogaskerék-hézag, akkor valószínűleg gyártási probléma. Ebben az esetben ellenőriznie kell, hogy a zaj kívül esik-e a specifikációkon, és ha igen, ki kell cserélnie a működtetőt.
Nincs elegendő zsír a sebességváltóban
Egy viszonylag alacsony fordulatszámú zárt sebességváltóban, például egy működtetőben, a fogaskerekek kenését jellemzően zsírral végzik olaj helyett. Ha nincs elegendő zsír a fogaskerekeken, a mechanikai súrlódás túl nagy lesz, és a fogaskerekek nemcsak nagyobb zajt fognak kelteni, hanem sokkal gyorsabban is elkopnak. A nem elegendő zsír gyártási probléma – általában elegendőnek kell lennie a sebességváltó belsejében a működtető élettartamának végéig. A sebességváltó belsejében a nem megfelelő kenés rezgést is okoz, és a fogaskerekek túlmelegedését okozhatja.
Szerencsére ez egyike azoknak a problémáknak, amelyek könnyen megoldhatók. A probléma megoldásához zsírt adhatsz a fogaskerekekhez, vagy potenciálisan egyenletesebben és hatékonyabban eloszthatod a sebességváltóban már meglévő zsírt. Ha valamilyen okból nincs zsír, megkérdezheted a gyártótól, hogy milyen zsírt kell használni, és megoldhatod a problémát.
Következtetés
A lineáris aktuátorokat általában a hidraulikus és pneumatikus aktuátorok alacsonyabb zajszintű alternatívájaként választják. Ennek ellenére az elektromos aktuátorok számos okból kifolyólag meglehetősen hangosak lehetnek, a leggyakoribbakat fentebb soroltuk fel. Fontos figyelni a aktuátorokból kijövő zajra működés közben, mivel ez a zaj hibás aktuátor hangja lehet, és komoly gyártási problémára utalhat. Ez a korai intézkedés a jövőben hibaelhárítási időt takaríthat meg. Sajnos a legtöbb esetben a túlzott zaj nem oldható meg a sérült alkatrészek vagy akár az egész aktuátor cseréje nélkül.
Ha a lineáris aktuátor hangja egyenetlen és túlzott zajt ad ki, érdemes lenne kivizsgálni és megjavítani/kicserélni a sérült alkatrészeket. Alternatív megoldásként, lépjen kapcsolatba velünk és mérnökeink örömmel segítenek megoldani ezt a problémát.