Nella ricerca dell'attuatore più adatto, potresti chiederti cosa sia il ciclo di lavoro e come influisca sulla tua applicazione. Nella scelta di un attuatore, il ciclo di lavoro diventa importante quando si rischia di farlo funzionare oltre il suo tempo di funzionamento previsto.
Che cos'è un attuatore e il ciclo di lavoro?
Il duty cycle è il rapporto tra il tempo di funzionamento e il tempo di inattività, solitamente espresso in percentuale. Ciò significa che se l'attuatore si estende e si ritrae per 20 secondi, e poi rimane a riposo per altri 40 secondi prima che il processo si ripeta, il duty cycle sarà espresso come 33%. La percentuale visualizzata rappresenta sempre il tempo di funzionamento dell'attuatore. Per ottenere il tempo di inattività, è sufficiente sottrarre la percentuale di funzionamento da 100. In questo caso, si ottiene il 67%.Il ciclo di lavoro si calcola facilmente:
D è il ciclo di lavoro
X rappresenta la quantità di tempo in cui il componente è in esecuzione.
Y rappresenta il tempo totale impiegato dall'attuatore per completare un ciclo.
Se il nostro attuatore si estende per 97 secondi, si ritrae per 45 secondi e infine si ferma per 79 secondi, l'equazione sarebbe la seguente:
Il ciclo di lavoro diventa del 64%. Il tempo di 'accensione' è del 64% e il tempo di 'spegnimento' è del 36%.
Perché il ciclo di lavoro è importante
Gli attuatori lineari, come qualsiasi dispositivo in funzione ad alte prestazioni, dissipano energia inutilizzata sotto forma di calore. Se questo calore diventa eccessivo, i componenti si danneggiano. La quantità di calore ammissibile è determinata dal componente che presenta la temperatura minima consentita. Generalmente si tratta del motore, ma in alcuni sistemi lineari automatizzati può trattarsi degli ingranaggi. Il ciclo di lavoro viene impostato in base a questa temperatura per garantire che l'attuatore non si surriscaldi.Il calcolo del duty cycle è utile quando un progetto o un'applicazione funziona a un ritmo costante per tutta la durata dell'operazione. Per operazioni con azionamenti poco frequenti o irregolari, l'utilizzo di questa formula come risposta definitiva non sempre fornisce una lettura accurata del duty cycle. In un caso come questo, è preferibile calcolare il duty cycle quando raggiunge il suo valore massimo. Se l'attuatore funziona per tre minuti con un duty cycle del 15%, si può ragionevolmente presumere che tutti gli altri movimenti avranno un duty cycle inferiore a questo valore.
Riduzione del ciclo di lavoro
Se il ciclo di lavoro è al suo livello massimo per quella forza e velocità, l'unico modo per aumentarlo (supponendo che non abbia già raggiunto il limite massimo consentito per l'attuatore) è ridurre il carico, la velocità o entrambi. Viceversa, il ciclo di lavoro può essere ridotto aumentando il carico e la velocità.