La gestione di macchinari pesanti come gli spaccalegna può essere piuttosto impegnativa e faticosa, soprattutto per chi deve usarli frequentemente. Grazie agli attuatori lineari elettrici, gli utenti possono integrare aggiornamenti che offrono infinite possibilità e comodità. In questo articolo vedremo come Ron Ewart è riuscito ad aggiornare il suo spaccalegna con il nostro attuatore lineare per impieghi gravosi PA-17 per passare automaticamente dalla posizione orizzontale a quella verticale.
Selezione di un attuatore per le stime di calcolo
Per sollevare e abbassare la trave dello spaccalegna di Ron, era necessario un attuatore come motore del movimento lineare. Una costruzione robusta, insieme a resistenza a polvere e acqua, era fondamentale per gestire detriti e pioggia nell’uso esterno. Il nostro Attuatore lineare heavy duty PA-17 offriva a Ron il grado di protezione IP IP65 per capacità antipolvere e resistenza all’acqua. Oltre a essere adatto ad ambienti difficili, i nostri attuatori lineari elettrici offrono opzioni a catalogo con elevata forza nominale di 850 lb, mantenendo una velocità rispettabile di 0,55”/s a pieno carico.
Verifica dei parametri con il foglio Excel
Per questo progetto, Ron utilizza lo spaccalegna a benzina a trave intera Brute® 30 ton 250 cc, numero modello: YTL-140-701 di Menards. Ron ha voluto condividere il suo foglio Excel con i nostri lettori come punto di partenza di riferimento per calcolare forza e posizioni di montaggio quando si realizza un progetto simile. Il foglio consente di inserire nelle celle BLU le specifiche della forza dell’attuatore, la lunghezza minima e la lunghezza massima. Gli utenti possono poi sperimentare la propria configurazione nelle celle GIALLE. Compariranno celle di avviso ROSSE se la lunghezza minima o massima dell’attuatore viene superata.
Consulta il foglio allegato per le forze declassate dell’attuatore. Il foglio può aiutare a:
- Massimizzare la forza declassata dell’attuatore.
- Trovare le coordinate per ciascun lato dell’attuatore che non fosse ostruito dalla struttura fisica dello spaccalegna.
- Ottimizzare lo spostamento per mantenerlo entro la corsa di 24” dell’attuatore.
Le posizioni selezionate dei punti di perno alle estremità dell’attuatore sono riportate alla RIGA 18.
- Le coordinate (x1, y1) indicano l’estremità inferiore dell’attuatore, in pollici, rispetto al punto di perno della trave.
- Le coordinate (x2, y2) indicano l’estremità superiore dell’attuatore, in pollici, rispetto al punto di perno della trave.
- Delta d (lungo-corto) è lo spostamento totale utilizzato; 22,6” per la posizione finale.
- La forza verticale in apertura declassata e la forza orizzontale in chiusura sono mostrate nelle colonne O e P.
Calcolo della forza e delle posizioni di montaggio
Passare lo spaccalegna dalla configurazione orizzontale a quella verticale richiede 70 lb di forza verticale al manico dell’operatore per sollevare la trave, che si trova a 42” orizzontali dal punto di perno. Poiché il punto di sollevamento dell’attuatore è molto più vicino al punto di perno della trave, una volta montato in posizione servono circa 196 lb di forza verticale dall’attuatore.
Forza verticale applicata dall’attuatore = Forza applicata dall’operatore * (Punto di sollevamento dell’operatore / Punto di sollevamento dell’attuatore)
Forza verticale applicata dall’attuatore = 70 lb * (42”/15”)
Forza verticale applicata dall’attuatore = 196 lb
Le formule nel foglio Excel hanno aiutato Ron a calcolare e definire le coordinate finali dell’attuatore scelte. Sono state testate e generate molte possibilità; sono state mantenute le coordinate migliori per mantenere il foglio ordinato. Con una classificazione di 850 lb di forza dinamica, il PA-17-24-850 offre ampio margine di sicurezza. La capacità di forza verticale declassata dell’attuatore, in base alle coordinate finali, è di 699 lb. Questo equivale a circa 3,5x di margine di sicurezza considerando che la forza applicata sarà di circa 196 lb.
Margine di sicurezza = capacità di forza verticale declassata / forza verticale applicata
Margine di sicurezza = 699 lb / 196 lb
Margine di sicurezza = 3,57
Alimentazione elettrica e protezione
Per l’alimentazione elettrica, Ron ha usato la batteria per moto al litio Weize YTX30L-BS, 12 Volt 12Ah, 700CCA con Battery Management System (BMS). In questo progetto Ron ha protetto la batteria con un fusibile a lama in linea ATO da 30 A, ma non lo consiglierebbe se dovesse ripetere il progetto. Consiglia invece un fusibile ATO da 20 A, che protegge meglio l’attuatore ed è circa 4 volte superiore a quanto richiesto per muovere l’attuatore.
Comandi con interruttore a levetta
Per controllare l’attuatore è stato utilizzato un interruttore a levetta DPDT a tre posizioni, momentaneo, che Ron aveva a disposizione. Richiedendo all’operatore di tenere fisicamente l’interruttore in posizione di alzata o abbassamento, si evita che entri in un punto di schiacciamento e si può fermare all’istante l’attuatore se si nota un problema. Per chi utilizza un fusibile da 20 A, Ron consiglia un interruttore a levetta momentaneo simile al TB2-2G-DC-1, con rating 20 A 12 VDC, a un buon prezzo e disponibile presso distributori come Digikey.
Utilizzo dello spaccalegna aggiornato
Durante il funzionamento, Ron ha riscontrato un assorbimento di corrente tipico dell’attuatore di circa 3 A, con un picco breve fino a circa 5 A all’avvio. L’alzata della trave richiede circa 36 secondi, mentre l’abbassamento circa 38 secondi. Le nostre BRK-17 staffe di montaggio sono state utilizzate per fissare i fori di montaggio anteriori e posteriori dell’attuatore PA-17, consentendo comunque rotazioni di 180 gradi. Il resto della struttura è stato realizzato principalmente con profilati 80/20 serie 1010 e 1515, abbinati a squadrette e piastre in alluminio.
Guarda il video dello spaccalegna aggiornato di Ron in azione!
IN SINTESI
Con i materiali giusti e un po’ di ingegno, Ron ora ha uno spaccalegna aggiornato, più comodo ed efficiente, capace di passare automaticamente a diverse configurazioni senza alcuno sforzo fisico.
Grazie, Ron Ewart, per aver condiviso il tuo progetto! Speriamo che gli upgrade allo spaccalegna continuino a servirti al meglio! Per vedere altro da Ron, visita il suo sito!
https://blueboxdriver.com/bluebox/
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