Oggi, i meccanismi di sollevamento sono ampiamente utilizzati nell’automazione sia domestica sia industriale. Con una costruzione semplice controllata con la pressione di un pulsante, i sollevatori automatici possono aiutare a svolgere molte attività, come il trasporto di merci, l’ottimizzazione della posizione, l’apertura/chiusura automatizzata di porte e finestre e altro ancora. In questo articolo parleremo di come realizzare un meccanismo di sollevamento e degli strumenti necessari per farlo. Presenteremo anche le nostre 3 migliori soluzioni fai‑da‑te che utilizzano i metodi di automazione descritti.
Che cos'è un meccanismo di sollevamento
Esistono molti modi per generare un movimento lineare, che è alla base di ogni meccanismo di sollevamento. L’opzione più comune prevede una barra (slitta) che si muove linearmente in una direzione prestabilita. Questa costruzione costituisce il corpo di un attuatore lineare. Nella costruzione dell’attuatore lineare si usa di solito una coppia vite‑ingranaggio per creare movimenti lineari. La vite maschio ruota in senso orario o antiorario e tale rotazione provoca lo spostamento lineare di una slitta collegata alla vite femmina lungo la vite maschio. I motori impiegati negli attuatori lineari sono per lo più dispositivi alimentati in corrente continua (DC). Esistono però anche motori pneumatici e idraulici.
Per cambiare la direzione di movimento della slitta dell’attuatore lineare, cioè far scendere il meccanismo invece di farlo salire, è necessario invertire la direzione del suo motore. Se si usa un motore alimentato in DC, occorre invertire la polarità dell’alimentazione scambiando i due cavi di potenza del motore. La soluzione più semplice è usare un interruttore dedicato per configurare la polarità. Per arrestare la barra nelle posizioni di finecorsa, un attuatore è dotato di microinterruttori di finecorsa integrati che intervengono quando la vite raggiunge la posizione estrema all’interno del corpo dell’attuatore. In un meccanismo di sollevamento, ciò significa fermare il movimento e bloccarlo in una determinata posizione. Tali microinterruttori sono dotati di speciali indicatori: uno è installato su una posizione estrema e l’altro sull’estremo opposto.
Questi indicatori aiutano a disattivare l’alimentazione del motore quando la vite tocca i punti estremi. Gli azionamenti utilizzano anche elementi come un riduttore per ottenere una velocità di rotazione adeguata. Questo elemento può variare la velocità di rotazione dell’albero e influisce di conseguenza sulla velocità finale dei movimenti lineari. Incide anche sulla forza con cui si muove la barra: più alto è il rapporto di riduzione, maggiore è la forza e minore la velocità. Tuttavia, anche se il tuo azionamento è di costruzione molto semplice e non impiega un riduttore, la velocità della barra dipende comunque dalla forza applicata per metterla in movimento. Maggiore è la velocità di movimento della barra, minore sarà la forza, e viceversa.
Tipi di attuatori lineari
Come già accennato, il modo più semplice per realizzare un meccanismo di sollevamento è utilizzare un attuatore lineare come elemento principale. Gli attuatori lineari si suddividono in elettrici e pneumatici.
Gli attuatori lineari elettrici convertono l’energia elettrica in un movimento descritto dalle leggi della meccanica. Usano motori elettrici rotativi che trasformano il movimento di rotazione in movimento progressivo lineare. Così, un elemento rotante muove una barra con l’aiuto di un trasformatore meccanico, ad esempio tramite un’unità a vite a ricircolo di sfere o a vite a rulli. Garantisce anche un movimento diretto e fluido. Gli attuatori lineari pneumatici sono caratterizzati dalla presenza di un pistone all’interno di un cilindro cavo, azionato grazie alla pressione generata da un compressore o da una pompa esterna. All’aumentare della pressione, il pistone si sposta lungo l’asse. Per riportare il pistone nella posizione iniziale, si utilizza una molla o si immette gas in pressione dall’altro lato del pistone. Un meccanismo di sollevamento idraulico basato su un attuatore lineare idraulico funziona in modo simile allo schema dell’attuatore pneumatico; tuttavia, impiega un fluido pompato dall’esterno.
È evidente che il tipo di attuatore più diffuso è quello elettrico. Si guastano raramente e possono essere racchiusi in un formato molto compatto. Inoltre, questi attuatori sono considerati i più efficienti in termini di velocità di movimento, precisione e forza di spinta/trazione.
Come realizzare un meccanismo di sollevamento
Per realizzare la struttura in autonomia servono due elementi. Prima di tutto, un attuatore lineare scelto correttamente e un interruttore per controllarlo. Altri componenti, come le parti di montaggio di un meccanismo di sollevamento, dipenderanno direttamente dalle peculiarità strutturali del dispositivo o dell’attrezzatura che utilizza l’attuatore lineare.
La scelta dell’attuatore lineare corretto è fondamentale. Questi dispositivi sono compatti ed economici e sono composti da una guida e da una vite senza fine. La slitta richiede normalmente 12V o 24V per muoversi, ma esistono modelli con specifiche tecniche diverse. Questa potenza è più che sufficiente per far salire e scendere un oggetto collegato all’elemento scorrevole lungo la guida. Sono disponibili con un’ampia gamma di caratteristiche, come capacità di carico, lunghezza delle guide e potenza. Ciò significa che puoi selezionare l’opzione più adatta in base a quanta velocità di movimento desideri ottenere o a quanto è pesante il peso da sollevare.
È importante scegliere un modello che possa gestire un peso superiore di circa una volta e mezza rispetto al carico massimo previsto. Anche la corsa dovrebbe essere superiore di 1 pollice rispetto a quella necessaria. Infine, considera la velocità di movimento. In alcuni casi i dispositivi possono muoversi troppo bruscamente, soprattutto quando si tratta di apparecchiature ad alta precisione. Per quanto riguarda la scelta dell’interruttore, si usa normalmente un interruttore DPDT (Double Pole Double Throw) che consente di invertire la direzione e arrestare il movimento azionando la leva. Per semplificare al massimo la realizzazione del tuo meccanismo di sollevamento, consigliamo vivamente l’uso di telecomandi: ti eviteranno la necessità di aggiungere cablaggi superflui.
Applicazioni dei meccanismi di sollevamento
I campi di applicazione sono molto ampi e vari. I meccanismi di sollevamento azionati da attuatori lineari possono essere utilizzati in modo trasversale: dal regolare la posizione della TV al sollevamento di rampe per sedie a rotelle, fino all’automazione di macchinari industriali. Numerose anche le applicazioni domestiche, ad esempio sollevatori a pantografo o da tavolo. In questo articolo daremo uno sguardo all’uso di un sollevatore TV.
Realizzare un sistema di sollevamento TV
Ti serviranno 1 o 2 attuatori, molle a gas, staffe di montaggio, guide e materiali in legno. È possibile impostare il sistema con alimentazione AC o DC. Se si utilizza alimentazione AC, avrai bisogno di un PA-30 con adattatore AC o della centralina PA-20. Questo ti permetterà di controllare il sistema tramite un telecomando manuale wireless o cablato. Se si utilizza alimentazione DC, serviranno un alimentatore 12V e un interruttore a bilanciere per controllare il sistema.
Esistono due diverse tipologie di sistemi di sollevamento TV motorizzati che si possono costruire. Un sistema può far scendere la TV dal soffitto, l’altro può sollevare la TV dall’interno di un mobile o arredo simile. Realizzare un sistema di sollevamento TV è un’alternativa più economica rispetto all’acquisto di un sistema già assemblato.
Prodotti necessari
- 1 o 2 attuatori lineari, a seconda delle dimensioni della TV.
- 2 x staffe di montaggio (BRK-14), 2 per ciascun attuatore.
- PA-30 o PA-20 come centralina se è richiesta l’alimentazione AC.
Il video qui sotto mostra come funziona un sistema di questo tipo.
Conclusione
Come puoi vedere, costruire un meccanismo di sollevamento per uso domestico non è troppo difficile. Nel nostro negozio online puoi scegliere l’opzione più adatta al tuo caso specifico. Abbiniamo a tutti i nostri modelli una garanzia di 18 mesi e li configuriamo in base alle tue esigenze. Inoltre, puoi scegliere anche meccanismi di sollevamento pronti all’uso per tavoli, TV e altro ancora.