Hvilke fysiske egenskaper legger du vekt på i en aktuatorHva er de viktigste parameterne du vurderer? Selv om aktuatorer hovedsakelig er ansvarlige for lineær bevegelse, utgjør også rotasjonsbevegelsesegenskapene deres en forskjell. Årsaken er enkel: aktuatorene produserer dreiemoment. Når det overføres til et drivsystem, forårsaker det lineær bevegelse.
Beregning av elektriske aktuatormoment er en oppgave som tusenvis av ingeniører og teknologientusiaster over hele verden vier sine ferdigheter til. Vi har utarbeidet denne korte gjennomgangen sammen med en formel for beregning av lineær aktuatormoment for å øke din bevissthet og hjelpe deg med å utføre denne oppgaven.
Hva er dreiemoment, og hvorfor trenger vi å beregne det?
Dreiemoment er en fysisk størrelse som tilhører listen over de viktigste tekniske egenskapene til en aktuator. Dette tilsvarer kraft i rotasjonsbevegelser. Hvis du påfører dreiemoment på et objekt, begynner det å rotere rundt aksen. Denne aksen kalles dreiepunktet. Avstanden fra dreiemomentet som påføres dreiepunktet er momentarmen. Dreiemoment kan referere til et kraftmoment. Forskjellen er at dreiemoment faktisk produserer rotasjonen rundt dreiepunktet. Et moment er faktisk kraft som påføres en avstand uten å produsere rotasjonen. Men hvorfor er det så viktig? Beregning av pneumatisk aktuatormoment er svært viktig på grunn av den store kundeetterspørselen etter kjøretøy med ekstra effektive og økonomiske funksjoner. Vi ser alle etter biler som trenger mindre drivstoff og har bedre sikkerhet og pålitelighet. Dessuten er det lovkrav for utslipp. Dreiemoment er viktig for utviklingen av en kraftig moderne motor. Dreiemoment og rotasjonshastighet er de fysiske størrelsene som trengs for å beregne mekanisk kraft. Dreiemomentberegning for aktuatoren er også en viktig komponent i testing. Ved hjelp av dreiemomenttransdusere utføres inline-momentmåling. Dette spiller en stor rolle i mekanismeoptimalisering.
Bransjer og mekanismer som bruker aktuatorer i stor grad
For å beregne aktuatormomentet må vi først forstå hvor mye disse verktøyene brukes. De fleste moderne mekanismer trenger dem for høy ytelse:
Generell industri
Ulike typer aktuatorer er viktige for fastspenning, stramming, posisjonering og vipping av enheter og mekanismer.
Materialhåndtering
Aktuatorer hjelper til med å snu og posisjonere beholdere med forskjellige materialer, inkludert farlige materialer. De er også nødvendige for å styre betjeningsventiler.
Robotikk
Momentberegning er viktig innen robotikk. Både gjør-det-selv-roboter og avansert ingeniørkunst roterer takket være aktuatorer.
Marin industri
Lineære aktuatorer brukes mye til å åpne og lukke luker på motorbåter. De muliggjør lasthåndtering og svinging av luker, samt mange andre viktige prosesser. Motorer, sylindere, skruer, ventiler og andre typer verktøy og utstyr fungerer bra takket være aktuatorer. Aktuatorer som produserer skyv- og trekkbevegelser konverterer motorens rotasjonsbevegelse til lineær bevegelse. De roterende aktuatorene produserer en rotasjonsbevegelse som også kan konverteres til lineær. I begge tilfeller er det nødvendig å beregne aktuatorens dreiemoment og deretter gå videre til neste trinn.
Hva er momentberegning og hvordan finner man det
Beregning av lineær aktuatormoment betyr å finne rotasjonskraften den elektriske aktuatoren kan bruke på ventilen eller andre komponenter i mekanismen for å lukke den eller bevege den. Siden momentet er en vektorstørrelse, består beregningen av to hovedkomponenter:
Definere retningen
Du må bruke høyrehåndsregelen for å definere dreiemomentets retning. Bøy høyrehåndsfingrene fra radiusens retning mot kraftens retning. Når alt er gjort riktig, peker tommelen i riktig retning.
Definere størrelsen
Først av alt skal vi snakke om dreiemoment som en fysisk størrelse. La oss analysere det enkleste scenarioet. I tilfellet der kraften er vinkelrett på rotasjonsaksen, er formelen ganske enkel:
hvor τ er dreiemomentet, F er den påførte kraften og d er avstanden fra dreiepunktet. Vanligvis er det imidlertid ikke så enkelt, og vinkelen mellom F- og d-vektorene må tas i betraktning. Formelen er derfor som følger:
I mange kilder kan dreiemoment angis med stor «T» i stedet for τ som vi bruker her.
Momentberegninger i detaljer
Nå vet vi hvordan vi beregner τ, eller mengden dreiekraft som produseres av aktuatoren. Imidlertid krever momentberegningen for den pneumatiske aktuatoren mye mer oppmerksomhet og innsats enn det enkle eksemplet ovenfor. I dette tilfellet må vi utforske flere typer moment som har innvirkning på prosjektet ditt:
Designmoment
Dette er den maksimale størrelsen på dreiemomentet som kreves for å levere i en bestemt applikasjon. Det bestemmes av aktuatorens design. Det må tas i betraktning når du beregner dreiemomentet prosjektet ditt krever.
Lastmoment
Den er ansvarlig for å støtte vekten av lasten.
Friksjonsmoment
Dette er kraften som kreves for å overvinne friksjon mellom bevegelige deler av aktuatoren. Størrelsen avhenger av materialet aktuatoren er laget av. Friksjonsmomentet er null for hengende last.
Akselerasjonsmoment
Bevegelsen kan også inneholde en viss treghet. For å overvinne den tas akselerasjonsmomentet med i betraktningen.
Putemoment
Vinkelretardasjonen avhenger av aktuatorens støtdempermoment.
Etterspørselsmoment
Dette er dreiemomentet som trengs for å gjøre jobben. Du må vite lastmomentet, friksjonsmomentet og støtdempermomentet for å beregne det nøyaktig.
Analysere resultatene
Det er på tide å analysere hva du har. Merk at når du skal bestemme deg for verktøyet som passer best til dine behov, er det nødvendig å forstå alle produktets krav og begrensninger for hver enkelt komponent. Resultatene du får er viktige for motordimensjonering. Utstyrets ytelse avhenger av nøyaktigheten i beregningene dine. Disse beregningene er også din måte å forstå hvilken akselerasjon som kan oppstå og hvilken belastning mekanismen tåler. Her er de viktigste resultatene å huske på:
- Hvis støtdempingsmomentet er høyere enn bransjestandardene, er det mulig at det oppstår skade;
- Hvis det nødvendige dreiemomentet er høyere enn dreiemomentet aktuatoren kan levere, vil den bevege seg for sakte og ikke kunne utføre den nødvendige oppgaven;
- Hvis noe fortsatt er uklart, ta kontakt med oss, så kan vi diskutere resultatene mer grundig.
Avslutningsvis
De fleste produsenter gi detaljert informasjon om de tekniske egenskapene til verktøyene og enhetene de leverer. Imidlertid kan det være nødvendig å beregne aktuatormomentet i prosjektet ditt. Denne oppgaven krever at du dykker ned i beregningene og får en klar forståelse av prosessene. Følg veiledningen vår for å beregne resultatene riktig – eller kontakt oss, så gjør vi det sammen.