Elektriske lineære aktuatorer er et viktig verktøy i hverdagen vår, og bidrar til å automatisere flere prosesser. Disse viktige enhetene kan ofte integreres i mange applikasjoner der støyfølsomhet kan være viktig, for eksempel i moderne medisinske senger. Når man ser på hvilke typer aktuatorer man kan velge med tanke på støydemping, er det tydelig at elektriske aktuatorer er det beste valget. Elektriske lineære aktuatorer avgir mindre støy enn pneumatiske systemer, noe som er en av hovedgrunnene til at elektriske aktuatorer har fortrengt pneumatikk på mange områder (inkludert medisinske fasiliteter).
Med dette i tankene stilte vi spørsmålet: bortsett fra at de er overlegne i forhold til pneumatiske systemer, hva kan få en lineær aktuator til å høres annerledes ut eller fungere høyere enn vanlig? Overdreven støy er et vanskelig problem å løse, da det sannsynligvis ikke finnes noen enkelt kilde til problemet. Denne artikkelen skal presentere noen av de vanligste årsakene til overdreven støy i lineære aktuatorer.
Ufullkommenheter i toleransen for ledeskrue og drivmutter
Dette problemet kjennetegnes av periodisk mekanisk støy som oppstår når aktuatoren beveger seg. Vanligvis er støyen mer merkbar under tung belastning, noe som tilskrives at ledeskruen og mutteren ikke passer godt sammen. Hvis ledeskruen og mutteren er for løse, kan dette forårsake vibrasjoner når motoren beveger seg, og på den annen side, hvis ledeskruen og mutteren er for stramme, vil du ha ekstra støy og et fall i hastighet på grunn av friksjon. Nedenfor har vi inkludert to videoer: én som viser at drivmutteren og ledeskruen fungerer normalt, og den andre som demonstrerer effekten hvis de er for stramme.
Avstanden mellom drivmutter og ledeskrue er for stram
Drivmutter og ledeskrue fungerer normalt
Hvis du mistenker at avstanden mellom drivmutteren og ledeskruen er for stram, kan dette testes ved å ta enheten fra hverandre og dreie på mutteren. Å dreie mutteren skal få den til å rotere rundt ledeskruen og bevege seg fremover. Hvis det er for stor motstand, eller hvis det å dreie mutteren faktisk dreier ledeskruen, er det sannsynligvis et støyproblem siden friksjonen er for høy. Dette er et produksjonsproblem, siden du enten har en defekt mutter eller en skadet ledeskrue. Dette problemet skal dekkes av produksjonsgarantien, men du kan kanskje løse det ved å bytte ut drivmutteren.
Problemer med motorstatoren
Motoren holdes mellom to lagre. Hvis lagrene er løse i soklene sine, vil motorens bevegelse forårsake vibrasjoner. Disse vibrasjonene kan føre til mer støy i girkassen på grunn av avstanden mellom rotorgirene, eller bare hyling i selve motoren. Løse lagre kan til og med føre til problemer med for høy strøm hvis de setter seg fast i en posisjon som får motoren til å kompensere for ekstra dreiemoment. Bildene nedenfor viser et lager som sitter fast på rotorens aksel i stedet for å sitte tett i soklen.
De to videoene nedenfor viser hvordan drivmutteren enkelt kan dreies under normal drift, mens den andre videoen viser når denne mekanismen er hardere etter at man har byttet til en stator som ikke fungerer.
Normal drift - drivmutteren er lett å vri
Drivmutteren er vanskeligere å vri etter å ha byttet til den ikke-samsvarende statoren
For å definitivt teste om dette er tilfelle, er en metode for å bekrefte dette å rotere ledeskruen manuelt, som vist i den andre videoen. Å rotere ledeskruen vil føre til at rotoren beveger seg, og ideelt sett bør lagrene tillate den å bevege seg fritt. Men hvis det er et problem med overdreven slitasje på lagrene eller feiljustering, vil ledeskruen være vanskelig å dreie. Dette problemet kan løses ved å sette lagrene tilbake i sokkelene og sørge for at de er helt flate. Når det er sagt, vil det sannsynligvis forårsake et problem igjen, så det er best å bytte ut lagrene helt. Noen ganger kan dette problemet også oppstå rett og slett fordi aktuatoren blir gammel, så det kan være best å bytte ut hele aktuatoren.
Girkassestøy: Tannavstand og akseljustering
Hvis girene inni girkassen ikke har skikkelig kontakt, kan de forårsake overdreven støy. Dette er sannsynligvis den vanligste årsaken til overdreven støy fra metallgir. Under normal drift skal gir gli inn i hverandre med tilstrekkelig smøring. Hvis girene er for nær hverandre, blir det overdreven friksjon, og de kan sette seg fast eller skrape mot hverandre. Selv om dette vil føre til mye roligere og jevnere drift, vil det også slite på girene og potensielt sette seg fast.
Alternativt kan avstanden mellom girene være for stor. I dette tilfellet vil girslåret skape mye støy, og driften vil ikke være jevn. Støynivået er ekstremt følsomt for avstanden mellom girene, noe som gir oss et relativt lite rom for feil.
Eksempel/illustrasjon på følsomhet for giravstand
Kravene til giravstand kan være brutt på grunn av produksjonstoleranser for girene – begge parringsgirene kan være i den lille enden av spekteret og ikke kobles ordentlig inn. Det kan også være mulig at rotoren i seg selv er litt skråstilt av forskjellige årsaker, noe som vil påvirke giravstanden.
Du kan kanskje løse problemet ved å kjøpe et nytt sett med erstatningsgir. Det er også mulig å sjekke lagrene på rotoren – hvis de er feiljustert, kan girgapet være større. Hvis kilden til støyen er giravstanden, er det sannsynligvis et produksjonsproblem. I så fall må du sjekke om støyen er utenfor spesifikasjonene, og hvis den er det – bytte ut aktuatoren.
Utilstrekkelig fett i girkassen
Girsmøring i en lukket girkasse med relativt lav hastighet, som i en aktuator, gjøres vanligvis med fett i stedet for olje. Hvis det ikke er nok fett på girene, vil den mekaniske friksjonen bli for høy, og girene vil ikke bare produsere mer støy, de vil også slites mye raskere. Utilstrekkelig fett er et produksjonsproblem – det skal generelt være nok inni girkassen til å vare ut aktuatorens levetid. Utilstrekkelig smøring inne i girkassen vil også forårsake vibrasjon og kan føre til at girene overopphetes.
Heldigvis er dette et av problemene som er enkle å løse. Du kan tilsette fett på girene for å fikse problemet, eller muligens fordele fettet som allerede er inne i girkassen jevnere og mer effektivt. Hvis det av en eller annen grunn ikke er fett, kan du spørre produsenten hvilket fett du skal bruke og fikse problemet.
Konklusjon
Lineære aktuatorer velges vanligvis som et støysvakere alternativ til hydrauliske og pneumatiske aktuatorer. Når det er sagt, kan elektriske aktuatorer fortsatt være ganske høylytte av en rekke årsaker, hvorav de vanligste er nevnt ovenfor. Det er viktig å være oppmerksom på støyen som kommer fra aktuatorene under drift, da denne støyen kan være lyden av en defekt aktuator og indikere et alvorlig produksjonsproblem. Denne tidlige handlingen kan spare deg for feilsøkingstid i fremtiden. Dessverre kan den overdrevne støyen i de fleste tilfeller ikke løses uten å bytte ut de skadede delene eller til og med hele aktuatoren.
Hvis lyden på den lineære aktuatoren er uregelmessig og lager mye støy, kan det være lurt å undersøke og reparere/bytte ut de skadede komponentene. Alternativt, kontakt oss og våre ingeniører vil med glede hjelpe deg med å løse dette problemet.