Bij de keuze voor een lineaire actuator gaat het niet alleen om het afstemmen van de kracht van de actuator op het gewicht van de last. Montagehoek, hefboomwerking, slaglengte, wrijving, zijdelingse belasting, snelheid, inschakelduur en het vermogen van de voeding hebben allemaal invloed op de betrouwbaarheid van de actuator. Deze blog legt vereenvoudigde berekeningen uit voor het schatten van de actuatorkracht en slaglengte in twee veelvoorkomende situaties: rechtlijnige beweging en scharnierende roterende beweging. Gebruik deze berekeningen als uitgangspunt en controleer uw uiteindelijke keuze vervolgens met het productinformatieblad of de lineaire actuatorcalculator.
Welke parameters heb je nodig voordat je een actuator kiest?
Voordat u de actuatorkracht of -slag berekent, dient u eerst de basistoepassingsgegevens te verzamelen.
| Parameter | Wat te meten of te bevestigen | Waarom het belangrijk is |
|---|---|---|
| Laadgewicht | Gewicht van het te verplaatsen object | Uitgangspunt voor krachtberekening |
| Bewegingstype | Lineaire hef-, schuif-, deur-, luik-, valluik- of kanteldeur | Bepaalt de berekeningsmethode |
| Bevestigingspunten | Bevestigingspunten voor de actuatoren aan de voor- en achterzijde | Beïnvloedt hefboomwerking, kracht en passing. |
| Slaglengte | Uitschuifafstand van de actuator | Bepaalt het reisbereik |
| Spanning/stroom | Systeemspanning en beschikbare stroom | Garandeert elektrische compatibiliteit. |
| Bedrijfscyclus | Loop-/rustpatroon | Voorkomt oververhitting |
| Bedieningselementen | Schakelaar, relais, afstandsbediening, terugkoppeling of gesynchroniseerde besturing | Bepaalt de bedrading en compatibiliteit. |
Berekening van de kracht van een lineaire actuator voor rechtlijnige beweging
Rechtlijnige beweging omvat heffen, schuiven en verticale beweging waarbij de last langs een gedefinieerd pad beweegt. Zelfs bij deze toepassingen is de hoek van de actuator van belang.
Als de actuator verticaal is gemonteerd en rechtstreeks in de richting van de last duwt, is de benodigde kracht ongeveer gelijk aan het gewicht van de last plus wrijving en een veiligheidsmarge. Als de actuator onder een hoek is gemonteerd, draagt slechts een deel van zijn kracht bij aan de verticale beweging.
Stap 1: Bereken de slaglengte
De slagafstand is het verschil tussen de volledig uitgeschoven en volledig ingeschoven lengte van de actuator:
Slag = Uitgeschoven actuatorlengte - Ingeschoven actuatorlengte
Bij montage onder een hoek meet u de afstand tussen de twee bevestigingspunten aan zowel het begin- als het eindpunt. Het verschil is de benodigde slag. Raadpleeg voor meer informatie de handleiding voor de slaglengte van lineaire actuatoren.
Stap 2: Bereken de benodigde kracht
Bij een eenvoudige, schuine verticale lift is de nuttige liftkracht gelijk aan de verticale component van de aandrijfkracht. Een vereenvoudigde relatie is:
Vereiste actuatorkracht = Belastingskracht / sin(actuatorhoek)
De actuatorhoek wordt gemeten tussen de actuator en de gewenste bewegingsrichting. Naarmate de hoek kleiner wordt, neemt de benodigde actuatorkracht toe.
Stap 3: Voeg een veiligheidsmarge toe
Na het schatten van de benodigde kracht, voeg je een marge toe voor omstandigheden uit de praktijk, zoals wrijving, vastlopen, compressie van de afdichting, wind, regen, sneeuw, vuil, ongelijkmatige belasting, aanloopkracht en slijtage in de loop der tijd.
Kies niet blindelings voor een te grote actuator. Een actuator met een hogere kracht kan meer stroom verbruiken, met een andere snelheid bewegen, sterkere montagebeugels vereisen of de constructie meer belasten.
Draaibeweging: Deuren, luiken en valluiken
Rotatiebeweging treedt op wanneer de last rond een scharnier draait, zoals een deur, luik, deksel, valluik, zonnepaneel of kiepbak. In deze systemen moet de actuator het koppel rond het scharnier overwinnen.
Koppel = Kracht x Afstand vanaf het scharnier
Een deur is gemakkelijker te openen wanneer de kracht verder van het scharnier wordt uitgeoefend, omdat de hefboomarm dan langer is. Hetzelfde principe geldt voor de montage van een actuator. Als de actuator te dicht bij het scharnier wordt gemonteerd, wordt de slagafstand meestal kleiner, maar is er wel meer kracht nodig.
Slaglengte voor scharnierende beweging
Bij een scharnierende beweging is de slag nog steeds de lengte van de volledig uitgeschoven actuator min de lengte van de volledig ingeschoven actuator. Meet de afstand tussen de bevestigingspunten van de actuator in de gesloten stand en nogmaals in de open stand. Het verschil tussen deze twee afstanden is de benodigde slag.
Kracht en koppel bij scharnierende beweging
Bij scharnierende deuren en luiken moet de kracht zowel in de begin- als eindpositie worden berekend. Afhankelijk van de montagegeometrie kan de grootste kracht optreden wanneer het luik gesloten, gedeeltelijk open of volledig uitgeschoven is.
- Schat het koppel rond het scharnier.
- Schat de effectieve hefboomarm van de actuator.
- Deel het koppel door de hefboomarm van de actuator.
- Stel de actuatorhoek in.
- Voeg een veiligheidsmarge toe.
- Controleer de slag, de ingetrokken lengte en de uitgeschoven lengte.
Voor meer specifieke informatie over koppel, raadpleeg de handleiding voor koppelberekening voor lineaire actuatoren.
Veelvoorkomende fouten bij het kiezen van de juiste maat
| Fout | Waarom het problemen veroorzaakt | Betere aanpak |
|---|---|---|
| De actuatorkracht wordt alleen afgestemd op het gewicht van de belasting. | Negeert hoek, hefboomwerking en wrijving. | Bereken de kracht op basis van de geometrie. |
| Het verschil tussen een beroerte en een reis negeren | De beweging van de last is mogelijk niet gelijk aan de slag van de actuator. | Meet de montageafstand aan beide uiteinden. |
| Te dicht bij een scharnier monteren | Dit leidt tot een zwakke hefboomwerking en een hoge vraag naar kracht. | Test alternatieve bevestigingspunten |
| Zijdelings laden mogelijk maken | Kan de stang buigen of de levensduur van de actuator verkorten. | Laat geleiders en constructie de zijdelingse belastingen dragen. |
| De werkcyclus negeren | Herhaald gebruik kan leiden tot oververhitting van de actuator. | Controleer de inschakelduur in het specificatieblad en werk binnen de specificaties. |
| Toezicht op de huidige afname | De voeding of schakelaar is mogelijk ondergedimensioneerd. | Controleer de spanning, stroomsterkte en zekeringvereisten. |
Gebruik de lineaire actuatorcalculator
De lineaire actuatorcalculator van Progressive Automations kan helpen bij het inschatten van de benodigde kracht, snelheid, hoek en lengte. Deze calculator is met name handig voor schuine liften, deuren, luiken en valluiken, waarbij de kracht verandert naarmate het mechanisme beweegt.
Vergelijk na de berekening het resultaat met de productgegevensbladen voor kracht, slag, ingetrokken lengte, uitgeschoven lengte, snelheid, inschakelduur, spanning en IP-classificatie.
Wat te controleren vóór het bestellen
- Vereiste sterkteclassificatie
- Vereiste slaglengte
- Ingetrokken en uitgeschoven afstand tussen de gaten
- Spanning en stroomafname
- Snelheid onder belasting
- Bedrijfscyclus
- IP-classificatie
- Compatibiliteit van de montagebeugel
- Compatibiliteit van het besturingssysteem
- Feedbackvereisten
- Externe eindschakelaar vereist
- Speling over het volledige bewegingspad
Zodra uw parameters bekend zijn, kunt u elektrische lineaire actuatoren bekijken, compatibele actuatorbesturingssystemen vergelijken of contact opnemen met Progressive Automations voor productaanbevelingen. Als een standaardmodel niet voldoet aan uw vereiste kracht, slag, spanning of afmetingen, bekijk dan de mogelijkheden voor lineaire actuatoren op maat.
Veelgestelde vragen over kracht- en slagberekeningen voor lineaire actuatoren
Hoe bereken ik de kracht van een lineaire actuator?
Voor eenvoudige verticale beweging begin je met het gewicht van de last en pas je dit aan voor de actuatorhoek, wrijving en veiligheidsmarge. Voor scharnierende beweging bereken je het koppel rond het scharnier en deel je dit door de effectieve hefboomarm van de actuator, waarna je het aanpast voor de hoek.
Waarom kan een actuator met een hoger vermogen dan de belasting aankan, deze toch niet optillen?
De actuator kan een slechte hefboomwerking hebben, een geringe montagehoek, hoge wrijving, zijdelingse belasting, vastlopen, onvoldoende stroom leveren of een te kleine veiligheidsmarge hebben. Het gewicht van de belasting alleen bepaalt niet de benodigde actuatorkracht.
Is de slag van de actuator gelijk aan de beweging van de last?
Niet altijd. Als de actuator in dezelfde lijn beweegt als de belasting, kunnen de slag en de beweging van de belasting vergelijkbaar zijn. Als de actuator onder een hoek is gemonteerd of een scharnierend object beweegt, moet de slag worden berekend op basis van de verandering in afstand tussen de bevestigingspunten.
Hoeveel veiligheidsmarge moet ik toevoegen?
De juiste marge hangt af van de toepassing. Voeg extra marge toe voor wrijving, blootstelling aan de buitenlucht, schokken, onbekende belastingen, afdichtingen, wind, vuil of hoge werkcycli. Kies geen te grote diameter zonder eerst de snelheid, het stroomverbruik, de constructie en de bevestigingsbeugels te controleren.
Welke invloed heeft de montagehoek op de aandrijfkracht?
Een geringe montagehoek vermindert het mechanisch voordeel en verhoogt de benodigde aandrijfkracht. Een steilere hoek verbetert doorgaans de hefefficiëntie, maar kan een andere montageruimte of slaglengte vereisen.
Wanneer heb ik feedback nodig?
Feedback is handig wanneer je positiecontrole, voorinstellingen, herhaalbare stoppunten of gesynchroniseerde beweging tussen meerdere actuatoren nodig hebt.