Elektrische lineaire actuatoren zijn een onmisbaar hulpmiddel in ons dagelijks leven en helpen verschillende processen te automatiseren. Deze essentiële apparaten kunnen vaak worden geïntegreerd in vele toepassingen waar geluidsgevoeligheid belangrijk kan zijn, bijvoorbeeld in moderne ziekenhuisbedden. Als u kijkt naar de soorten actuatoren die u kunt kiezen met geluidsbeperking in gedachten, is het duidelijk dat elektrische actuatoren de betere keuze zijn. Elektrische lineaire actuatoren produceren minder geluid dan pneumatische systemen, wat een van de belangrijkste redenen is waarom elektrische actuatoren in veel gebieden (waaronder medische voorzieningen) de pneumatiek verdringen.
Met dit in gedachten stelden we de vraag: los van hun superioriteit ten opzichte van pneumatische systemen, wat kan ervoor zorgen dat een lineaire actuator anders klinkt of luider dan normaal werkt? Overmatig geluid is een lastig probleem om aan te pakken, omdat er waarschijnlijk niet één enkele bron is. In dit artikel bespreken we enkele van de meest voorkomende oorzaken van overmatig geluid in lineaire actuatoren.
Onvolkomenheden in de toleranties van de voedingsspindel & aandrijfmoer
Dit probleem wordt gekenmerkt door periodiek mechanisch geluid dat optreedt wanneer de actuator beweegt. Meestal is het geluid duidelijker waarneembaar onder zware belastingen, wat wordt toegeschreven aan het feit dat de voedingsspindel en de moer niet goed op elkaar aansluiten. Als de voedingsspindel en de moer te los zitten, kan dit trillingen veroorzaken terwijl de motor beweegt; als de voedingsspindel en de moer daarentegen te strak zitten, krijgt u extra geluid en een daling van de snelheid door wrijving. Hieronder hebben we twee video’s opgenomen: één die de aandrijfmoer en voedingsspindel in normale werking toont en de tweede die het effect laat zien wanneer ze te strak zitten.
Afstand tussen aandrijfmoer en voedingsspindel te krap
Aandrijfmoer en voedingsspindel functioneren normaal
Als u vermoedt dat de afstand tussen de aandrijfmoer en de voedingsspindel te krap is, kunt u dit testen door de unit uit elkaar te halen en de moer te draaien. Het draaien van de moer moet ervoor zorgen dat deze om de voedingsspindel roteert en naar voren beweegt. Als er overmatige weerstand is of als het draaien van de moer de voedingsspindel daadwerkelijk meedraait, is er waarschijnlijk een geluidsprobleem omdat de wrijving te hoog is. Dit is een fabricageprobleem, aangezien u ofwel een defecte moer of een beschadigde voedingsspindel heeft. Dit probleem zou onder fabrieksgarantie moeten vallen, maar mogelijk kunt u het verhelpen door de aandrijfmoer te vervangen.
Problemen met de motorstator
De motor wordt tussen twee lagers vastgehouden. Als de lagers los in hun zittingen zitten, veroorzaakt de beweging van de motor trillingen. Deze trillingen kunnen resulteren in meer geluid in de tandwielkast door de afstand tussen de tandwielen van de rotor, of gewoon in een gierend geluid binnen de motor zelf. Losse lagers kunnen zelfs leiden tot problemen met overmatige stroom als ze vast komen te zitten in een positie die de motor dwingt extra koppel te compenseren. De onderstaande afbeeldingen tonen een lager dat vastzit op de as van de rotor in plaats van stevig in zijn zitting te zitten.
De twee onderstaande video’s tonen hoe de aandrijfmoer bij normale werking gemakkelijk te draaien is, en de tweede video laat zien wanneer dit mechanisme lastiger wordt na overschakelen naar een niet-conforme stator.
Normale werking - aandrijfmoer gemakkelijk te draaien
Aandrijfmoer is lastiger te draaien na overschakelen naar de niet-conforme stator
Om definitief te testen of dit het geval is, kunt u, zoals in de tweede video, de voedingsspindel handmatig roteren. Het roteren van de voedingsspindel laat de rotor bewegen en idealiter moeten de lagers dit vrij laten verlopen. Is er echter sprake van overmatige slijtage van de lagers of een verkeerde uitlijning, dan zal de voedingsspindel moeilijk te draaien zijn. Dit probleem kan worden verholpen door de lagers terug in hun zittingen te plaatsen en ervoor te zorgen dat ze volledig vlak zitten. Dat gezegd hebbende, zal het waarschijnlijk opnieuw problemen veroorzaken, dus kunt u de lagers het beste volledig vervangen. Soms kan dit probleem ook simpelweg optreden omdat de actuator ouder wordt, dus kan het beter zijn de hele actuator te vervangen.
Geluid uit de tandwielkast: tandafstand & asuitlijning
Als de tandwielen in de tandwielkast geen goed contact maken, kunnen ze overmatig geluid veroorzaken. Dit is waarschijnlijk de meest voorkomende oorzaak van overmatig geluid van metalen tandwielen. Bij normale werking horen tandwielen met voldoende smering soepel in elkaar te grijpen. Als de tandwielen te dicht bij elkaar zitten, is er overmatige wrijving en kunnen ze vastlopen of tegen elkaar schuren. Hoewel dit tot een veel stillere en soepelere werking zou leiden, veroorzaakt het ook slijtage aan de tandwielen en mogelijk vastlopen van de tandwielen.
Alternatief kan de afstand tussen de tandwielen te groot zijn. In dat geval zal de speling van de tandwielen veel geluid veroorzaken en zal de werking niet soepel zijn. Het geluidsniveau is uiterst gevoelig voor de afstand tussen tandwielen, wat ons een relatief kleine foutmarge laat.
Voorbeeld/illustratie van gevoeligheid voor tandwielafstand
De eisen aan de tandwielafstand kunnen worden geschonden door fabricagetoleranties van de tandwielen – beide in elkaar grijpende tandwielen kunnen aan de kleine kant van het spectrum liggen en niet goed aangrijpen. Het is ook mogelijk dat, om uiteenlopende redenen, de rotor zelf iets gekanteld is, wat de tandspeling zou beïnvloeden.
Mogelijk kunt u het probleem verhelpen door een nieuwe set vervangende tandwielen aan te schaffen. Het is ook mogelijk om de lagers op de rotor te controleren – als die niet zijn uitgelijnd, kan de tandspeling groter zijn. Als de bron van het geluid de tandwielafstand is, is het waarschijnlijk een fabricageprobleem. Controleer in dat geval of het geluid buiten de specificaties ligt en vervang de actuator als dat zo is.
Onvoldoende vet in de tandwielkast
Smering van tandwielen in een gesloten tandwielkast met een relatief lage snelheid, zoals bij een actuator, gebeurt doorgaans met vet in plaats van olie. Als er niet genoeg vet op de tandwielen zit, is de mechanische wrijving te hoog en produceren de tandwielen niet alleen meer geluid, ze slijten ook veel sneller. Onvoldoende vet is een fabricageprobleem – er zou over het algemeen genoeg in de tandwielkast moeten zitten om de levensduur van de actuator mee te gaan. Onvoldoende smering in de tandwielkast veroorzaakt ook trillingen en kan ervoor zorgen dat de tandwielen oververhit raken.
Gelukkig is dit een van de problemen die eenvoudig op te lossen zijn. U kunt vet toevoegen aan de tandwielen om het probleem te verhelpen of het vet dat al in de tandwielkast aanwezig is, mogelijk gelijkmatiger en efficiënter verdelen. Als er om welke reden dan ook geen vet aanwezig is, kunt u de fabrikant vragen welk vet u moet gebruiken en het probleem verhelpen.
Conclusie
Lineaire actuatoren worden meestal gekozen als stiller alternatief voor hydraulische en pneumatische actuatoren. Dat gezegd, kunnen elektrische actuatoren om verschillende redenen nog steeds behoorlijk luid zijn, waarvan de meest voorkomende hierboven staan vermeld. Het is belangrijk om tijdens bedrijf aandacht te besteden aan het geluid dat uit de actuatoren komt, omdat dit het geluid van een defecte actuator kan zijn en op een ernstig fabricageprobleem kan wijzen. Deze vroege actie kan u in de toekomst tijd besparen bij het oplossen van problemen. Helaas kan in de meeste gevallen het overmatige geluid niet worden verholpen zonder de beschadigde onderdelen of zelfs de hele actuator te vervangen.
Als het geluid van uw lineaire actuator onregelmatig is en overmatig lawaai maakt, is het een goed idee om de beschadigde componenten te onderzoeken en te repareren/vervangen. Neem anders contact met ons op en onze ingenieurs helpen u graag dit probleem op te lossen.