Vandaag de dag worden hefmechanismen veel toegepast in zowel huishoudelijke als industriële automatisering. Met een eenvoudige constructie die met één druk op de knop wordt bediend, kunnen geautomatiseerde liften een breed scala aan taken oplossen, zoals goederenvervoer, positie-optimalisatie, het automatisch openen/sluiten van deuren en ramen, enzovoort. In dit artikel bespreken we hoe u een hefmechanisme maakt en welk gereedschap u daarvoor nodig heeft. Ook lichten we onze top 3 doe-het-zelfoplossingen uit die de besproken automatiseringsmiddelen gebruiken.
Wat is een hefmechanisme
Er zijn veel manieren om lineaire beweging te genereren; dat is de essentie van elk hefmechanisme. De meest voorkomende optie gebruikt een stang (schuif) die lineair in een vaste richting beweegt. Deze constructie vormt de basis van een lineaire actuator. Meestal wordt een schroef‑overbrenging gebruikt om lineaire beweging in de constructie van de lineaire actuator te creëren. De buitenschroefdraad draait met of tegen de klok in; die rotatie veroorzaakt de lineaire beweging van een schuif die via de binnenschroefdraad langs de buitenschroef beweegt. Motoren die in lineaire actuators worden gebruikt, werken meestal op gelijkstroom (DC). Er zijn echter ook pneumatische en hydraulische motoren.
Om de bewegingsrichting van de schuif van de lineaire actuator te veranderen, dus de beweging naar beneden in plaats van omhoog te laten gaan, moet u de draairichting van de motor veranderen. Bij een motor die op DC werkt, doet u dit door de polariteit om te keren door de twee voedingsdraden van de motor te wisselen. De eenvoudigste oplossing is een speciale schakelaar om de polariteit om te zetten. Om de stang in de eindposities te stoppen, is een actuator voorzien van ingebouwde Eindschakelaars (microschakelaars) die werken zodra de schroef de uiterste positie binnen de behuizing van de actuator bereikt. In een hefmechanisme betekent dit dat de beweging stopt en in een bepaalde positie wordt vastgezet. Dergelijke microschakelaars zijn voorzien van speciale indicatoren, waarvan er één op de uiterste positie is geplaatst en de andere op het tegenoverliggende uiterste punt.
Deze indicatoren helpen de motorstroom uit te schakelen wanneer de schroef de uiterste punten raakt. Aandrijvingen gebruiken ook componenten zoals een reductor (tandwielkast) om voldoende rotatiesnelheid te bereiken. Dit onderdeel kan de rotatiesnelheid die via de stang wordt overgebracht variëren, wat uiteindelijk de eindsnelheid van de lineaire beweging beïnvloedt. Het beïnvloedt ook de kracht waarmee de stang beweegt: hoe hoger de overbrengingsverhouding van de reductor, hoe meer kracht en hoe minder snelheid. Maar zelfs als uw aandrijving heel eenvoudig is en geen reductor gebruikt, blijft de snelheid van de stang afhankelijk van de kracht die wordt uitgeoefend om deze te bewegen: hoe hoger de snelheid van de stangbeweging, hoe lager de kracht en omgekeerd.
Soorten lineaire actuators
Zoals al genoemd is de meest toegankelijke manier om een hefmechanisme te bouwen het plaatsen van een lineaire actuator als kern. Lineaire actuators kunnen worden onderverdeeld in elektrische en pneumatische.
Elektrische lineaire actuators zetten elektrische energie om in beweging zoals gedefinieerd door de wetten van de mechanica. Ze gebruiken elektrische motoren met rotatie die de draaibeweging omzetten in een voortschrijdend-lineaire beweging. Zo beweegt een roterend element een stang met behulp van een mechanische omzetter, bijvoorbeeld via een kogelomloopspindel of rollenmoer‑spindel. Dit zorgt ook voor een soepele, rechtlijnige beweging. Pneumatische lineaire actuators kenmerken zich door een zuiger in een holle cilinder, die wordt bediend met druk die wordt opgewekt door een externe compressor of pomp. Naarmate de druk toeneemt, beweegt de zuiger naar het uiteinde. Om de zuiger terug te brengen naar de beginpositie, wordt aan de andere kant van de zuiger een impuls of perslucht ingebracht. Een hydraulisch hefmechanisme op basis van een hydraulische lineaire aandrijving werkt vergelijkbaar met het schema van de pneumatische actuator, maar gebruikt een vloeistof die extern wordt rondgepompt.
Opvallend is dat de populairste soort actuator de elektrische is. Ze gaan zelden kapot en kunnen in een zeer compacte vormfactor worden ondergebracht. Bovendien worden elektrische actuators beschouwd als het meest efficiënt qua snelheid, nauwkeurigheid en duw-/trekkracht.
Een hefmechanisme maken
Om de constructie zelfstandig te realiseren, heeft u twee dingen nodig. Ten eerste een correct geselecteerde lineaire actuator en een schakelaar om deze te bedienen. Andere delen, zoals de Montagedelen van een hefmechanisme, hangen direct af van de structurele bijzonderheden van het specifieke apparaat of de uitrusting die de lineaire actuator gebruikt.
De juiste lineaire actuator kiezen is essentieel. Dit zijn compacte, kostenefficiënte apparaten die bestaan uit een geleiderail en een wormwiel‑aangedreven spindel. De schuif heeft normaal 12V of 24V nodig om te bewegen, al zijn er modellen met uiteenlopende specificaties. Dit vermogen is ruim voldoende om een object dat met het schuifelement is verbonden langs de geleiding omhoog en omlaag te bewegen. Ze zijn verkrijgbaar met uiteenlopende eigenschappen, zoals draagvermogen, lengte van de geleiderails en vermogen. Dat betekent dat u de juiste optie kunt kiezen afhankelijk van hoe snel de beweging moet zijn of hoe zwaar het te heffen gewicht is.
Het is belangrijk een model te kiezen dat ongeveer anderhalf keer het maximaal geplande gewicht kan dragen. De Slaglengte moet ook 1 inch langer zijn dan nodig. Denk ten slotte aan de snelheid van de beweging. In sommige gevallen bewegen de apparaten te abrupt, vooral bij hoog-nauwkeurige apparatuur. Voor de keuze van een schakelaar wordt gewoonlijk een Double Pole Double Throw‑schakelaar (DPDT) gebruikt, waarmee u met één hendelbeweging van richting kunt veranderen en de beweging kunt stilzetten. Om de bouw van uw hefmechanisme helemaal te vergemakkelijken, raden we sterk aan om afstandsbedieningen te overwegen. Zo voorkomt u overbodige bekabeling.
Toepassingen van hefmechanismen
Het toepassingsgebied is hier zeer breed en divers. Door lineaire actuators aangedreven hefmechanismen kunnen universeel worden ingezet: van het regelen van de TV‑positie tot het heffen van rolstoelhellingen en het automatiseren van industriële apparatuur. Er zijn veel toepassingen in huis, bijvoorbeeld een schaarlift of tafellift. In dit artikel kijken we naar het gebruik van een TV‑lift.
Een TV‑liftsysteem bouwen
U heeft 1 of 2 actuators, gasveren, montagebeugels, geleiderails en hout nodig. U kunt het systeem opzetten met AC- of DC‑voeding. Als AC‑voeding wordt gebruikt, heeft u een PA-30 met een AC‑adapter of een PA-20‑besturingskast nodig. Hiermee kunt u het systeem bedienen met een draadloze of bedrade handafstandsbediening. Als DC‑voeding wordt gebruikt, heeft u een 12V‑voeding en een wipschakelaar nodig om het systeem te bedienen.
Er zijn twee verschillende typen gemotoriseerde TV‑liftsystemen die u kunt bouwen. Het ene systeem laat de TV uit het plafond zakken en het andere tilt de TV omhoog vanuit een kast of vergelijkbaar meubel. Een TV‑liftsysteem bouwen is een goedkoper alternatief dan een volledig gemonteerd systeem kopen.
Benodigde producten
- 1 of 2 lineaire actuators, afhankelijk van de grootte van de TV.
- 2 x montagebeugels (BRK-14), 2 voor elke Actuator.
- PA-30 of PA-20 besturingskast als AC‑voeding nodig is.
De onderstaande video laat zien hoe zo’n systeem werkt.
Conclusie
Zoals u ziet, is het niet al te moeilijk om een hefmechanisme voor thuisgebruik te bouwen. U kunt de meest passende optie voor uw specifieke toepassing rechtstreeks in onze webshop kiezen. We leveren al onze modellen met een garantie van 18 maanden en configureren ze volgens uw individuele eisen en wensen. Daarnaast kunt u ook kiezen uit kant-en-klare hefmechanismen voor tafels, TV’s, enzovoort.