Siłowniki pokryw luków na jednostkach pływających pełnią kluczową rolę – chronią wrażliwe strefy, takie jak część mieszkalna czy urządzenia mechaniczne i elektroniczne, przed wpływem środowiska. Pokrywy te z natury są ciężkie, dlatego często trudno otworzyć je ręcznie, zwłaszcza na wzburzonym morzu. W tym artykule pokazujemy, jak zautomatyzować luk za pomocą siłownika liniowego oraz na jakie czynniki zwrócić uwagę przy wyborze siłownika, aby zapewnić szybki i łatwy dostęp do każdej części łodzi oddzielonej pokrywą.
Czynniki przy wyborze siłownika
Przy wyborze odpowiedniego siłownika do pokrywy luku należy wziąć pod uwagę wiele czynników. Poniżej wymieniamy i krótko omawiamy najważniejsze z nich, aby dać Ci pełny obraz tego, co rozważyć przed wdrożeniem.
Masa pokrywy
Najpierw trzeba określić masę pokrywy. Można ją oszacować, ale znacznie dokładniej będzie odkręcić pokrywę i zważyć ją na wadze łazienkowej lub zawiesić na wadze wędkarskiej. Jeśli celem jest wymiana siłownika w istniejącym luku, jako punkt wyjścia dla nowego, lepszego rozwiązania można przyjąć obciążenie pierwotnego siłownika.
Długość i szerokość pokrywy
Wymiary pokrywy zadecydują o wymaganej długości siłownika. Na przykład, jeśli pokrywa jest długa, potrzebny będzie siłownik o większym skoku, aby całkowicie ją otworzyć.
Miejsca montażu
Ważne jest, aby uwzględnić możliwe miejsca montażu. Nigdy nie montuj pojedynczego siłownika po jednej stronie pokrywy. Podczas otwierania siłownik podnoszący pokrywę luku wywołuje moment skręcający działający na przeciwległy zawias. Z czasem może to spowodować uszkodzenie zawiasów.
Alternatywnie, jeśli używasz tylko jednego siłownika, o ile to możliwe umieść go na środku pokrywy, aby ograniczyć momenty skręcające. Taki układ nie będzie jednak idealny dla siłownika podnoszącego pokrywę komory silnika łodzi, gdzie potrzebny jest nieograniczony dostęp do silnika. Siła potrzebna do otwarcia pokrywy maleje w kierunku jej wolnego końca, podczas gdy długość skoku rośnie. Odwrotnie, im bliżej zawiasu, tym siła wymagana do otwarcia rośnie, a skok maleje. Ilustrują to niebieskie strzałki na rysunku poniżej. Dlatego ważne jest, aby znaleźć równowagę między długością skoku a siłą siłownika. Na szczęście dostępny jest szeroki wybór siłowników pasujących do różnych zastosowań.
Warto też pamiętać, że miejsce montażu musi być wystarczająco wytrzymałe, aby przenieść ciężar pokrywy. Można to osiągnąć, stosując kompatybilne uchwyty montażowe do wybranego siłownika liniowego.
Prędkość działania
Nie jest to czynnik krytyczny, zwłaszcza w przypadku siłownika liniowego do pokrywy komory silnika, która nie jest często otwierana. Należy jednak pamiętać, że siłownik zwalnia wraz ze wzrostem obciążenia, co pokazuje wykres poniżej. Dlatego jeśli wymagana jest szybka prędkość, warto rozważyć nieco mocniejszy siłownik, aby uzyskać wyższe prędkości przy dużych obciążeniach. Na przykład PA-09 ma różne zakresy prędkości dla różnych obciążeń, przy czym najwyższe prędkości występują przy bardzo małych obciążeniach.
Zasilanie
Należy ustalić dostępne na łodzi zasilanie elektryczne, tzn. czy jest to 12 V czy 24 V DC. Siłowniki są dostępne na różne napięcia, dlatego trzeba to określić.
Warunki środowiskowe
Położenie siłownika podnoszącego pokrywę luku jest istotne, ponieważ determinuje poziom ochrony środowiskowej wymaganej dla siłownika. Jeśli pokrywa znajduje się na pokładzie, będzie narażona na zachlapania i potrzebna będzie wyższa klasa szczelności IP. Jeśli łódź pływa w wodach słonych, kluczowy jest wybór siłownika o wysokiej klasie szczelności IP, który wytrzyma silnie korozyjne rozbryzgi słonej wody.
Obliczanie siły siłownika
Gdy wszystkie powyższe czynniki są już znane, można oszacować wymaganą siłę siłownika dla Twojego luku. Aby określić, jakiego rozmiaru siłownik jest potrzebny, należy obliczyć maksymalną siłę. Można to zrobić, szkicując prosty diagram sił swobodnych, aby zwizualizować wszystkie siły działające na siłownik.
Dla uproszczenia rozważamy tylko najgorszy przypadek, czyli gdy pokrywa jest w pozycji zamkniętej. W miarę otwierania pokrywy jej ciężar w coraz większym stopniu przenoszą zawiasy, więc siłownik potrzebuje mniejszej siły, aby ją odepchnąć.
Zakładając, że pokrywa jest w pozycji zamkniętej, siłę siłownika Fc można wyznaczyć, licząc momenty wokół punktu B. Poniżej pokazano diagram sił swobodnych dla pozycji zamkniętej.
Upraszczając, składowa y siły siłownika jest równa ciężarowi pokrywy pomnożonemu przez stosunek ramion między miejscem przyłożenia tej siły a siłą grawitacji.
Aby obliczyć wymaganą siłę siłownika Fc, należy wykorzystać składową y oraz kąt theta zgodnie z trójkątem sił poniżej.
Równanie dla Fc poniżej można wykorzystać do określenia siły siłownika potrzebnej do otwarcia pokrywy luku przy początkowym kącie theta i miejscu montażu L1.
Podsumowanie
Niezależnie od tego, czy planujesz montaż nowego siłownika do podnoszenia pokrywy luku, czy uszkodzenie wymusza wymianę siłownika, uważne zastosowanie powyższych wskazówek powinno zapewnić bezproblemowy proces. Wszystkie opisane kwestie można rozwiązać dzięki naszemu szerokiemu katalogowi elektrycznych siłowników liniowych, a nasi inżynierowie z przyjemnością pomogą w pytaniach wykraczających poza zakres tego artykułu.
Skontaktuj się z nami w tych sprawach, a postaramy się odpowiedzieć jak najszybciej!