Jednym z najważniejszych kroków przy wyborze siłownika liniowego jest dobór odpowiedniego parametru siłowego. Jest to dość proste, gdy aplikacja wymaga pionowego podnoszenia obciążenia, ponieważ ciężar podnoszonego obciążenia jest równy sile wymaganej od siłownika. Trudniej jest w przypadku aplikacji zawiasowych, jak w pokrywach, włazach czy oknach.
W tym artykule posłużę się przykładową aplikacją z klapą włazową, aby pokazać podstawowe zagadnienia związane z siłami. Celem jest wizualne pokazanie, jak pozycja montażu siłownika wpływa na faktycznie wymaganą od niego siłę. Pozwoli Ci to zamontować siłownik w najbardziej efektywny sposób lub skłoni do wyboru siłownika o większej sile dla mniej korzystnych pozycji montażowych.
Ciężar klapy włazowej
W naszej przykładowej aplikacji z klapą włazową obciążeniem jest sama klapa. Zakładając, że klapa jest obiektem symetrycznym, jej środek ciężkości znajduje się dokładnie w środku. To tam działa siła ciężkości. Tę siłę trzeba pokonać, aby otworzyć klapę.
Kąt działania siły ciężkości
Wyobraź sobie, że jesteś pod klapą i musisz ją odepchnąć do góry. Największa siła potrzebna jest, gdy klapa jest całkowicie zamknięta. W miarę otwierania wymagana siła stopniowo maleje, aż przy pełnym otwarciu niemal nie trzeba jej podtrzymywać.
Dzieje się tak, ponieważ siłę ciężkości działającą na klapę można rozłożyć na dwie składowe, jak pokazano na poniższym schemacie. Zauważ, że długość strzałek przedstawia wymaganą siłę w relacji do pozostałych.
W tym przypadku siła przykładana dłonią musi jedynie zrównoważyć składową prostopadłą do klapy, oznaczoną żółtymi strzałkami. Przy całkowicie zamkniętej klapie jest ona początkowo równa sile ciężkości, a następnie maleje do zera przy pełnym otwarciu. Tak samo jest przy instalacji siłownika liniowego. Oznacza to, że największa wymagana siła w tej aplikacji występuje przy całkowicie zamkniętej klapie.
Miejsce przyłożenia siły na klapie włazowej
Na powyższym schemacie żółte strzałki przedstawiają siłę potrzebną do poruszenia klapy, gdy naciskasz ją w danym punkcie. W tej aplikacji klapa działa jak dźwignia. Oznacza to, że im dalej od zawiasu przyłożysz siłę (względem miejsca działania siły ciężkości), tym mniejszej siły potrzebujesz.
Kąt działania siły siłownika
Wcześniej omówiliśmy, jak wymagana do otwarcia klapy siła zależy od jej kąta. Ten sam koncept dotyczy kąta ustawienia siłownika. Siła generowana przez siłownik rozkłada się na dwie składowe, jak widać na powyższym schemacie.
Składowa prostopadła do siłownika (żółta) jako jedyna porusza klapę. Gdy siłownik jest równoległy do klapy, ta nie otworzy się, mimo przykładania bardzo dużej siły. Z kolei gdy siłownik jest prostopadły do klapy, 100% przyłożonej siły pracuje na jej otwarcie. Zasadniczo składowe równoległe do klapy są marnowane.
Podsumowując, najbardziej efekcyjna pozycja montażu dla siłownika to mocowanie na samym końcu klapy (maksymalizuje przełożenie) i ustawienie prostopadle do klapy (maksymalizuje siłę siłownika przekazywaną na klapę).
Trzeba też wziąć pod uwagę długość siłownika wymaganą do otwarcia klapy do pożądanej wysokości. Jeśli siłownik zostanie zamontowany bliżej zawiasu (wymaga większej siły), potrzebny będzie znacznie krótszy skok. To więc gra kompromisów między efektywnością siłową a gospodarowaniem przestrzenią.
Mamy nadzieję, że ten artykuł pomoże Ci w doborze idealnego siłownika liniowego do Twojej aplikacji. Zachęcamy, aby zadzwonić do nas i porozmawiać z naszymi pomocnymi inżynierami pod numerem 1-800-676-6123.
