Sprievodca testovaním lineárnych aktuátorov

Teraz, keď ste si overili fyzickú funkčnosť vášho ovládača, vykonaním série laboratórne testy je ďalším krokom k zabezpečeniu vhodnosti pre vašu požadovanú aplikáciu. Tieto laboratórne testy je potrebné vykonať pred hlbším ponorením sa do laboratórnych testov a môžu byť relatívne rýchle. Pozostávajú z troch hlavných testov: 

1. Rýchlosť
2. Odber prúdu
3. Hladiny hluku/hluku

Všetky tri tieto testy nie sú v žiadnom prípade potrebné, pretože závisia od vašej aplikácie. Napríklad vaša aplikácia môže zahŕňať použitie lineárneho aktuátora v priemyselnom prostredí, čo by znamenalo, že testovanie hluku aktuátora nemusí byť potrebné, pretože tieto prostredia sú zvyčajne dosť hlučné. Ak však používate lineárny aktuátor na otváranie dverí, rýchlosť a hlučnosť sú kľúčové parametre, ktoré je potrebné poznať. Použite svoj lepší úsudok a zvážte skúšobné testy, ktoré podľa vás zohrávajú dôležitú úlohu vo vašej aplikácii.

Rýchlosť

Lineárny test rýchlosti zahŕňa meranie času, ktorý trvá, kým sa lineárny aktuátor úplne vysunie a zasunie. To potom poskytne „palce za sekundu„hodnota, ktorú možno porovnať s hodnotou lineárneho aktuátora“ údajový list hodnota. Upozorňujeme, že hodnota rýchlosti v tomto teste môže byť len hrubým odhadom, pretože ďalšie, presnejšie testy rýchlosti sa vykonajú pri vykonávaní laboratórnych testov.

Ako už bolo spomenuté, v závislosti od aplikácie sú niektoré testy dôležitejšie ako iné. V tomto prípade je rýchlosť dôležitá v aplikáciách, ako je otváranie dverí/poklopu alebo manipulácia s predmetmi na montážnej linke.

Ak chcete rýchlo zmerať rýchlosť, postupujte podľa nasledujúcich krokov:

1. Napájajte lineárny aktuátor na základe jeho elektrických špecifikácií. Keďže ide len o skúšku na skúšobnej stolici, nie je potrebné pripájať spínače ani ovládaciu skrinku. Stačí pripojiť kladné a záporné napätie zo zdroja napájania alebo batérie, aby sa tyč mohla úplne vysunúť/zasunúť.
2. Keď tyč dosiahne svoju koncovú polohu, vezmite si stopky a nastavte ich na nulu.
3. Prepnite káble napájacieho zdroja alebo batérie a pripravte sa na spustenie časovača v momente, keď sa tyč začne vysúvať/zasúvať.
4. Zastavte časovač, keď dosiahne svoju vysunutú/zasunutú polohu, zaznamenajte si čas a zopakujte postup v opačnom smere.
5. Vydeľte zdvih lineárneho aktuátora časom potrebným na vysunutie/zasunutie. Napríklad, ak je zdvih vášho aktuátora 40 palcov a vysunutie/zasunutie trvalo 10 sekúnd, rýchlosť je 4 palce/sekundu.

Porovnajte toto meranie rýchlosti s údajmi lineárneho aktuátora údajový list aby sa zistilo, či sa presne zhoduje. Toto meranie rýchlosti je len počiatočný test a pomôže určiť, či je to správny lineárny aktuátor pre danú úlohu. Rýchlosť sa zníži pri zaťažení a ak je použité napätie nižšie ako menovité napätie. Upozorňujeme, že v závislosti od typu a výrobcu aktuátora môže existovať tolerancia rýchlosti. Ak sa vaše meranie rýchlosti výrazne líši od menovitých špecifikácií, je najlepšie obrátiť sa na výrobcu so žiadosťou o riešenie problémov.

Odber prúdu

Je dôležité otestovať odber prúdu lineárneho aktuátora bez zaťaženia, pretože to dokazuje, že funguje v súlade so svojimi údajový list špecifikácie. Okrem toho určenie prúdu zabezpečí, že váš systém ho zvládne, a pomôže nájsť vhodné zodpovedajúce diely, ktoré sú súčasťou lineárneho aktuátora (napr. dostatočne dimenzovaný napájanie a ovládacia skrinka).

Jednoducho pripojte multimeter sériovo s jedným z vodičov lineárneho aktuátora s elektrickým pohonom a sledujte hodnotu prúdu pri vysúvaní/zasúvaní tyče. Na základe hodnoty môžete určiť napájanie ktorý bude schopný zvládnuť daný odber prúdu. Majte na pamäti, že odber prúdu sa zvýši pri zaťažení lineárneho aktuátora. 

Hladiny zvuku/hluku

Ako už bolo spomenuté, hladina hluku/hluku aktuátora nemusí byť kritická, ak sa bude používať v priemyselnej aplikácii. Avšak pre aplikácie orientované na spotrebiteľa, ako sú dvere/dvere alebo páka vo vnútri kávovaru, je potrebné určiť hladinu hluku.

Použite decibelmeter držte ho blízko lineárneho aktuátora, keď ho napájate na vysúvanie/zasúvanie tyče. Uistite sa, že tento test sa vykonáva v tichom prostredí, aby ste predišli skresleniu výsledkov hlukom v pozadí. Všimnite si najvyššiu hodnotu v decibeloch. Čo teraz? Ako táto hodnota koreluje s rozhodnutím, či je hlučný alebo ideálny pre vašu aplikáciu? Použite tabuľku známych zvukov a ich hodnoty v decibeloch nižšie, aby ste sa rozhodli o hladine hluku lineárneho aktuátora a o tom, či spadá do rozsahu, ktorý vyhovuje vašej aplikácii.

Po dokončení skúšobnej prevádzky lineárneho aktuátora je čas ho otestovať pod záťažou. zaťaženie by malo zodpovedať čo sa bude očakávať v požadovanej aplikácii. Všetky metódy skúšobných testov na laboratórnom mieste sú s niekoľkými doplneniami použiteľné aj pre laboratórne testy. Laboratórne testy zahŕňajú aj:

1. Skutočný test rýchlosti zaťaženia
2. Test odberu prúdu systému
3. Test environmentálnej kompatibility
4. Pracovný cyklus test
5. Zrýchlený test životného cyklu
6. Spätná väzba kompatibilita

Vykonaním týchto laboratórnych testov získate ešte väčšiu presnosť, pokiaľ ide o kompatibilitu zvoleného aktuátora s vašou aplikáciou.

Test skutočnej rýchlosti zaťaženia

Výsledky rýchlosti z testu na skúšobnej stanici budú maximálnou možnou rýchlosťou pre váš lineárny aktuátor. Keď je aktuátor pod zaťažením, spomalí rýchlosť na rýchlosť úmernú zaťaženiu (pozri graf vyššie pre referenciu). Meranie rýchlosti lineárneho aktuátora pri zaťažení pomôže určiť, či stále spadá do určitého rozsahu pre prácu vo vašej aplikácii.

Na meranie rýchlosti lineárneho aktuátora sa uistite, že je zaťažený závažím, ktoré sa podobá na to, ako bude fungovať vo vašej aplikácii. Potom zopakujte postup krok za krokom použitý pri teste rýchlosti na skúšobnej stanici pomocou stopiek. Táto metóda je určená pre aplikácie, kde rýchlosť nie je kľúčovým faktorom.

Pre aplikácie, kde je potrebné presné meranie rýchlosti lineárneho aktuátora pri zaťažení, použite automatizovaný systém merania času. Tento systém bude zahŕňať použitie mikrokontroléra, ako napríklad Arduino s kódom, ktorý spustí/zastaví časovač pri dosiahnutí ktoréhokoľvek z dvoch koncových spínačov zdvihu lineárneho aktuátora. V takom prípade nás prosím kontaktujte, pretože vám vieme pomôcť s nastavením prípravku na dosiahnutie tohto cieľa.

Nakoniec, v závislosti od vašej aplikácie, môžete tiež otestovať limity vášho lineárneho aktuátora aplikovaním záťaže blízkej jeho menovitému maximálnemu zaťaženiu, aby ste zistili, ako sa mení rýchlosť a ako lineárny aktuátor reaguje (napr. prehrieva sa motor? Je pohyb zdvihu stále plynulý a kontrolovaný?).

Odber prúdu systému

Keďže lineárny aktuátor je teraz pod zaťažením, rýchlosť sa zníži a aktuátor bude odoberať viac prúdu. Znalosť odberu prúdu lineárneho aktuátora pod zaťažením pomôže pri výbere vhodného zdroja napájania. Je dôležité zohľadniť ďalšie elektrické komponenty, ktoré sa pripájajú k lineárnemu aktuátoru, ako napríklad ovládacia skrinka, aktívny senzoryatď. Tieto dodatočné komponenty môžu odoberať prúd zo zdroja napájania a viesť k tomu, že lineárny aktuátor nedostane dostatok prúdu na dosiahnutie svojej plnej zaťažiteľnosti.

Na meranie odberu prúdu lineárneho aktuátora pri zaťažení použite multimeter, rovnako ako pri laboratórnom teste rýchlosti. Prípadne, podobne ako pri laboratórnom teste rýchlosti, použite mikrokontrolér s modul snímača prúdu zapojený sériovoAk potrebujete pomoc s nastavením prípravku na dosiahnutie tohto cieľa, kontaktujte nás.

Keď poznáte odber prúdu celého systému, môžete zodpovedajúcim spôsobom dimenzovať napájací zdroj, aby ste zabezpečili, že lineárny aktuátor bude môcť prijímať dostatočný prúd pri plnom zaťažení.

Environmentálna kompatibilita

Lineárne aktuátory od spoločnosti Progressive Automations sú dodávané s Medzinárodné ochranné označenie (IP)Ide o hodnotenie schopnosti produktu odolávať vniknutiu kvapalín a prachu. Systém hodnotenia IP používa dvojmiestny systém na definovanie stupňa ochrany pre všetky produkty. Prvá číslica predstavuje ochranu pred pevnými látkami a druhá pred kvapalinami.

Po absolvovaní testovania produktu v schválenom zariadení získa špecifické číselné hodnotenie, ktoré je možné rozlúštiť pomocou tabuľky IP nižšie:

V závislosti od vašej aplikácie môže byť užitočné otestovať stupeň krytia IP lineárneho aktuátora. Napríklad, ak viete, že váš lineárny aktuátor bude vystavený veľa vody, ten Model PA-10 má najvyššie krytie IP s krytím IP68M a IP69K. Môže pracovať pod vodou a odolá aj vysokotlakovým vodným prúdom, keď sa nepohybuje. Najlepším spôsobom, ako otestovať tento typ lineárneho aktuátora, je jednoducho ho ponoriť do vody a nechať ho bežať.

Avšak jednotky s krytím IP66, ako napríklad Lineárny aktuátor PA-04 a PA-09 Mini Industrial Actuator, tiež vydrží prachu aj mierneho vniknutia kvapalínTieto lineárne aktuátory sú najvhodnejšie na testovanie v prostredí zamýšľanej aplikácie. Ak viete, že lineárny aktuátor nebude vystavený prachu ani vode, môžete si pre svoju aplikáciu zvoliť nižšie krytie IP.

Krytie IP netestuje odolnosť voči vonkajším vplyvom/poveternosti počas sezónnych zmien a dlhých období (napr. roky vonku počas viacerých sezón). Preto zvážte prostredie, v ktorom budete lineárny pohon používať, aby ste sa uistili, že je pre toto prostredie vhodný. Spoločnosť Progressive Automations ponúka okrem krytia IP aj rôzne iné certifikácie. Tieto certifikácie sa môžu vzťahovať na vašu aplikáciu. Ak potrebujete pre svoj pohon a/alebo aplikáciu špecifické certifikácie, kontaktujte nás.

Vo všeobecnosti je osvedčeným postupom namontovať pohon tak, aby koniec zdvihu smeroval nadol, ak existuje riziko vystavenia vode. Týmto spôsobom gravitácia odtiahne kvapalinu z krytu motora a pomôže predchádzať predčasnému zlyhaniu.

Pracovný cyklus

Ten/Tá/To pracovný cyklus Pracovný cyklus lineárneho aktuátora je pomer času zapnutia a času vypnutia a vyjadruje sa v percentách. Ak vaša aplikácia vyžaduje, aby lineárny aktuátor bežal nepretržite, pracovný cyklus je nesmierne dôležitý, aby ste predišli prepáleniu motora. Pre takéto aplikácie by pracovný cyklus musel byť 100 %.

Na dosiahnutie 100 % pracovného cyklu je bezkartáčový jednosmerný motor bude potrebné použiť, na rozdiel od štandardného kefkového jednosmerného motora. Pre lineárne aktuátory s kefkovým jednosmerným motorom ponúka spoločnosť Progressive Automations 20 % pracovný cyklus, ktorý obmedzuje dĺžku prevádzky. Pracovný cyklus lineárnych aktuátorov od spoločnosti Progressive Automations je založený na 20-minútovom období, čo znamená, že pri 20 % pracovnom cykle môže lineárny aktuátor bežať nepretržite 4 minúty a potom potrebuje 16 minút odpočinku.

Rovnaký princíp platí pre čokoľvek kratšie ako 20 minút. Napríklad, pri použití 10 minút pri 20 % pracovnom cykle môže lineárny aktuátor bežať 2 minúty a potom potrebuje 8 minút odpočinku. Čokoľvek dlhšie ako 20 minút pri 20 % pracovnom cykle poškodí motor v dôsledku prehriatia.

Najlepší spôsob, ako otestovať pracovný cyklus vášho lineárneho aktuátora, je nastaviť ho pomocou mikrokontrolér, ako predtým. Kód však bude potrebné upraviť tak, aby umožňoval pohon na zapínanie a vypínanie v nastavených časoch (napr. nechajte bežať 2 minúty, nechajte 8 minút odpočívať a zopakujte). Uistite sa, že aktuátor je primerane zaťažený, a v nastavených časových intervaloch kontrolujte systém, aby ste sa uistili, že stále funguje podľa očakávania. Test opakujte, kým nebudete spokojní s tým, že lineárny aktuátor bude vo vašej aplikácii fungovať.

Zrýchlený test životného cyklu

Po overení všetkých špecifikácií je tiež dôležité uistiť sa, že životnosť aktuátora je dostatočná. Ponúkame aktuátory s životnosťou 20 000 cyklov a tiež s životnosťou 300 000 cyklov. Niektoré aplikácie vyžadujú, aby sa aktuátor ovládal iba raz denne a iné niekoľkostokrát denne. V situáciách, keď sa aktuátor bude používať pomerne často, je veľmi dôležité zabezpečiť, aby aktuátor vydržal požadovanú životnosť aplikácie. Niektoré aplikácie neumožňujú jednoduché odstránenie dielov, preto je dôležité zabezpečiť, aby bol aktuátor dostatočne dimenzovaný na životnosť.

Toto sa dá dosiahnuť použitím jednoduchého prípravku (ak ste oboznámení s vytváraním takýchto nastavení). Ak by ste si chceli sami vykonať zrýchlené testovanie, ale nie ste si istí, ako na to, neváhajte nás kontaktovať a my vám poskytneme potrebné vybavenie.

Kompatibilita spätnej väzby

Niektoré aplikácie a už existujúce systémy môžu pre správnu funkciu vyžadovať aktuátory so špecifickým typom spätnej väzby. Určenie polohy aktuátora je užitočné pre aplikácie, ktoré vyžadujú, aby sa viacero aktuátorov pohybovalo rovnakou rýchlosťou, ukladalo prednastavené polohy a/alebo zhromažďovalo informácie o polohe na analýzu používateľom. Pri výbere aktuátora je dôležité zabezpečiť, aby mal vhodnú spätnú väzbu, aby bol kompatibilný s vaším systémom. V elektrických lineárnych aktuátoroch existujú 3 hlavné typy spätnej väzby o polohe:

1. Spätná väzba potenciometra
2. Spätná väzba Hallovho senzora 
3. Spätná väzba koncového spínača

Testovanie v teréne sa tiež považuje za kľúčovú súčasť postupu testovania aktuátora. Po dokončení laboratórnych testov sa odporúča nainštalovať aktuátor do aplikácie a nechať ho bežať po vopred stanovenú dobu. Tým sa zabezpečí, že aktuátor bude fungovať pri zaťažení tak, ako to aplikácia vyžaduje. Každá aplikácia lineárneho aktuátora bude iná, takže rozsah testovania sa bude líšiť v závislosti od potrieb. Odporúča sa však otestovať aktuátor v rámci limitov aplikácie (ale v rámci špecifikácií aktuátora), aby sa zabezpečilo, že aktuátor je skutočne vhodný.

Až po laboratórnych a terénnych testoch je možné urobiť skutočné rozhodnutie na základe výsledkov týchto testov. Spoločnosť Progressive Automations odporúča koncovým používateľom s veľkým objemom výroby vykonať všetky tieto testy, aby sa v budúcnosti vyhli problémom spôsobeným nedostatočne špecifikovaným aktuátorom v aplikácii.

Na zmiernenie problémov s vašou aplikáciou v budúcnosti je nevyhnutné vykonať všetky testy uvedené v tejto elektronickej knihe. Každá aplikácia aktuátora je jedinečná a hoci sa určitý aktuátor môže zdať ako perfektné riešenie, stále je potrebné ho dôkladne preskúmať a otestovať. Sme si istí, že prostredníctvom vizuálnych kontrol, skúšok na skúšobnej stanici a laboratórnych testov identifikujete akékoľvek slabé stránky a/alebo dôkladne overíte, či je tento produkt pre vás tým najlepším riešením. Ako už bolo spomenuté, nižšie sme priložili testovanie lineárneho aktuátora, ktoré si môžete vytlačiť a používať počas celého procesu testovania. Tým sa zabezpečí, že budete dodržiavať pravidlá a splníte všetky požiadavky na testovanie.

Ak máte akékoľvek otázky alebo si želáte podrobnejšie prediskutovať naše produkty, neváhajte nás kontaktovať! Sme odborníci v tom, čo robíme, a chceme zabezpečiť, aby ste našli najlepšie riešenie pre vašu aplikáciu.

 sales@progressiveautomations.com

 1-800-676-6123