Aktuátory lodných poklopov zohrávajú na námorných plavidlách kľúčovú úlohu, keďže bránia tomu, aby sa prostredie dostalo do citlivých oblastí – či už ide o obytné priestory alebo mechanické a elektronické vybavenie. Tieto poklopy sú vzhľadom na svoju funkciu často ťažké, a preto je ich ručné otváranie náročné, najmä na rozbúrenej hladine. Tento článok preskúma, ako automatizovať lodný poklop pomocou lineárneho aktuátora a aké faktory by ste mali zvážiť pri rozhodovaní o kúpe aktuátora, aby ste mali rýchly a jednoduchý prístup do každej časti lode oddelenej poklopom.
Faktory pri výbere aktuátora
Pri výbere správneho aktuátora pre lodný poklop treba zvážiť mnoho faktorov. Nižšie sme uviedli tie najdôležitejšie a stručne ich rozobrali, aby ste získali ucelený prehľad o tom, na čo myslieť pred samotnou realizáciou.
Hmotnosť poklopu
Najskôr je potrebné určiť hmotnosť poklopu. Dá sa odhadnúť, no oveľa presnejšie a efektívnejšie je poklop odskrutkovať a odvážiť ho na osobnej váhe alebo ho zavesiť na rybársku váhu. Ak je cieľom získať náhradný aktuátor pre lodný poklop, ako východiskový bod pre nový a vylepšený kus možno použiť zaťaženie pôvodného aktuátora.
Dĺžka a šírka poklopu
Fyzické rozmery poklopu určia potrebnú dĺžku aktuátora. Ak je napríklad poklop dlhý, bude na jeho úplné otvorenie potrebný aktuátor so zvýšeným zdvihom.
Miesta montáže
Je dôležité zohľadniť všetky možné miesta montáže. Nikdy nemontujte jeden aktuátor len na jednu stranu poklopu. Keď sa poklop otvára, aktuátor zdvihu lodného poklopu prenáša krútiacu silu na opačný pánt. Postupom času to môže spôsobiť zlyhanie pántov.
Alternatívne, ak sa používa iba jeden aktuátor, mal by byť, ak je to praktické, umiestnený v strede poklopu, aby sa obmedzili krútiace sily. Toto usporiadanie však nie je ideálne pre aktuátor zdvihu motorového poklopu lode, ktorý bude vyžadovať neobmedzený prístup k motoru. Sila potrebná na otvorenie poklopu smerom ku koncu poklopu klesá, zatiaľ čo dĺžka zdvihu sa zväčšuje. Naopak, smerom k pántu sila potrebná na otvorenie rastie, zatiaľ čo zdvih sa zmenšuje. To znázorňujú modré šípky na obrázku nižšie. Je preto dôležité nájsť rovnováhu medzi dĺžkou zdvihu a silou aktuátora. Našťastie je k dispozícii široká škála aktuátorov vhodných pre rôzne aplikácie.
Rovnako je dôležité, aby miesto montáže bolo dostatočne pevné na unesenie hmotnosti poklopu. Dá sa to dosiahnuť kompatibilnými montážnymi držiakmi pre vami zvolený lineárny aktuátor.
Rýchlosť pohybu
Toto nie je až tak kritický bod, najmä pri lineárnom aktuátore pre motorový poklop lode, ktorý sa neotvára často. Treba však poznamenať, že aktuátor so zvyšujúcim sa zaťažením spomaľuje, ako ukazuje graf nižšie. Ak je teda potrebné rýchle ovládanie, môže byť nutný mierne výkonnejší aktuátor, aby sa dosiahli vyššie rýchlosti pri vysokom zaťažení. Napríklad PA-09 má rôzne rozsahy rýchlosti pri rôznych zaťaženiach, pričom najvyššie rýchlosti dosahuje pri veľmi nízkom zaťažení.
Napájanie
Je potrebné určiť, aké elektrické napájanie je na lodi k dispozícii, t. j. či ide o 12 V alebo 24 V DC? Aktuátory možno dodať pre rôzne napätia, preto je to potrebné špecifikovať.
Podmienky prostredia
Umiestnenie aktuátora zdvihu lodného poklopu je dôležité, pretože určuje, aká úroveň ochrany pred prostredím je pre aktuátor potrebná. Ak je poklop na palube lode, bude vystavený striekajúcej vode a bude potrebovať vyššie krytie IP. Ak príde loď do kontaktu so slanou vodou, je nevyhnutné zvoliť aktuátor s vysokým krytím IP, ktorý zároveň odolá vysoko korozívnemu slanému postreku.
Výpočet sily aktuátora
Keď sú určené všetky vyššie uvedené faktory, možno odhadnúť silu aktuátora pre váš lodný poklop. Aby ste zistili, akú veľkosť aktuátora potrebujete, je potrebné vypočítať maximálnu silu. Dá sa to urobiť nakreslením jednoduchého diagramu voľného telesa na znázornenie všetkých síl pôsobiacich na aktuátor.
Pre zjednodušenie výpočtu sa uvažuje iba najhorší scenár, t. j. keď je poklop v zatvorenej polohe. Je to preto, že ako sa poklop otvára, jeho hmotnosť čoraz viac nesie pánt, a preto aktuátor vyžaduje menšiu silu na otvorenie poklopu.
Ak predpokladáme, že dvierka sú v zatvorenej polohe, silu aktuátora Fc možno určiť výpočtom momentov okolo bodu B. Schéma voľného telesa pre zatvorený poklop je zobrazená nižšie.
Zjednodušene platí, že y‑zložka sily aktuátora sa rovná hmotnosti veka vynásobenej pomerom dĺžok medzi aplikovanou silou a gravitačnou silou.
Na výpočet požadovanej sily aktuátora Fc sa musí použiť y‑zložka a uhol theta podľa silového trojuholníka nižšie.
Rovnica pre Fc nižšie sa dá použiť na určenie sily aktuátora potrebnej na otvorenie lodného poklopu s počiatočným uhlom theta a montážnym umiestnením L1.
Záver
Či už plánujete nainštalovať úplne nový aktuátor zdvihu lodného poklopu, alebo si poškodenie vyžiadalo náhradný aktuátor pre váš poklop, pri dôslednom dodržaní vyššie uvedených faktorov by mal byť proces bezproblémový. Vyššie uvedené úvahy možno všetky riešiť pomocou nášho rozsiahleho katalógu elektrických lineárnych aktuátorov a naši interní inžinieri vám radi pomôžu s otázkami, ktoré presahujú rámec tohto článku.
Kontaktujte nás s týmito otázkami a ozveme sa vám čo najskôr!