Eden najpomembnejših korakov pri izbiri linearnega aktuatorja je izbira ustrezne nazivne sile. To je precej preprosto, kadar aplikacija zahteva, da se Obremenitev dvigne navpično, pri čemer je teža dvignjene obremenitve enaka sili, ki jo mora zagotoviti aktuator. Bolj zahteven scenarij je, kadar imate uporabo s tečajem, kot jo pogosto vidimo pri pokrovih, loputah in oknih.
V tem članku bom na primeru lopute pokazal osnovne koncepte sil. Cilj je vizualno poudariti vpliv montažnega položaja aktuatorja na dejansko potrebno silo. To vam bo omogočilo, da svoj aktuator namestite na najučinkovitejši način ali pa vas spodbudilo, da za manj učinkovite montažne položaje izberete aktuator z večjo silo.
Teža lopute
Pri našem vzorčnem primeru lopute bo Obremenitev sama loputa. Če predpostavimo, da je loputa simetričen predmet, bo težišče natančno na njeni sredini. Tam deluje sila teže. To je sila, ki jo je treba premagati, da loputo odpremo.
Kot sile teže
Predstavljajte si, da ste pod loputo in jo morate potisniti navzgor. Ugotovili boste, da je največ sile potrebno, ko je povsem zaprta. Med odpiranjem se zahtevana sila postopoma zmanjšuje, dokler ni povsem odprta in skoraj ne potrebujete sile, da ostane zgoraj.
To je zato, ker se sila teže na loputo razdeli na dve komponenti, kot je prikazano na spodnjem diagramu. Upoštevajte, da velikost puščic predstavlja potrebno silo glede na druge sile.
V tem primeru mora sila, ki jo izvaja vaša roka, zgolj ustrezati sili, ki je pravokotna na loputo, kot je prikazano z rumenimi puščicami. Ta sila je sprva enaka sili teže, ko je loputa povsem zaprta, nato pa se zmanjša na nič, ko je povsem odprta. Enako velja, ko namestite linearni aktuator. To pomeni, da bo za to uporabo največja sila potrebna, ko je povsem zaprta.
Mesto delovanja sile na loputi
Na zgornjem diagramu rumene puščice predstavljajo sile, potrebne za premik lopute, če jo potiskamo na tisti točki. V tej uporabi loputa deluje kot vzvod. To pomeni, da boste, če silo uporabite dlje od tečaja kot poteka sila teže, potrebovali manjšo silo.
Kot sile aktuatorja
Prej smo obravnavali, kako se potrebna sila za odpiranje lopute spreminja glede na kot lopute. Enak koncept velja za kot aktuatorja. Sila, ki jo aktuator ustvari, se – kot je prikazano na zgornjem diagramu – razdeli na dve komponenti.
Samo komponenta sile, ki je pravokotna na aktuator (rumena), premika loputo. Ko je aktuator vzporeden z loputo, se ta kljub zelo veliki uporabljeni sili ne bo odprla. Nasprotno pa bo, ko je aktuator pravokoten na loputo, lahko uporabil 100 % uporabljene sile za odpiranje. V bistvu so vse sile, ki so vzporedne z loputo, izgubljene.
Skratka, najučinkovitejši montažni položaj za aktuator je, da je povezan na samem koncu lopute (maksimizira vzvod) in pravokoten na loputo (maksimizira silo aktuatorja, preneseno na loputo).
Upoštevati velja tudi Hod aktuatorja, ki bo potreben, da loputo odprete na želeno višino. Če je bil aktuator nameščen bližje tečaju (zahteva več sile), bo potreben bistveno krajši hod. V tem primeru gre za kompromis med učinkovitostjo glede sile in prostorsko učinkovitostjo.
Upam, da vam je bil ta članek v pomoč pri izbiri najbolj ustreznega linearnega aktuatorja za vašo aplikacijo. Spodbujamo vas, da nas pokličete in se pogovorite z našimi prijaznimi inženirji na 1-800-676-6123.
