Upravljanje s težko mehanizacijo, kot so cepilniki drv, je lahko precej zahtevno in fizično naporno, zlasti za uporabnike, ki jih morajo pogosto uporabljati. Z uporabo električnih linearnih aktuatorjev lahko uporabniki vključijo nadgradnje, ki ponujajo nešteto možnosti in udobja. V tem članku bomo predstavili, kako je Ron Ewart svoj cepilnik nadgradil z našim linearnim aktuatorjem PA-17 za težke obremenitve, da se samodejno preklopi iz vodoravnega v navpični položaj.
Izbira aktuatorja za izračune in ocene
Za dviganje in spuščanje nosilca Ronovega cepilnika je bil kot pogon za linearno gibanje potreben aktuator. Trpežna konstrukcija ter odpornost na prah in vodo sta bili pogoj, da se upošteva umazanija in dež pri zunanji uporabi. Naš PA-17 Heavy Duty Linear Actuator je Ronu ponudil ustrezen razred zaščite IP IP65 za prašno neprepustnost in vodoodpornost. Poleg primernosti za zahtevna okolja naši električni linearni aktuatorji za težke obremenitve ponujajo serijsko dobavljive možnosti z visoko nazivno silo 850 lbs, ki pri polni obremenitvi še vedno dosegajo spoštljivo hitrost 0.55"/sec.
Preizkušanje parametrov z Excelovo preglednico
Za ta projekt Ron uporablja Brute® 30‑tonsko bencinsko različico s 250 cm³, Full Beam Gas Log Splitter, model: YTL-140-701 podjetja Menards. Ron je z veseljem delil svojo Excelovo preglednico kot izhodišče za naše bralce pri izračunu sil in montažnih položajev pri podobnih projektih. Njegova preglednica omogoča, da uporabniki v MODRE celice vnesejo specifikacije sile aktuatorja, najkrajše in najdaljše dolžine. Uporabniki lahko nato v RUMENIH celicah preizkušajo svojo konfiguracijo. RDEČE opozorilne celice se prikažejo, če je minimalna ali maksimalna dolžina aktuatorja presežena.
Oglejte si priloženo preglednico za znižane (derated) sile aktuatorja. Preglednica lahko pomaga:
- Maksimizirati zmanjšano silo aktuatorja.
- Najti koordinate za vsako stran aktuatorja, ki je ni ovirala fizična struktura cepilnika.
- Optimizirati hod, da ostane znotraj 24” hoda aktuatorja.
Izbrane lokacije končnih vrtišč aktuatorja so prikazane v VRSTICI 18.
- Koordinati (x1, y1) sta spodnja končna točka aktuatorja v palcih glede na vrtišče nosilca.
- Koordinati (x2, y2) sta zgornja končna točka aktuatorja v palcih glede na vrtišče nosilca.
- Delta d (dolgo‑kratko) je skupni uporabljeni hod; 22,6” za končno lokacijo.
- Zmanjšana navpična sila odpiranja in vodoravna sila zapiranja sta prikazani v stolpcih O in P.
Izračun sile in montažnih položajev
Preklop cepilnika iz vodoravne v navpično konfiguracijo zahteva 70 lbs navpične sile na ročaju upravljavca za dvig ročaja nosilca, ki je 42” vodoravno od vrtišča. Ker je točka dviga aktuatorja precej bližje vrtišču nosilca, je po namestitvi v položaj potrebnih približno 196 lbs navpične sile aktuatorja.
Uporabljena navpična sila aktuatorja = uporabljena sila upravljavca * (točka dviga upravljavca / točka dviga aktuatorja)
Uporabljena navpična sila aktuatorja = 70 lbs * (42”/15”)
Uporabljena navpična sila aktuatorja = 196 lbs
Ron je uporabil formule v Excelovi preglednici, da je izračunal in določil končne koordinate aktuatorja. Preizkušenih je bilo veliko možnosti, vendar so bile izbrane in ohranjene najboljše koordinate, da je preglednica ostala pregledna. Nazivna dinamična sila 850 lbs omogoča, da ima PA-17-24-850 dovolj rezerve za dobro varnostno margino. Zmanjšana (derated) navpična nosilnost aktuatorja glede na končne koordinate znaša 699 lbs. To ustreza približno 3,5‑kratni varnostni margini, upoštevaje, da bo uporabljena sila približno 196 lbs.
Varnostna margina = zmanjšana navpična nosilnost / uporabljena navpična sila
Varnostna margina = 699 lbs / 196 lbs
Varnostna margina = 3.57
Električno napajanje in zaščita
Za električno napajanje je Ron uporabil litijev akumulator za motor Weize YTX30L-BS, 12 voltov 12Ah, 700CCA, s sistemom za upravljanje baterije (BMS). V tem projektu je baterijo zavaroval z vmesno plosko varovalko tipa ATO 30 A, vendar tega ne bi priporočil, če bi projekt ponovil. Namesto tega Ron priporoča 20‑ampero varovalko ATO, ki aktuator bolje zaščiti in je približno 4× večja od potrebne za premik aktuatorja.
Krmiljenje s preklopnimi stikali
Tritočno momentno DPDT preklopno stikalo, ki ga je imel Ron pri roki, je bilo uporabljeno za krmiljenje aktuatorja. Ker mora upravljavec stikalo fizično držati v položaju »gor« ali »dol«, to zagotavlja, da ne pride do ščipanja, in omogoča takojšnjo ustavitev aktuatorja, če opazi težavo. Za uporabnike z 20 A varovalko Ron priporoča podobno momentno preklopno stikalo, kot je TB2-2G-DC-1, ki ima naziv 20 A pri 12 VDC, dobro ceno in je na voljo pri distributerjih, kot je Digikey.
Uporaba nadgrajenega cepilnika
Med delovanjem je Ron ugotovil, da je tipična poraba toka njegovega aktuatorja približno 3 A, ob zagonu pa lahko kratkotrajno poskoči na okoli 5 A. Dvig nosilca traja približno 36 sekund, spuščanje nosilca pa približno 38 sekund. Naši BRK-17 montažni nosilci so bili uporabljeni za pritrditev sprednjih in zadnjih montažnih lukenj aktuatorja PA-17, hkrati pa omogočajo 180‑stopinjske zasuke. Preostala konstrukcija je bila večinoma izdelana iz 80/20 profilov serij 1010 in 1515 v kombinaciji z aluminijastimi kotniki in ploščami.
Oglejte si video Ronovega nadgrajenega cepilnika v akciji!
POVZETEK
S pravimi materiali in kančkom iznajdljivosti ima Ron zdaj nadgrajen cepilnik za večje udobje in učinkovitost, ki se samodejno preklaplja v različne konfiguracije brez fizičnega napora.
Hvala, Ron Ewart, da ste delili svoj projekt! Upamo, da vam bodo nadgradnje cepilnika še naprej dobro služile! Če želite videti več Ronovih del, obiščite njegovo spletno stran!
https://blueboxdriver.com/bluebox/
Če imate kakršnakoli vprašanja o naših električnih linearnih aktuatorjih ali želite podrobneje razpravljati o drugih naših izdelkih, nas prosimo kontaktirajte! Smo strokovnjaki na svojem področju in z veseljem pomagamo na vsak način.
sales@progressiveautomations.com | 1-800-676-6123