Elektriska linjära ställdon är ett viktigt verktyg i våra dagliga liv och hjälper till att automatisera flera processer. Dessa viktiga enheter kan ofta integreras i många tillämpningar där ljudkänslighet kan vara viktig, till exempel i moderna medicinska sängar. När man tittar på vilka typer av ställdon man kan välja med bullerbegränsning i åtanke är det tydligt att elektriska ställdon är det överlägsna valet. Elektriska linjära ställdon avger mindre buller än pneumatiska system, vilket är en av de främsta anledningarna till att elektriska ställdon har trängt sig före pneumatik inom många områden (inklusive medicinska anläggningar).
Med detta i åtanke ställde vi frågan: förutom deras överlägsenhet jämfört med pneumatiska system, vad kan få ett linjärt ställdon att låta annorlunda eller fungera högre än vanligt? Överdrivet buller är ett svårt problem att åtgärda eftersom det sannolikt inte finns någon enskild källa till problemet. Den här artikeln kommer att presentera några av de vanligaste orsakerna till överdrivet buller i linjära ställdon.
Brister i toleransen för ledskruv och drivmutter
Detta problem kännetecknas av periodiskt mekaniskt ljud som uppstår när ställdonet rör sig. Vanligtvis är ljudet mer märkbart under tunga belastningar, vilket beror på att ledarskruven och muttern inte passar ihop ordentligt. Om ledarskruven och muttern är för lösa kan detta orsaka vibrationer när motorn rör sig, och å andra sidan, om ledarskruven och muttern är för åtdragna, kommer det att uppstå extra ljud och en minskning av hastigheten på grund av friktion. Nedan har vi inkluderat två videor: en som visar hur drivmuttern och ledarskruven fungerar normalt och den andra som demonstrerar effekten om de är för åtdragna.
För hårt avstånd mellan drivmutter och ledarskruv
Drivmutter och ledskruv fungerar normalt
Om du misstänker att avståndet mellan drivmuttern och ledarskruven är för snävt kan detta testas genom att ta isär enheten och vrida på muttern. Att vrida muttern bör få den att rotera runt ledarskruven och röra sig framåt. Om det finns för stort motstånd eller om muttern faktiskt vrider ledarskruven, är det troligtvis ett ljudproblem eftersom friktionen är för hög. Detta är ett tillverkningsproblem eftersom du antingen har en defekt mutter eller en skadad ledarskruv. Detta problem bör täckas av tillverkningsgarantin, men du kan eventuellt lösa det genom att byta ut drivmuttern.
Problem med motorstatorn
Motorn sitter mellan två lager. Om lagren sitter lösa i sina hylsor kommer motorns rörelse att orsaka vibrationer. Dessa vibrationer kan resultera i mer buller i växellådan på grund av rotorns kugghjulsavstånd, eller helt enkelt vinande ljud i själva motorn. Lösa lager kan till och med leda till problem med för hög ström om de fastnar i ett läge som gör att motorn kompenserar för extra vridmoment. Bilderna nedan visar ett lager som sitter fast på rotorns axel istället för att sitta tätt i sin hylsa.
De två videorna nedan visar hur drivmuttern lätt vrids vid normal drift, och den andra videon visar när denna mekanism är hårdare efter att man bytt till en icke-kompatibel stator.
Normal drift - drivmuttern är lätt att vrida
Drivmuttern är svårare att vrida efter att man bytt till den icke-konforma statorn
För att definitivt testa om detta är fallet är en metod att verifiera att rotera ledarskruven manuellt, enligt den andra videon. Att rotera ledarskruven skulle få rotorn att röra sig och helst bör lagren låta den röra sig fritt. Men om det finns ett problem med överdrivet slitage på lagren eller feljustering, kommer ledarskruven att vara svår att vrida. Detta problem kan lösas genom att sätta tillbaka lagren i sina hål och se till att de är helt plana. Med det sagt kommer det sannolikt att orsaka problem igen, så det är bäst att byta ut lagren helt. Ibland kan detta problem också uppstå helt enkelt för att ställdonet blir gammalt, så det kan vara bäst att byta ut hela ställdonet.
Växellådsljud: Kuggavstånd och axelinriktning
Om kugghjulen inuti växellådan inte har ordentlig kontakt kan de orsaka för mycket buller. Detta är sannolikt den vanligaste orsaken till för mycket buller från metalldrev. Vid normal drift förväntas kugghjul glida in i varandra med tillräcklig smörjning. Om kugghjulen är för nära varandra blir det för mycket friktion och de kan skrapa eller fastna mot varandra. Även om detta skulle leda till mycket tystare och smidigare drift, skulle det också slita på kugghjulen och potentiellt fastna.
Alternativt kan avståndet mellan kugghjulen vara för stort. I det här fallet kommer kuggspelet att skapa mycket ljud och driften kommer inte att vara smidig. Ljudnivån är extremt känslig för avståndet mellan kugghjulen, vilket ger oss ett relativt litet utrymme för fel.
Exempel/illustration av känslighet för kuggavstånd
Kraven på kuggavstånd kan brytas på grund av tillverkningstoleranser hos kugghjulen – båda passande kugghjulen kan vara i den lilla änden av spektrumet och inte gripa in ordentligt. Det kan också vara möjligt att rotorn i sig lutar något av olika anledningar, vilket skulle påverka kuggavståndet.
Du kan eventuellt lösa problemet genom att köpa en ny uppsättning ersättningskugghjul. Det är också möjligt att kontrollera lagren på rotorn – om de är feljusterade kan kugggapet vara större. Om källan till ljudet är kuggavståndet är det troligtvis ett tillverkningsfel. I så fall måste du kontrollera om ljudet ligger utanför specifikationerna och om det är det – byta ut ställdonet.
Otillräckligt med fett i växellådan
Smörjning av växellådan i en sluten växellåda med relativt låg hastighet, som i ett ställdon, görs vanligtvis med fett istället för olja. Om det inte finns tillräckligt med fett på kugghjulen blir den mekaniska friktionen för hög och kugghjulen kommer inte bara att producera mer ljud, de kommer också att slitas ut mycket snabbare. Otillräckligt fett är ett tillverkningsproblem – det bör generellt finnas tillräckligt inuti växellådan för att hålla under ställdonets livslängd. Otillräcklig smörjning inuti växellådan orsakar också vibrationer och kan göra att kugghjulen överhettas.
Lyckligtvis är detta ett av problemen som är lätta att lösa. Du kan tillsätta fett till kugghjulen för att åtgärda problemet eller eventuellt fördela fettet som redan finns inuti växellådan jämnare och mer effektivt. Om det av någon anledning inte finns något fett kan du fråga tillverkaren vilket fett du ska använda och åtgärda problemet.
Slutsats
Linjära ställdon väljs vanligtvis som ett alternativ med lägre ljudnivå jämfört med hydrauliska och pneumatiska ställdon. Med det sagt kan elektriska ställdon fortfarande vara ganska högljudda av flera anledningar, varav de vanligaste listas ovan. Det är viktigt att vara uppmärksam på ljudet som kommer ut från ställdonen under drift eftersom detta ljud kan vara ljudet från ett felaktigt ställdon och indikera ett allvarligt tillverkningsproblem. Denna tidiga åtgärd kan spara dig tid vid felsökning i framtiden. Tyvärr kan det överdrivna ljudet i de flesta fall inte åtgärdas utan att byta ut de skadade delarna eller till och med hela ställdonet.
Om ljudet från ditt linjära ställdon är oregelbundet och avger mycket oväsen, är det en bra idé att undersöka och reparera/byta ut de skadade komponenterna. Alternativt, kontakta oss och våra ingenjörer hjälper dig gärna att lösa problemet.