Guide för testning av linjära ställdon

Nu när du har bekräftat din ställdons fysiska egenskaper, utför en serie bänktester är nästa steg för att säkerställa att den passar din önskade tillämpning. Dessa bänktester måste utföras innan man går djupare in i laboratorietester och kan vara relativt snabba. De består av tre huvudtester: 

1. Hastighet
2. Nuvarande dragning
3. Ljud-/bullernivåer

Alla tre av dessa tester är inte alls nödvändiga eftersom det beror på din tillämpning. Till exempel kan din tillämpning innebära att man använder ett linjärt ställdon i en industriell miljö, vilket skulle innebära att det kanske inte krävs att man testar ställdonets ljud eftersom dessa miljöer vanligtvis är ganska högljudda. Men om du använder det linjära ställdonet för att öppna en dörr är hastighet och ljudstyrka viktiga parametrar att känna till. Använd ditt bättre omdöme för att väga de bänktester som du anser spelar en viktig roll i din tillämpning.

Hastighet

Det linjära hastighetstestet innebär att man tar tid på hur lång tid det tar för det linjära ställdonet att förlängas och dras in helt. Detta ger sedan entum per sekund”värde som kan jämföras med det linjära ställdonets datablad värde. Observera att hastighetsvärdet för detta test kan vara en grov uppskattning eftersom ytterligare, mer exakta hastighetstester kommer att göras vid laboratorietester.

Som tidigare nämnts är vissa tester viktigare än andra, beroende på tillämpning. I det här fallet är hastighet viktig i tillämpningar som att öppna en dörr/lucka eller hantera föremål längs en monteringslinje.

För att göra en snabb hastighetsmätning, följ stegen nedan:

1. Driv det linjära ställdonet baserat på dess elektriska specifikationer. Eftersom detta bara är ett bänktest behöver man inte ansluta brytare eller en kontrollbox. Applicera helt enkelt en positiv och negativ spänning från en strömförsörjning eller ett batteri för att låta stången dras ut/in helt.
2. När stången har nått sitt ändläge, ta fram ett stoppur och nollställ den.
3. Byt kablar på strömförsörjningen eller batteriet och gör dig redo att starta timern i det ögonblick som stången börjar förlängas/införas.
4. Stoppa timern när den når sitt utfällda/indragna läge, notera tiden och upprepa i motsatt riktning.
5. Dividera det linjära ställdonets slaglängd med den tid det tog att förlänga/dra in den. Om till exempel ställdonets slaglängd är 40 varv och det tog 10 sekunder att förlänga/dra in den, är hastigheten 4 varv/sekund.

Jämför denna hastighetsmätning med det linjära ställdonets datablad för att avgöra om det stämmer överens. Denna hastighetsmätning är bara ett första test och hjälper till att avgöra om det är rätt linjärt ställdon för jobbet. Hastigheten minskar vid belastning och om den pålagda spänningen är lägre än märkspänningen. Observera att beroende på ställdonets typ och tillverkare kan det finnas en hastighetstolerans. Om din hastighetsmätning skiljer sig avsevärt från de nominella specifikationerna är det bäst att kontakta tillverkaren för felsökning.

Nuvarande dragning

Strömförbrukningen för det linjära ställdonet utan belastning är viktig att testa eftersom det kommer att ge bevis på att det fungerar enligt sina anvisningar. datablad specifikationer. Dessutom säkerställer bestämning av strömmen att ditt system kan hantera den och hjälper till att hitta lämpliga motsvarande delar som hör till det linjära ställdonet (t.ex. en tillräckligt märkt strömförsörjning och kontrollbox).

Anslut helt enkelt en multimeter i serie med en av ledningarna till ett motordrivet linjärt ställdon och observera strömstyrkan när du drar ut/in stången. Baserat på avläsningen kan du bestämma en strömförsörjning som kommer att kunna hantera den strömförbrukningen. Tänk på att strömförbrukningen ökar när det linjära ställdonet belastas. 

Ljud-/bullernivåer

Som nämnts är ljudnivån för ett ställdon kanske inte kritisk om det ska användas i en industriell tillämpning. För konsumentriktade tillämpningar, såsom en dörr/lucka eller en spak inuti en kaffemaskin, är dock bullernivån behöver fastställas.

Använd en decibelmätare hålls nära det linjära ställdonet när du driver det för att förlänga/dra in stången. Se till att detta test utförs i en tyst miljö för att undvika att bakgrundsljud snedvrider resultaten. Notera den högsta decibelvärdet. Vad nu? Hur korrelerar detta värde med ett beslut om huruvida det är bullrigt eller idealiskt för din applikation? Använd tabellen nedan över välbekanta ljud och deras decibelvärde för att avgöra ljudnivån för det linjära ställdonet och om den faller inom ett intervall som passar din applikation.

När bänktestningen av det linjära ställdonet är klar är det dags att testa det under belastning. belastningen ska matcha vad som förväntas i önskad applikation. Bänktestmetoderna är alla tillämpliga på laboratorietester, med några få tillägg. Labbtesterna inkluderar även:

1. Test av sann lasthastighet
2. Systemströmförbrukningstest
3. Test av miljökompatibilitet
4. Driftscykel testa
5. Accelererat livscykeltest
6. Feed-back kompatibilitet

Genom att utföra dessa laboratorietester ger det dig ännu djupare noggrannhet i kompatibiliteten mellan det valda ställdonet och din applikation.

Sann belastningshastighetstest

Hastighetsresultaten från bänktestet kommer att vara den maximala hastigheten som är möjlig för ditt linjära ställdon. När ditt ställdon är belastat kommer det att sänka hastigheten till en hastighet som är proportionell mot belastningen (se grafen ovan för referensAtt mäta hastigheten på det linjära ställdonet under belastning hjälper till att avgöra om det fortfarande faller inom ett specifikt område för att fungera inom din applikation.

För att mäta hastigheten på det linjära ställdonet, se till att det är belastat med en vikt som liknar hur det kommer att fungera i din applikation. Gör sedan om steg-för-steg-processen som användes med hastighetsbänktestet med hjälp av ett stoppur. Denna metod är avsedd för tillämpningar där hastighet inte är en avgörande faktor.

För tillämpningar där precisionshastighetsmätningar behövs för det linjära ställdonet under belastning, använd ett automatiserat tidsmätningssystem. Detta system innebär att man använder en mikrokontroller, t.ex. en Arduino med kod som startar/stoppar en timer när någon av de två ändlägesbrytarna på det linjära ställdonet nås. Kontakta oss om så är fallet, så kan vi hjälpa till med att ställa in en jigg för att uppnå detta.

Slutligen, beroende på din tillämpning, kan du också vilja testa gränserna för ditt linjära ställdon genom att applicera en belastning nära dess nominella maximala belastning för att se hur hastigheten förändras och hur det linjära ställdonet reagerar (t.ex. blir motorn varm? Är slagets rörelse fortfarande jämn och kontrollerad?).

Systemströmförbrukning

Eftersom det linjära ställdonet nu är belastat kommer hastigheten att minska och ställdonet kommer att dra mer ström. Att känna till det linjära ställdonets strömförbrukning under belastning hjälper till att välja en lämplig strömförsörjning. Det är viktigt att ta hänsyn till andra elektriska komponenter som ansluts till det linjära ställdonet, såsom en kontrollbox, aktiv sensorer, etc. Dessa ytterligare komponenter kan dra ström från strömförsörjningen och resultera i att det linjära ställdonet inte får tillräckligt med ström för att nå sin fulla lastkapacitet.

För att mäta strömförbrukningen för det linjära ställdonet under belastning, använd en multimeter, som i bänktestet. Alternativt, ungefär som för hastighetstestet i laboratoriet, använd en mikrokontroller med en strömsensormodul ansluten i serieKontakta oss gärna om du behöver hjälp med att sätta upp en jigg för att uppnå detta.

När du väl vet strömförbrukningen för hela systemet kan du dimensionera din strömförsörjning därefter för att säkerställa att det linjära ställdonet kan få tillräckligt med ström vid full belastning.

Miljökompatibilitet

Progressive Automations linjära ställdon levereras med en Internationell skyddsmärkning (IP)-klassificeringDet är en klassificering av en produkts förmåga att motstå vätske- och dammintrång. IP-klassificeringssystemet använder ett tvåsiffrigt system för att definiera dess skyddsklassificering för alla produkter. Den första siffran representerar skydd mot fasta ämnen och den andra mot vätskor.

När en produkt har slutförts tester vid en godkänd anläggning får den en specifik numerisk klassificering, som kan avläsas med hjälp av IP-klassificeringsdiagrammet nedan:

Beroende på din tillämpning kan det vara bra att testa IP-klassningen för ett linjärt ställdon. Om du till exempel vet att ditt linjära ställdon kommer att utsättas för mycket vatten, den PA-10-modellen har den högsta IP-klassningen med IP68M och IP69K. Den kan användas under vatten och tål högtrycksvattenstrålar när den inte är i rörelse. Det bästa sättet att testa den här typen av linjära ställdon är att helt enkelt sänka ner den i vatten och låta den gå.

Enheter som är klassade för IP66, som till exempel PA-04 Linjär ställdon och PA-09 Mini Industrial Actuator, tål även både damm och måttlig vätskeintrångDessa linjära ställdon är bäst lämpade för tester inom den avsedda applikationens miljö. Om du vet att det linjära ställdonet inte kommer att utsättas för damm eller vatten kan du välja en lägre IP-klassning för din applikation.

En IP-klassning testar inte utomhus-/väderbeständighet under säsongsväxlingar och långa perioder (t.ex. år utomhus under flera säsonger). Tänk därför på den miljö du ska använda det linjära ställdonet i för att se till att det är lämpligt för den miljön. Progressive Automations erbjuder olika certifieringar utöver IP-klassningen. Dessa certifieringar kan vara krav som kan gälla för din applikation. Kontakta oss om du behöver specifika certifieringar för ditt ställdon och/eller din applikation.

Det är generellt sett bäst att montera ställdonet med slaglängden nedåt om det finns risk för vattenexponering. På så sätt drar gravitationen bort vätska från motorhuset och hjälper till att förhindra för tidigt haveri.

Driftscykel

De arbetscykel för ett linjärt ställdon är förhållandet mellan på- och av-tid och uttrycks som en procentandel. Om din applikation kräver att det linjära ställdonet körs kontinuerligt är arbetscykeln otroligt viktig för att säkerställa att du inte bränner ut motorn. För applikationer som denna skulle arbetscykeln behöva vara 100 %.

För att uppnå en arbetscykel på 100 %, en borstlös likströmsmotor behöver användas, till skillnad från en vanlig borstad likströmsmotor. För linjära ställdon med en borstad likströmsmotor erbjuder Progressive Automations en arbetscykel på 20 %, vilket begränsar hur länge den kan köras. Arbetscykeln för Progressive Automations linjära ställdon är baserad på en 20-minutersperiod, vilket innebär att vid en arbetscykel på 20 % kan det linjära ställdonet köras kontinuerligt i 4 minuter och sedan behöver vila i 16 minuter.

Samma princip gäller för allt under 20 minuter. Om man till exempel använder 10 minuter vid en arbetscykel på 20 % kan det linjära ställdonet köras i 2 minuter och behöver sedan vila i 8 minuter. Allt över 20 minuter vid en arbetscykel på 20 % kommer att skada motorn på grund av överhettning.

Det bästa sättet att testa arbetscykeln för ditt linjära ställdon är att ställa in det med hjälp av en mikrokontroller, som tidigare. Koden måste dock justeras för att tillåta ställdon för att slå på och av vid inställda tider (t.ex. kör i 2 minuter, vila i 8 minuter och upprepa). Säkerställ att ställdonet är belastat därefter och kontrollera systemet med inställda tidsintervall för att säkerställa att det fortfarande fungerar som avsett. Upprepa testet tills du är nöjd med att det linjära ställdonet fungerar i din applikation.

Accelererat livscykeltest

Efter att alla specifikationer har verifierats är det också viktigt att säkerställa att ställdonets livslängd är tillräcklig. Vi erbjuder ställdon klassade för 20 000 cykler och vi erbjuder även ställdon klassade för 300 000 cykler. Vissa tillämpningar kräver att ställdonet endast används en gång om dagen, och andra kräver att det används ett par hundra gånger om dagen. I scenarier där ställdonet kommer att användas ganska ofta är det mycket viktigt att se till att ställdonet lever upp till den livslängd som krävs för tillämpningen. Vissa tillämpningar tillåter inte enkel borttagning av delar, så det är viktigt att se till att ställdonet är klassat för tillräcklig livslängd.

Detta kan uppnås med hjälp av en enkel jigguppställning (om du är bekant med att skapa sådana uppställningar). Om du vill göra lite accelererad testning själv men är osäker på hur du gör det, är du välkommen att kontakta oss så kan vi förse dig med rätt utrustning för att göra det.

Feedbackkompatibilitet

Vissa tillämpningar och befintliga system kan kräva ställdon med en specifik typ av återkoppling för att fungera korrekt. Att bestämma ett ställdons position är användbart för tillämpningar som kräver att flera ställdon rör sig med samma hastighet, lagrar förinställda positioner och/eller samlar in positionsinformation för användaranalys. När du väljer ett ställdon är det viktigt att säkerställa att det har lämplig återkoppling för kompatibilitet med ditt system. I elektriska linjära ställdon finns det tre huvudtyper av positionsåterkoppling:

1. Potentiometeråterkoppling
2. Återkoppling av Hall-effektsensorn 
3. Återkoppling av gränslägesbrytare

Fälttestning anses också vara en viktig del av testproceduren för ställdon. Efter avslutad laboratorietestning rekommenderas det att installera ställdonet i applikationen och låta det köras under en förutbestämd period. Detta säkerställer att ställdonet fungerar under belastning enligt applikationens krav. Varje applikation av ett linjärt ställdon kommer att vara olika, så testomfattningen kommer att variera beroende på behov. Det rekommenderas dock att testa ställdonet enligt applikationens gränser (men inom ställdonets specifikationer) för att säkerställa att ställdonet verkligen passar.

Det är först efter laboratorietester och fälttester som ett riktigt beslut kan fattas baserat på resultaten av dessa tester. Progressive Automations råder slutanvändare med stora volymer att utföra alla dessa tester för att undvika problem längre fram på grund av ett underspecificerat ställdon i applikationen.

För att minska problem längre fram med din applikation är det avgörande att utföra alla tester som beskrivs i den här e-boken. Varje applikation av ett ställdon är unik, och även om ett visst ställdon kan verka som den perfekta lösningen, måste det fortfarande undersökas och testas noggrant. Genom visuella inspektioner, bänktester och laboratorietester är vi övertygade om att du kommer att identifiera eventuella svagheter och/eller noggrant bekräfta att den här produkten är den bästa lösningen för dig. Som nämnts har vi inkluderat ett test av linjära ställdon nedan som du kan skriva ut och hänvisa till under hela din testprocess. Detta säkerställer att du håller dig uppdaterad och uppfyller alla testkrav.

Om du har några frågor eller vill diskutera våra produkter ytterligare, tveka inte att kontakta oss! Vi är experter på det vi gör och vill se till att du hittar den bästa lösningen för din applikation.

 sales@progressiveautomations.com

 1-800-676-6123