Actuators - What is an Actuator?

Die basiese beginsels van lineêre aktueerders

'N Aktuator is 'n meganisme wat energie in beweging omskakel, wat meganiese krag skep om beweging te dryf. Dit werk deur insetenergie te neem en dit in lineêre of draaibeweging te vertaal, wat dit 'n sleutelkomponent in masjinerie maak.

Aktuators is 'n fundamentele deel van ons lewens, en is 'n wyd gebruikte toestel wat sy weg in elke faset van u bestaan ​​maak en die belangrikheid daarvan in die moderne wêreld kan nie onderskat word nie. In werklikheid is aktueerders die sleutel om byna elke masjien te laat beweeg sodra 'n elektriese energiebron voorsien is.

Laat ons leer oor die belangrikste soorte aktueerders en hul verskillende toepassings in die nywerhede en verstaan ​​hoe aktueerders werk, hoe u met hulle verbind en dinge beweeg.

Wat is 'n aktuator

'N Aktuator is die deel van enige masjien waarmee dit beweging kan skep. Net soos die spiere in die menslike liggaam bene, arms, vingers en ander dele laat beweeg, is die aktuator die komponent wat beweging in meganiese apparate moontlik maak.

Dit doen dit deur inkomende energie en seine in 'n meganiese krag om te skakel. Hierdie inkomende krag kan elektries, pneumaties (lug) of hidroulies (water) wees, terwyl die uitgaande beweging draai of lineêr kan wees.

Lineêre aktueerders is teenwoordig in alles rondom ons, van die toegangsbeheerstelsels op ons deure tot die robotte wat die swaar opheffing by die plaaslike pakhuis doen. Selfs ons selfone het aktueerders om vibrasies te skep as hulle stil word.

Verskillende soorte aktueerders

Elektriese aktuators is motorgedrewe en is geneig om ander stroombaanfunksies te aktiveer. Dit word aangedryf met behulp van 'n elektriese stroom en word tipies binne beheerstelsels gebruik. Hierdie soorte lineêre aktueerders hou talle voordele in: dit is maklik om te bou of toe te pas, het minimale geraas en is koste en energiedoeltreffend. Hulle nadele is dat dit lae snelheid en onvanpas is vir swaar vragte.

Hidrouliese aktuatorsAan die ander kant, kan dit 'n las van meer as 10 kilonewtons hanteer. 'N Tipiese hidrouliese aktuator is 'n suieragtige aktuator wat bestaan ​​uit 'n silinder, suier en lente. Dit benodig ook 'n hidrouliese toevoer- en opbrengslyn en STEM. Hulle kan hoë-kragtoepassings hanteer en hoef nie naby hul pompe en motors geleë te wees nie, terwyl hulle dieselfde krag behou. Hulle het wel nadele, maar omdat hulle vloeistof kan lek, wat dit doeltreffendheid kan kos en moontlike skade kan veroorsaak. Hulle benodig ook verskillende aanvullende dele soos vrystellingskleppe, slange, tenks en reguleerders.

Pneumatiese aktuators Sit êrens tussen elektrisiteit en hidroulies in terme van die vermoë en kan klein tot groot vragte hanteer. Pneumatiese aktuators gebruik saamgeperste lug of gas om 'n suier langs 'n hol silinder te beweeg en druk op te bou om die las te beweeg. Pneumatiese aktuators word oor die algemeen geprys vir die vinnige beweging wat hulle skep, maar soos hidrouliese aktuators, benodig hulle aanvullende dele soos kleppe, buise en 'n kompressor.

Die keuse van 'n aktuator

Die keuse van die regte lineêre aktuator vereis gedetailleerde oorweging, aangesien daar geen een-grootte-pas-almal-model is nie en die tipe aktuator-lineêre pneumatiese, elektriese roterende, roterende pneumaties, ens.-hang af van die industrie en die toepassing.

Binne 'n aktuator: sleutelkomponente verduidelik

'N Aktuator skakel energie om en beheer daardie beweging effektief. Alhoewel verskillende faktore aktuatorprestasie beïnvloed, is verskeie sleutelkomponente in verskillende soorte aktuators konsekwent.

Sleutelkomponente:

• Kragbron: Die energiebron wat die lineêre aktuator aanwend, kan elektries, pneumaties (lug), hidroulies (water) of ander soorte wees. Elke bron bied unieke voordele, afhangende van die toepassing, en die keuse van kragbron beïnvloed die ontwerp en funksionaliteit van die aktuator aansienlik.
• Kragomskakelaar: Hierdie komponent dra energie van die kragbron na die aktuator oor, en pas die energie aan om in lyn te kom met die vereiste uitsetparameters. Byvoorbeeld, 'n hidrouliese proporsionele klep reguleer watervloei om konsekwentheid tussen inset en gewenste bewegingsuitset te verseker, terwyl elektriese omskakelaars direkte stroom (DC) omskakel na wisselstroom (AC) vir elektriese aktuators.
• Aktuator: Die fisieke-meganiese toestel wat die energie-omskakeling uitvoer. Die ontwerp wissel op grond van die tipe en funksie van die aktuator. Byvoorbeeld, 'n deurhandvatsel -aktuator kan 'n plastiekkas met plunjers wees, terwyl 'n hidrouliese aktuator uit metaal suiers bestaan. Die effektiwiteit daarvan lê in hoe goed dit energie omskep in meganiese beweging wat aangepas is vir spesifieke behoeftes.
• Meganiese vrag: Die fisiese spanning of opponerende krag wat op die aktuatorstelsel optree. Hierdie las vereis dat die aktuator meer krag moet produseer om dit te oorkom. 'N Alledaagse analogie is 'n motor wat opdraand ry, waar die helling dien as 'n vrag wat die enjin moet teenwerk om die spoed te behou.
• Beheerder: Die toestel wat die aktuator aktiveer en sy uitset beheer, insluitend rigting, krag en lang lewe. Dit verhoed dat die stelsel outonoom werk en die operateur in staat stel om grense aan beide kante van die omskakelingsproses te stel. Beheerders kan elektries, elektronies of meganies wees en kan verskillende vorms aanneem, soos knoppies, hefbome, skakelaars of skakelaars.

Hooftipes van aktuators

Aktuatortipes wissel volgens die energiebron, die tipe en spoed van die beweging wat benodig word, en die funksie daarvan. Aktuatortipes ontwikkel en ontwikkel, maar dit is nuttig om die basiese beginsels rondom sommige algemene aktueerders in gebruik te verstaan.

Elektriese lineêre aktuator

Elektriese lineêre aktuators gebruik elektriese energie om beweging in 'n reguit lyn te produseer met behulp van 'n suier wat agtertoe en vorentoe beweeg wat deur elektriese seine veroorsaak word. Hulle produseer trek-, druk-, uitwerp- of opheffingsbewegings. Hul motors produseer hoëspoed-draaibeweging met 'n ratkas wat die snelheid of impak verminder.

Elektriese roterende aktuator

Elektriese roterende aktuators Gebruik elektriese energie om rotasiebeweging te produseer, hetsy vir deurlopende beweging of na 'n vaste hoek. Dit behels die kombinasie van 'n elektriese motor, multistage -ratkas en die beperking van die skakelaar. Dit skep rotasie en wringkrag wanneer die stroom 'n magneetveld binnedring en vanaf die krag wat geproduseer word.

Hidrouliese lineêre aktuator

Hidrouliese lineêre aktuators gebruik waterdruk of ander vloeistof onder druk om reguit bewegings op te wek. Hulle kan wringkrag sterk genoeg produseer om eksterne voorwerpe te skuif, vandaar hul industriële toepassings. Hidrouliese aktuators bestaan ​​uit suiers wat in een rigting beweeg en 'n veer wat die omgekeerde beweging lewer. Daar is ook dubbelwerkende hidrouliese aktuators waarin druk aan beide kante kom om die suier heen en weer te beweeg vir meer eenvormige beweging.

Pneumatiese lineêre aktuator

Pneumatiese lineêre aktueerders gebruik saamgeperste lug om beweging te skep deur suiers heen en weer te beweeg of deur 'n koets deur 'n oprit of buis te druk en te trek. Springs word gebruik om die suier terug te bring. Alternatiewelik word vloeistof soms aan die teenoorgestelde punt gebruik om dit terug te druk. Pneumatiese lineêre aandrywers kan vir kort afstande 'n hoë snelheid en wringkrag produseer en is bestand teen die opponerende druk soos wind of ontploffings.

Die bepaling van die beste aktuator vir u behoeftes

Daar is baie soorte aktueerders wat oor verskillende velde gebruik word, maar nie almal is geskik vir u spesifieke doeleindes nie. Hier is 'n vaartbelynde gids om u te help om die regte een te kies.

Belangrike oorwegings:

• Bewegingstipe: Aktuators bied óf lineêre óf roterende beweging. Besluit of u presiese lineêre beweging of meer dinamiese, deurlopende draaibeweging benodig. Oorweeg ook hoe ver die beweging moet reis - of dit nou kort, skerp aksies of langer beroertes is.
• Energie -inset: Elektriese aktueerders word gereeld gebruik en veelsydig gebruik, maar is miskien nie altyd prakties nie. In gevalle waar hoogspanning ongewens is, kan hidrouliese of pneumatiese aktuators betroubare werkverrigting lewer sonder die behoefte aan elektriese insette.
• Presisiebehoeftes: Sommige take benodig 'n hoë akkuraatheid, veral vir delikate of ingewikkelde werk soos pluk en hantering. Vir swaar take kan presisie minder krities wees. As u verstaan ​​hoeveel akkuraatheid u benodig, sal u help om u aktuatoropsies te verminder.
• Dwing vereistes: Die lasvermoë van die aktuator hang af van die gewig en grootte van die voorwerp wat dit moet beweeg. Maak seker dat u een kies wat voldoende krag vir u aansoek bied.
• Beroerte lengte en spoed: Bepaal hoe ver die aktuator die voorwerp moet beweeg (lengte van die beroerte) en teen watter spoed. Hou in gedagte dat aktueerders wat hoër krag lewer, stadiger kan beweeg. Spoed word tipies in afstand per sekonde gemeet.
• Omgewing: Aktuators wat in industriële of robuuste omgewings gebruik word, moet beoordeel word vir beskerming, terwyl dié wat binnenshuis in laboratoriums of werkswinkels gebruik word, minder beskerming kan benodig.
• Monteringsopsies: Afhangend van u behoeftes, kan aktueerders op verskillende maniere gemonteer word. Byvoorbeeld, 'n dubbele spilpuntstelsel laat draai, terwyl 'n stilstaande stelsel die aktuator op sy plek hou.

Met hierdie oorwegings kan u u opsies verklein.

Evaluering van aktuatorprestasie

Nadat u 'n aktuator gekies het, is dit uiters belangrik om die prestasie daarvan te evalueer met behulp van 'n paar belangrike statistieke:

• Wringkrag en krag: Wringkrag verwys na die kronkelende krag wat 'n lineêre aktuator kan produseer, belangrik in roterende aktuators. Beide statiese en dinamiese vragte moet oorweeg word - die kapasiteit van statiese lasmaatreëls wanneer die aktuator in rus is, terwyl die dinamiese lasvermoë tydens beweging meet.
• Laaivrye spoed: Snelheid is belangrik, veral as 'n aktuator nie onder las is nie. Vergelyk hierdie "ontlaaide" spoed om te verseker dat dit aan u prestasievereistes voldoen.
• Duursaamheid: Lineêre aktuator -duursaamheid hang af van tipe en ontwerp. Hidrouliese aktuators is geneig om meer duursaam te wees vir swaar toepassings. 'N Goeie aktuator moet robuuste komponente hê wat mettertyd verset.
• Energie -doeltreffendheid: Doeltreffende aktuators gebruik minder energie om hul take uit te voer, wat belangrik is vir volhoubaarheid en kostebestuur. Kies vir ontwerpe wat energieverbruik tot die minimum beperk terwyl die werkverrigting gehandhaaf word.

Verbind 'n aktuator

Die soorte aktueerders en die funksies waarmee hulle verband hou, is breed. Hier volg, daar is onwaarskynlik dat dit 'n bloudruk of universele handleiding sal wees as dit kom by die aansluiting van aktuators.

'N algemene aktuator, elektriese lineêre aktuators, is relatief eenvoudig om aan te sluit en kan nuttig wees in verskillende huishoudelike funksies. Hier is 'n oorsig om een ​​aan 'n toestel of 'n beheermeganisme soos 'n rocker -skakelaar te verbind.

Koppel aan 'n toestel

Sommige elektriese lineêre aktuators het vier penne wat maklik aan u toestel gekoppel is. In hierdie geval is die proses net so maklik soos om die lineêre aktuator in te sluit en weg te loop.

As u aktuator nie met die vier penne ingesluit is nie, kan u 'n vierpen-aansluiting koop, beskikbaar in ses voet en twee voet lengtes.

Verbind die aansluiting aan die aktuator deur die drade te vind wat hopelik blootgestel word. U moet die drade aan die aansluiting draai voordat u dit aansluit. Gebruik elektriese band om enige blootgestelde drade te bedek. As u nie die drade kan vind nie, of daar nie genoeg is nie, kan u die rubber terugsny om beter aan die aansluiting te koppel.

Die aktuators het moontlik verskillende gekleurde drade aan die aansluiting. As die aktuator rooi en swart drade het en die aansluiting byvoorbeeld bruin en blou het, moet u rooi aan bruin en swart aan blou verbind. As dit 'n rooiblou kombinasie het, moet u rooi aan bruin en blou aan blou verbind. As die aktuatordrade rooi en geel is, skakel dan rooi aan bruin draad en geel tot blou.

Koppel aan 'n rocker -skakelaar

Rocker-skakelaars is die maklikste manier om 'n lineêre elektriese aktuator te beheer, óf via 'n oombliklike rocker-skakelaar-dié wat beweeg as die knoppie ingedruk word-of 'n nie-momentêre skakelaar, wat oorgeskakel kan word tussen 'n "verleng" beweging ", terugtrek" -beweging , of "af."

Om 'n rocker -skakelaar aan te sluit, benodig u 'n 12VDC -battery of 'n 110VAC/220VAC na 12VDC -kragadapter, benewens u skakelaar en lineêre aktuator.

Koppel die negatiewe drywing aan die derde terminale van die rocker -skakelaar en gebruik die tweede draad om klemme 3 en 4 te koppel. Die positiewe krag van die kragbron word aan terminale 6 van die skakelaar gekoppel, terwyl die tweede draad terminale 6 aan terminale 1 verbind. Verbind Die drade van terminale 2 en 5 na die aktuator, wat u nou 'n werkende beheerder moet gee.

Dit is 'n eenvoudige, dog algemene voorbeeld van die aansluiting van 'n elektriese lineêre aktuator wat uiteenlopende gebruike het. As u hulp nodig het om u aktuator aan u rocker -skakelaar en kragbron te koppel, het ons 'n Bedradingsdiagramgenerator vir jou.

Monteer 'n aktuator

Sodra u u aktuator aan die toestel of beheerder gekoppel het, moet u dit monteer, gereed vir gebruik. Daar is twee metodes hiervoor - dubbele draai en stilstaande montering, soos vroeër genoem.

Dubbele spilpunt montering

Die oplossing van 'n lineêre aktuator op 'n platform wat dit toelaat om te draai, behels die gebruik van 'n monteerpen of clevis wat aan elke hakie aan elke einde van die aktuator vasgemaak is. 'N Kruispen gly deur die hakie en aktuator om die twee te verbind, ons noem dit Montage hakies. Die lineêre aktuator kan om elke pen draai, wat beteken dat die aktuator kan skuif langs die voorwerp wat hy beweeg, wat 'n bietjie meer dinamiese funksie moontlik maak. 'N Baie algemene toepassing van hierdie tipe bevestigingsmetode word op deure gesien, sodat hulle oop en toe kan swaai.

Stilstaande montering

Stasionêre montering behels die vasstelling van die aktuator aan 'n asbevestigingsbeugel en stel die aktuator in staat om stoot- of trekbewegings uit 'n vasgestelde posisie te skep. Dit is hoe 'n knoppie byvoorbeeld gemonteer is.

In albei monteermetodes is dit ook belangrik om seker te maak dat die bevestigingsapparaat die aktuator se las kan hanteer, aangesien onnodige las die aktuator kan beskadig of veroorsaak dat dit buite die kilter kan afwyk.

Dit is ook belangrik om die omgewing waarmee u u aktuator bestuur en enige geneigdheid tot stof of water te oorweeg. Soos enige meganiese toestel, moet u aktuator, montering en aanvullende komponente onderhoud nodig hê. As u na u aktuator omsien en tyd neem om die vermoë en meganismes daarvan te verstaan, kan dit u lank dien.