من أجل هذه المقالة ، سوف نركز على الأنواع المختلفة من المحركات التي يشار إليها باسم المحركات الخطية. الحركة الخطية هي من وإلى الحركة أو الحركة المحورية. تشير كلمة "المحركات" إلى مكون يستخدم لنقل الآلية أو النظام. المحركات الخطية هي واحدة تستخدم لتحويل الحركة الدورانية إلى حركة خطية. يمكن إجراء تحويل الحركة هذا إما بمساعدة محرك AC أو DC أو باستخدام بعض المصدر الهيدروليكي والهواء المضغوط. يمكن أن تتنوع السرعة بناءً على نسبة التروس في حالة المحركات. تعد المحركات الخطية في الواقع أفضل حل عندما يتعلق الأمر بالحركة الدقيقة أو التحكم في الحركة السلس. هناك الكثير من تطبيقات المحركات الخطية. لديهم دور حيوي في صناعات الأتمتة حيث يتطلب تحديد المواقع الخطي. علاوة على ذلك ، في صناعات الأتمتة يتم استخدامها للتحكم في المثبط وضبط الارتفاع. كما أنها تستخدم في أتمتة المنزل. فتح وإغلاق المخمدات ، ودخول القفل ، وإبطاء حركات الماكينة ، وما إلى ذلك هي التطبيقات الشائعة للمشغلات الخطية.
الشكل 1: المحرك الخطي الكهربائي
هناك العديد من أنواع المحركات الخطية. بعضها موصوف هنا:
المحرك الخطي الميكانيكي:
تعمل هذه المحركات عادةً عن طريق تحويل الحركة الدوارة إلى الحركة الخطية. الآلية التي يتم استخدامها لجعل هذا التحويل تتكون من المسمار والعجلة والأكسل والكاميرا. تم تحويل الحركة الدوارة لمقبض التحكم إلى الحركة الخطية بمساعدة البراغي التي تعلق على المقبض. تم تصميم بعض المشغلات الميكانيكية للدفع فقط بينما يتم صنع الآخرين لسحب فقط مثل سلسلة محرك السلسلة. يمكن أن تستخدم الأسطوانات الهيدروليكية والهدية لتوفير القوة في كلا الاتجاهين. تستخدم المشغلات الخطية الميكانيكية في الغالب في الليزر والبصريات وما إلى ذلك.
تستخدم هذه المحركات السوائل المضغوطة مثل الزيت من أجل إجراء حركة خطية. تصميم المحرك الهيدروليكي عمره سنوات. يتم استخدامها في التطبيق كانت القوة العالية مطلوبة للعمل. بجانب المشغل ، هناك بعض المعدات الإضافية الأخرى مثل الصمامات وخزانات السوائل والمضخات والمحرك المستخدم لتقليل الحرارة والضوضاء التي يتم إنشاؤها أثناء الوظيفة. علاوة على ذلك ، لديهم مشكلة تسرب. التطبيق الشائع لهذا المحرك هو مقبس هيدروليكي السيارة. يتم استخدام المحركات الخطية الهيدروليكية في العديد من التطبيقات مثل الآلات الهندسية والهندسة البحرية والفضائية.
المحركات الخطية الهوائية:
يستخدم هذا النوع من المحركات غازًا مضغوطًا أو الهواء لإجراء حركة خطية. مثل المحركات الهيدروليكية ، فإن تصميم المحرك الخطي الهوائي قديم جدًا. يتم استخدام ضاغط الهواء من أجل إعطاء الطاقة لتشغيل المشغل. يتم استخدامها عند الحاجة إلى سرعة عالية أو عندما تكون هناك حاجة إلى كمية كبيرة من المسافة الخطية للتغطية في ثانية واحدة ، مثل بوصة في الثانية أو 30 بوصة في الثانية. مرة واحدة ، تم تركيبهم للانتقال من مكان إلى آخر. يتراوح تطبيق المشغلات الخطية الهوائية من أجهزة الاستشعار والمفاتيح والأبواب القريبة وما إلى ذلك.
مشغلات خطية كهروإجهادية:
تستخدم هذه المحركات الجهد من أجل توسيع المواد ، مثل السيراميك. مطلوب كمية كبيرة من الجهد لتغيير بسيط جدا في الطول. يتم استخدامه لنطاقات صغيرة جدا. ولكن يمكن استخدامها في أطنان من الحمل. يتم استخدامها أساسا لأغراض علمية.
المحركات الخطية الكهربائية:
في هذا النوع من المحركات ، يتم تحويل الحركة بواسطة محرك واحد. ثم يتم تحويل الحركة الدوارة للمحرك إلى الحركة الخطية. يمكن استخدامها في أي مكان ، سواء لدفع أو سحب الحمل أو رفعه أو خفضه أو حتى لوضعه تقريبًا. يمكن التحكم فيها ، وبالتالي يمكن إجراء نظام التغذية المرتدة بمساعدة مستشعرات التغذية المرتدة مثل مقياس الجهد أو المستشعر البصري. وبهذه الطريقة يمكن التحكم في الحركة بدقة شديدة.
لماذا تشكل المشغلون الخطي الكهربائي اختيارًا جيدًا؟
إنه الخيار الأفضل عندما يريد المرء حركة نظيفة وسلسة وبسيطة بدقة كبيرة. بغض النظر عن المشغلات الخطية الهيدروليكية والهدية ، ليست هناك حاجة إلى أي صمامات وضاغط وأشياء أخرى للحمل هذا السائل. من ناحية أخرى ، تتطلب المشغلات الكهروإجهادية جهدًا كبيرًا جدًا لتغيير بسيط في الطول. وبالتالي ، فإن المحركات الكهربائية صديقة للميزانية بمقارنة جميع المشغلات الأخرى. علاوة على ذلك ، لا يوجد خوف من التسرب في المحركات الكهربائية. علاوة على ذلك ، لا يحتاجون إلى الكثير من الصيانة وتكلفة الصيانة منخفضة للغاية.
وبالتالي ، فإن هذا هو الخيار الممتاز للشخص الذي يرغب في تحويل حركة نظيف وغير سامة من الدوران إلى الخطي لأنه يملأ كل المطالب والقلق فيما يتعلق بالمعدات الصديقة للبيئة.
المزيد من أنواع المشغلات الخطية الكهربائية
هناك أشكال مختلفة من المشغلات الخطية الكهربائية التي يتم استخدامها اعتمادًا على المتطلبات. تم شرح بعضها هنا:
ردود الفعل المحرك الخطي:
هذه هي المحركات الخطية التي يتم استخدامها لأنظمة حلقة الإغلاق. تحتوي المحركات الخطية على الملاحظات نفسها على أنواع مختلفة بناءً على المستشعر المستخدم في التعليقات. يمكن أن تكون المستشعرات مقياس الجهد أو أجهزة استشعار بصرية أو قاعة. في نوع مشغل ردود الفعل ، يتم استخدام مقياس الجهد للعثور على موضع المشغل عن طريق التغيير في الجهد. وبالمثل ، في النوع البصري ، يتم توصيل المستشعر البصري وقرص الدوار مع الثقوب بصندوق التروس. يتم تغذية الموضع مرة أخرى من خلال إرسال النبض إلى مربع التحكم. في تأثير أجهزة استشعار القاعة ، يتم وضع المجال المغناطيسي الغزل في علبة التروس. يتم حساب عدد الثورات بواسطة المستشعر من خلال أعمدة سلبية إيجابية من المجال المغناطيسي. بالنسبة لبعض التطبيقات ، هناك حاجة إلى التعليقات من أجل التحكم في سرعة محركين ، والمشغل الخطي التعليق هو الأفضل لهؤلاء. من أجل التحكم الدقيق في الموضعية ، ستحتاج أيضًا إلى استخدام مشغل مع مستوى من تقنية التعليقات.
تتبع المشغل الخطي:
يعد المشغل الخطي المسار هو نفس المشغل الخطي النموذجي باستثناء أن نطاق حركته مغطى في مسار وليس في الهواء الطلق. وبالتالي ، هذا هو السبب ، فهو حساس للغبار والماء. بسبب المسار المحدد مسبقًا ، يمكن أن يتعامل مع المزيد من القوة مقارنة بمشغل الحجم المادي نفسه. تعد المشغلات الخطية المسار الأفضل للتطبيقات الداخلية حيث يتطلب المرء إصلاح حركة أفقية ورأسية.
الشكل 3: تتبع المحرك الخطي
المحرك الخطي العمود:
المشغل الخطي العمود هو نوع المشغل الذي يمتد إلى الأعلى مع الحفاظ على الاستقرار. بسبب المراحل المتعددة التي لديها مشغلات الأعمدة ، فإنها تنتج مخزونًا طويلًا. هناك العديد من مزايا مشغل الأعمدة. وهي مصممة للحركة الرأسية فقط. واحدة من الميزة هي أنها لا تتطلب توجيهًا خارجيًا حيث يتم بناء التوجيه الخطي داخل بنية المشغل. يمكن تثبيتها بسهولة دون استخدام أي أقواس داعمة إضافية أخرى. نظرًا لأن لديهم نظامًا توجيهيًا في المصعد ، فإنه يجعلهم خيارًا أفضل من أي مشغل آخر في التطبيقات المختلفة مثل رفع الخزانة وما إلى ذلك.
الشكل 4: المحرك الخطي العمود
المحركات الخطية الصغيرة
إنها صغيرة وخفيفة وهادئة ودائمة للغاية. هذه المشغلات الخطية الكهربائية الصغيرة مفيدة للغاية لإنشاء أتمتة مخصصة في المنازل والشركات والمركبات واليخوت والروس والرآلات والروبوتات ومركبات التحكم في الراديو وطائرات بدون طيار متعددة المستويات والمنشآت الفنية والتطبيقات الطبية والمزيد. نموذجي مشغل خطي صغير يوفر حجمًا صغيرًا جدًا مع ضربات صغيرة ، ومع ذلك ، فإن حجمها الصغير المدمج الصغير يعني أنها ستكون محدودة في القوة.
أنواع المحركات المستخدمة في المحركات الخطية الكهربائية
يمكن استخدام محركات AC و DC في المحرك الخطي الكهربائي. كلا النوعين من المحركات لهما بعض النطاقات القياسية. يتم استخدام محركات DC الأكثر شيوعًا. بين محركات DC 12V DC Motors هي الأكثر شعبية. يتم استخدام محركات DC 24V لتطبيق القوة الكبيرة. وبالمثل ، عندما يأتي محركات التيار المتردد ، يمكن أن يكون 220-240 فولت مرحلة واحدة أو 220V-240 أو 380-415VAC ثلاث مراحل يتم استخدام محركات AC اعتمادًا على التطبيقات الصناعية.
اختيار المشغل الخطي الصحيح للاستخدام
من أجل اختيار المشغل المناسب للتطبيق ، ليس مشكلة كبيرة. في الواقع ، لدى المحركات الخطية الكثير من التطبيقات في العمل الطبي أو الصناعي أو الأتمتة المنزلية وما إلى ذلك. الخطوات الموضحة أدناه
-
اكتشف مقدار القوة المطلوبة
هذه هي الخطوة الأولى لمعرفة المشغل الخطي الصحيح لتطبيق الفرد. يجب أن يكون وزن الكائن المطلوب للرفع معروفًا. علاوة على ذلك ، فإن كيفية إرفاق المشغل الخطي يلعب دورًا مهمًا للغاية في تحديد القوة التي يتم استخدامها لتحديد المشغل.
-
اكتشف حاجة المشغل عن بعد إلى التحرك
والخطوة التالية هي معرفة إلى أي مدى يجب أن يحتاج المشغل الخطي إلى التحرك من أجل الوفاء بمتطلبات المهمة. يحدد طول المخزون مدى يذهب المشغل. اعتمادًا على التطبيق ، يتم اختيار الطقس للحصول على مشغل خطي بطول ستوك كبير أو طول ستوك صغير.
-
اكتشف السرعة المطلوبة
سوف يساعد متطلبات السرعة أيضًا من أجل تحديد المشغل الخطي. ما إذا كانت المهمة تحتاج إلى التحرك بسرعة أو بطيئة. بمجرد اكتشافها ، فإن الخطوة التالية هي البحث عن ورقة المواصفات من أجل تحديد سرعة المشغل الخطي. علاوة على ذلك ، كما نعلم جميعًا القوة ، ستكون السرعة أبطأ.
-
حدد أفضل نوع من المشغل الخطي
بعد جمع جميع البيانات المذكورة أعلاه ، الآن اختيار نوع المشغلات الخطية التي تتناسب وفقًا لمهمتك. يعد المشغل الخطي Trach هو الأفضل للمساحات الصغيرة لأنه لا يمتد إلى الخارج. علاوة على ذلك ، يتم استخدام مشغل نوع ROD لأغراض التمديد والتراجع البسيطة. إذا أراد المرء أن يكون لديه مخزون طويل فيما يتعلق بحجم التراجع ، فإن المشغل الخطي للعمود هو الأفضل لمثل هذا التطبيق.
للمساعدة في اختيار المشغل الخطي الصحيح ، أنشأنا آلة حاسبة. ما عليك سوى إدخال بعض المعلمات الأساسية للتطبيق الخاص بك وستقدم لك الآلة الحاسبة بعض الخيارات. قم بزيارة الآلة الحاسبة بواسطة النقر هنا
