المحركات ، بمثابة حجر الزاوية في الحركة

  

1. أساسيات المحرك

يمكن وصف المشغل كمكون موجود داخل أجهزة وآلات مختلفة ، وتتمثل وظيفتها في تحويل الطاقة من مصادر مختلفة ، مثل الطاقة الكهربائية ، والضغط الهيدروليكي ، والقوى الهوائية ، والمزيد ، إلى حركة ميكانيكية يمكن التحكم فيها. تعتمد متطلبات المدخلات المحددة والخصائص التشغيلية للمشغل على نوع الطاقة المراد تحويلها والغرض المقصود للمشغل.

كيف تعمل المحركات

تستخدم المحركات الكهربائية التيار الكهربائي أو الجهد كمدخلات لإنشاء الإخراج الميكانيكي المطلوب. تعمل المحركات الهيدروليكية على الاستفادة من السوائل غير القابلة للضغط لإنتاج القوة والحركة ، بينما تعتمد المحركات الهوائية على الهواء المضغوط لتحقيق نفس النتيجة. بغض النظر عن مدخلات الطاقة المحددة ، فإن النتيجة النهائية هي تحويل الطاقة إلى طاقة ميكانيكية، والتي تتجلى في الحركة البدنية أو تنفيذ المهام الميكانيكية.

على الرغم من عدم اكتساب نفس المستوى من اهتمام وسائل الإعلام اليومية مثل مفاهيم مثل الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي ، يحتل المشغلون دورًا مهمًا في العالم الحديث، لا مثيل لها من قبل معظم الأجهزة الأخرى اخترعت على الإطلاق. إنها بمثابة مكونات لا غنى عنها في العديد من التطبيقات الصناعية ، بدءًا من أنظمة الميكاترونيك التي تتحكم في الأسلحة الآلية إلى الإدارة الدقيقة لمعلمات المحرك في أنظمة السيارات. يساهم المشغلون بشكل كبير في التشغيل الفعال والفعال لمختلف الآلات والمعدات وهناك ملياراتهم في الوجود اليوم.

باختصار ، يمثل المشغل صلة حيوية بين مصادر الطاقة والإخراج الميكانيكي ، وتحويل أشكال متنوعة من الطاقة إلى حركة مادية يتم التحكم فيها. يتيح أداءها الموثوق والدقيق تحقيقًا عمليًا للعديد من التطورات التكنولوجية ، مما يؤكد وضعه الذي لا غنى عنه في المشهد الصناعي اليوم.

"قد لا يحصل المحركات على عناوين الصحف مثل الذكاء الاصطناعي والتعلم الآلي في وسائل الإعلام ، لكنهم يلعبون دورًا لا يتجزأ في عالمنا الحديث الذي لا مثيل له من قبل أي جهاز آخر تم إنشاؤه على الإطلاق."

 

2. أنواع مختلفة

المشغلون الخطي الكهربائي

أولاً ، لدينا مشغلات خطية كهربائية. تصور هذه على أنها أعمال عمل عائلة المحرك. إنها مصممة لإنتاج حركة خطية ، مما يعني أنها تدفع أو سحب خط مستقيم. فكر في قضيب آلي يمتد أو يتراجع ، مما يتيح حركة دقيقة ومكافحة. تجد المشغلات الخطية الكهربائية تطبيقات في مختلف المجالات ، من الروبوتات والأتمتة إلى الأثاث القابل للتعديل أو حتى المعدات الطبية.

المحركات الدوارة

بعد ذلك ، لديناالمحركات الدوارة، أو DC Gear Motors, كما يطلق عليهم في بعض الأحيان. هذه هي أشقاء المشغلات الخطية الكهربائية ، ولكن بدلاً من الحركة الخطية ، فإنهم يدورون أو يدورون. إنهم مثل قلب الغزل للآلة ، مما يوفر قوة الدوران لنقل المكونات. ستجد مشغلات دوارة في أشياء مثل الآلات الصناعية ، والصمامات ، أو الروبوتات ، أو حتى محركات ممسحة الزجاج الأمامي ، بحيث يمكنك أن تتخيل أنها تأتي في مجموعة كبيرة من الأحجام أيضًا. تم العثور على محركات ترس DC في جميع المشغلات الخطية ، فهي ليست حتى تضيف LeadScrew وبعض التبديل الإلكترونية التي تتحول إلى مشغل خطي. محرك الترس الكهربائي هو ما يخلق الحركة الدوارة من محرك ، ويتم استخدام التروس لإبطاء السرعة ولكن زيادة عزم الدوران ، للسماح بإتاحة حركة دوارة أكثر قابلية للاستخدام لتطبيقات كل يوم. لتلخيص محرك تروس التيار المستمر ، فإنه يجعل الحركة الدوارة قابلة للاستخدام. المحرك الكهربائي من تلقاء نفسه غير قابل للاستخدام للغاية ، فهو سريع للغاية وليس لديه الكثير من عزم الدوران. تتم إضافة صندوق التروس على المحركات لإبطاءها وزيادة عزم الدوران لإنشاء جهاز تحكم مفيد للحركة.

محركات بيزو

الآن ، لنتحدث عن محركات بيزو. إنهم السحرة التكنولوجية في عالم المشغل ، باستخدام مواد كهروضوئية. عند تطبيق حقل كهربائي ، تغير هذه المواد شكل ، مما يؤدي إلى حركة دقيقة للغاية. يُعرف مشغلات Piezo بدقةها الاستثنائية والاستجابة والقدرة على العمل في البيئات الصعبة. غالبًا ما يتم استخدامها في مجالات مثل تقنية النانو ، المجهري ، وحتى في الأجهزة الصوتية الراقية. الجانب السلبي من مشغلات Piezo هو أن سكتة دماغية في الميكرون ، في الواقع من غير المحتمل أن ترى مشغل Piezo مع ضربة أكثر من 10 مم.

المشغلات الهيدروليكية والهدية

الانتقال ، نواجه المشغلات الهيدروليكية والهدية. تعمل على مبادئ مختلفة ، ولكن كلاهما يستخدم طاقة السوائل لتوليد الحركة. تستخدم المحركات الهيدروليكية سوائل غير قابلة للضغط ، بينما تستخدم المحركات الهوائية الهواء المضغوط. تشتهر هذه المحركات بقدرات القوة الهائلة ، مما يجعلها مثالية للتطبيقات الشاقة. ستجد مشغلات هيدروليكية في آلات البناء أو المطابع الصناعية أو حتى معدات هبوط الطائرات. من ناحية أخرى ، توجد المشغلات الهوائية في أنظمة التشغيل الآلي ، والأدوات التي تعمل بالطاقة الجوية ، وحتى في التحكم في الصمامات أو البوابات.

أخيرًا ، لدينا تتبع المحركات المعروف أيضا باسم مشغلات شريط التمرير. إنهم مثل الفنانين متعدد الاستخدامات لعائلة Actuator Linear ، قادرين على الحركة الخطية على طول المسار أو السكك الحديدية. تخيل أن شريط التمرير يتحرك بسلاسة ذهابًا وإيابًا ، مما يتيح تحديد المواقع أو التعديلات الدقيقة. تجد مشغلات المسار استخدامًا في تطبيقات مختلفة مثل الروبوتات ، أو تقاطعات الكاميرا للتصوير ، أو حتى في الأجهزة الطبية حيث تكون هناك حاجة إلى حركة دقيقة على طول المسار.

3. التطبيقات

يلعب المحركات دورًا مهمًا في تقديم الحركة والأتمتة إلى مختلف الأجهزة والأنظمة التي نواجهها في حياتنا اليومية. تعمل هذه الأجهزة كـ "عضلات" الآلات ، وتحويل الطاقة إلى حركة ميكانيكية لأداء مجموعة واسعة من المهام. من التبديل البسيطة إلى الأنظمة الآلية المعقدة ، يجد المحركات تطبيقًا في العديد من المجالات ، مما يوفر وظائف محسنة وراحة وكفاءة.

يأتي المحركات بأشكال مختلفة ، وكلها مصممة لتلبية متطلبات ومهام محددة. دعونا نستكشف بعض أنواع المشغلات المختلفة وبعض التطبيقات النموذجية التي يتفوقون عليها:

1. المحركات الخطية الكهربائية: تستخدم هذه المحركات على نطاق واسع للتحكم الدقيق للحركة الخطية. تم العثور عليها في تطبيقات مثل:
   • الأتمتة المنزلية: تشغيل علاجات النوافذ الآلية ، والأثاث القابل للتعديل ، وأقفال الأبواب الآلية.
   • الرعاية الصحية: تمكين الأسرة القابلة للتعديل ، ومصاعد المرضى ، ووضع المعدات الطبية.
   • الأتمتة الصناعية: التحكم في أنظمة النقل ، والأسلحة الآلية ، وآليات معالجة المواد.
2. المحركات الهيدروليكية: هذه المحركات تسخر قوة السوائل المضغوطة ، عادةً الزيت أو الماء ، لتوليد القوة والحركة. تم العثور عليها عادة في تطبيقات مثل:
   • الفضاء الجوي: تشغيل أسطح التحكم في الطيران مثل الجنيحات والمصاعد والتروس الهبوط.
   • الآلات الثقيلة: تشغيل الحفارات ، المحمولة ، والمطابع الهيدروليكية.
   • السيارات: التحكم في أنظمة الكبح ، وتوجيه الطاقة ، والأسطح القابلة للتحويل.
3. المحركات الهوائية: تستخدم هذه المحركات الهواء أو الغاز المضغوط لتوليد حركة ميكانيكية. يتم استخدامها على نطاق واسع في تطبيقات مثل:
   • الروبوتات: تمكين آليات الاستياء ، والأسلحة الآلية ، وخطوط التجميع الآلية.
   • أنظمة HVAC: التحكم في المخمدات والصمامات وضواغط الهواء للتحكم في المناخ الفعال.
   • الأجهزة الطبية: تسهيل الأطراف الاصطناعية ، والمضخات الهوائية ، والأدوات الجراحية.
4. المحركات الكهروإجهادية: تستخدم هذه المحركات التأثير الكهروضوئي لتوليد الحركة من خلال تشوه مواد معينة. يجدون تطبيقًا في مجالات مثل:
   • وضع النانو: تمكين الحركات الفائقة في المجهريات المسألة والمجاريات القوية الذرية.
   • البصريات والضوئية: مرايا صقل ، وضع العدسة ، وتوجيه شعاع الليزر.
   • الأجهزة الطبية: تسهيل الجرعات الدقيقة والجراحة المجهرية والإجراءات الغازية الحد الأدنى.
5. المحركات الدوارة تلعب دورًا مهمًا في التطبيقات المختلفة ، وتوفير الحركة الدورانية للعديد من المهام. فيما يلي بعض التطبيقات الرئيسية التي يتم فيها استخدام المحركات الدوارة عادة:
   • علم الروبوتات: المحركات الدوارة تستخدم على نطاق واسع في الأنظمة الآلية لتمكين الحركة الدورانية الدقيقة والتحكم. إنها مفاصل روبوت الطاقة ، مما يسمح بحركة متعددة الاستخدامات ومفصلة ، وهو أمر بالغ الأهمية للمهام التي تتراوح من الأتمتة الصناعية إلى الروبوتات المساعدة في الرعاية الصحية.
   • التصنيع والأتمتة الصناعية: تجد المحركات الدوارة تطبيقات في عمليات التصنيع ، مثل خطوط التجميع ، ومعالجة المواد ، وعمليات الآلات. أنها تتيح تحديد المواقع الدقيقة ، وفهرسة الدوران ، وتشغيل الأدوات الروبوتية أو القبائل.
   • الصمامات والمخيمات: مشغلات الدوران جزء لا يتجزأ من أنظمة التحكم في الصمامات ، وتسهيل فتح وإغلاق الصمامات في العمليات الصناعية ، ومحطات معالجة المياه ، وأنظمة HVAC. كما أنها تلعب دورًا في السيطرة على مخمدات في أنظمة التهوية لإدارة تدفق الهواء الفعالة.
   • صناعة السيارات: يتم استخدام المحركات الدوارة في أنظمة السيارات المختلفة ، بما في ذلك التحكم في الخانق ، وآليات التوجيه ، والأسطح القابلة للتحويل ، والتحكم في الاستقرار الإلكتروني. أنها تضمن حركة ناعمة ودقيقة ، وتعزيز أداء السيارة وسلامتها.
   • الفضاء الجوي والدفاع: تعد مشغلات الدوران مكونات حاسمة في تطبيقات الفضاء الجوي ، مثل أسطح التحكم في الطيران (الجنيحات والمصاعد والدخرات) وتروس الهبوط وأنظمة إرشادات الصواريخ. أنها توفر التحكم الدقيق والموثوق في هذه الوظائف الحرجة.
   • معدات الترفيه والمرحلة: يتم العثور على مشغلات الروتاري عادة في معدات صناعة الترفيه ، مثل المراحل الدوارة ، وأنظمة الإضاءة الآلية ، والقطع المحرك. أنها تتيح العروض الديناميكية والآسورة من خلال السيطرة على حركة هذه العناصر بسلاسة ودقة.
   • طاقة متجددة: يتم توظيف المحركات الدوارة في أنظمة الطاقة المتجددة مثل توربينات الرياح وأنظمة تتبع الطاقة الشمسية. إنها تتيح تعديل وتحديد مواقع شفرات الدوار في توربينات الرياح لالتقاط الرياح المثلى وتتبع حركة الشمس للحصول على أقصى قدر من امتصاص الطاقة الشمسية.
   • أجهزة طبية: يلعب المحركات الدوارة دورًا في المعدات الطبية ، بما في ذلك الروبوتات الجراحية وأنظمة التصوير التشخيصي والأجهزة الاصطناعية. أنها توفر حركة الدورانية التي تسيطر عليها لإجراءات دقيقة ، وتعديلات التصوير ، والتنقل المساعدة.

4. كيفية الاختيار

العثور على الملاءمة المثالية:

يعتمد اختيار المشغل المناسب على عوامل مختلفة تتعلق بمتطلباتك المحددة. تشمل الاعتبارات مدى الحركة اللازمة في نظامك (خطي أو دوار) ، والقوة المطلوبة ، ما إذا كانت القوة ستكون متسقة خلال ضربة المشغل أو فقط في اتجاه واحد ، وأهمية السرعة ، وتوافر طاقة الإدخال.

قد تبدو هذه الأسئلة واسعة ، لكنها عوامل حاسمة يجب معالجتها. في FIRGELLI، نحن متخصصون في المحركات الخطية الكهربائية ونقدم أيضًا بعض المشغلات الدوارة. لقد قمنا بتطوير أدوات لمساعدتك في تحديد نموذج المشغل المناسب لتطبيقك. تتضمن العملية النموذجية الخطوات التالية:

الخطوة 1.تقييم نوع الحركة المطلوبة:

هل يحتاج التطبيق الخاص بك إلى حركة دوارة أو خطية. إذا احتاجت إلى حركة خطية ، فقد حصلت على صفحة محدد المشغل الخطي لدينا. إذا كنت بحاجة إلى حركة دوارة ، فستغلب على صفحة المحركات الدوارة الخاصة بنا.

الخطوة 2: اكتشف مقدار القوة التي تحتاجها:

الغرض الأساسي من المحرك هو توليد حركة أو رفع كائن. في موقفك أو تطبيقك المحدد ، من الأهمية بمكان تحديد وزن الكائن. ضع في اعتبارك أن توزيع الحمل قد لا يكون موحدًا طوال سفر المشغل.

تشير سعة تحميل المشغل إلى الحد الأقصى للوزن الذي يمكن أن يرفعه. على الرغم من أن المحركات المختلفة قد تبدو متشابهة ، إلا أن قدرات التحميل الخاصة بهم قد تختلف. لذلك ، قبل شراء مشغل ، من الضروري التأكد من أن قدرته تتطابق مع وزن كائنك.

على سبيل المثال ، دعنا نعتبر أنك بحاجة إلى رفع وزن 100 رطل. في هذه الحالة ، لا نوصي بشراء مشغل قوة 100 رطل لأنه من المهم أن يكون لهامش أمان مدمج في النظام. إن تشغيل مشغل على مستوى الطاقة القصوى ليس مثاليًا ، تمامًا مثل قيادة السيارة بأقصى سرعة لها باستمرار. السيارة غير مصممة لهذه العملية عالية السرعة المستمرة.

لذلك ، إذا كنت بحاجة إلى قوة 100 رطل ، فإننا نقترح اختيار نموذج قوة 150 رطلاً أو 200 رطل لضمان السلامة والأداء الأمثل.

الخطوة 3: تقييم مستوى الدقة المطلوب:

عندما يتعلق الأمر بالمشغلات الخطية الكهربائية ، يوجد في المقام الأول نوعان رئيسيان: أولئك الذين لديهم ردود فعل وأولئك الذين ليس لديهم. يعمل مشغل بدون ملاحظات بمجرد الانتقال إلى الداخل والخارج ، دون أي قدرة مدمجة على تحديد موقعه عندما يكون بين السكتات الدماغية. ما لم تقدم إشارة لإيقاف حركتها أثناء السكتة الدماغية ، فسوف تستمر في التحرك.

ومع ذلك ، تتطلب بعض التطبيقات معرفة موقف المشغل أثناء السكتة الدماغية. يمكن أن تكون هناك أسباب مختلفة لذلك ، مثل الحاجة إلى نقل شيء ما إلى موضع معين أو مزامنة مشغلات متعددة للركض بنفس السرعة والتوقيت بالضبط ، بغض النظر عن القوة أو التغييرات المعنية.

في الحالة الأخيرة ، أ مشغل ردود الفعل مهم. تشمل هذه الأنواع من المحركات أجهزة استشعار مدمجة ، مثل Hall أو Sensors البصرية ، والتي توفر ملاحظات لوحدة التحكم. تتيح هذه التغذية المرتدة لوحدة التحكم مراقبة وتحديد موقف المشغل باستمرار.

ال FIRGELLI وحدة تحكم FCB-1 هو جهاز يمكن توصيله بأربعة مشغلات في وقت واحد ، وقراءة إشارات الموضع من جميع الأربعة لتوفير عنصر تحكم متزامن.

إذا لم يكن التحكم الموضعي مطلوبًا لتطبيقك ، فسيكون مشغل بسيط بدون تعليقات أكثر من كافية.

الخطوة 4: النظر في مدخلات الطاقة:

إذا كنت تفكر في نظام كهربائي للمشغل الخاص بك ، فمن الضروري تحديد الجهد والرسم الحالي المتاح. ومع ذلك ، حتى إذا اخترت أنظمة الهيدروليكية أو الهوائية ، فستظل تحتاج إلى تشغيل الكهرباء. النقطة الأساسية هنا هي أنه بالنسبة لتطبيقات الهاتف المحمول مثل السيارات أو الشاحنات ، من الشائع أن يتوفر إمدادات طاقة 12VDC.

 

5. كيفية التثبيت

يعتمد تثبيت مشغل على عدة عوامل ، مثل موقع نقاط التوصيل على المحرك. إذا كنت تقوم بتثبيت مشغل خطي ، فيجب عليك التفكير في نوع الحركة التي ستنتجها. على سبيل المثال ، على الرغم من أن المشغل خطي ، فإن هذا لا يعني أن حركته ستكون خطية تمامًا. دعونا نفكر في سيناريو حيث تقوم برفع فتحة مفصلية للوصول إلى العلية ، على غرار فتح غطاء جذع. في هذه الحالة ، سوف يدور المحرك من خلال زاوية لأنه يفتح غطاء الفتحة أو الجذع. لذلك ، من الأهمية بمكان السماح للمشغل بالتدوير بحرية أثناء التشغيل. هذا هو السبب في أن المشغلات الخطية مجهزة بـ Clevises في كل نهاية ، مما يتيح استخدام دبوس متقاطع لتوصيل المشغل بالتطبيق والسماح بالحركة الدورانية. يستخدم الناس typicall قوس المحرك لكل طرف من المحرك ويتم مطابقة هذه الأقواس مع نموذج المشغل.

6. براعة

"مع تزايد شعبية اتجاهات الأتمتة ، يبحث العملاء باستمرار عن طرق لدمج المحركات في تطبيقاتهم."

يقدم المحركات مجموعة واسعة من الميزات متعددة الاستخدامات ، مما يجعلها مناسبة للعديد من التطبيقات والصناعات. تتيح قدرتهم على توليد حركة دقيقة ومكافحة تكاملها في أنظمة متنوعة ، وتعزيز الأتمتة والكفاءة.

في الإعدادات الصناعية ، يجد المحركات فائدة في الروبوتات ومعدات التصنيع وخطوط التجميع. أنها تتيح تحديد المواقع الدقيقة أو رفع أو دفع أو سحب الكائنات ، مما يساهم في عمليات الإنتاج المبسطة. يتم استخدام المحركات أيضًا بشكل شائع في تطبيقات السيارات ، مثل Windows Power ، وتعديلات المقاعد ، والأبواب الآلية ، وتوفير الراحة والراحة للمستخدمين.

في مجال الرعاية الصحية ، يلعب المحركات دورًا حيويًا في الأجهزة والمعدات الطبية. أنها تمكن من الحركة الدقيقة للأدوات الجراحية ، والأسرة القابلة للتعديل ، وأدوات التنقل ، وتعزيز رعاية المرضى والراحة. يجد المحركات أيضًا تطبيقات في صناعة الطيران ، حيث يتحكمون في وظائف مختلفة مثل نشر معدات الهبوط ، وتعديلات رفرف الجناح ، وأنظمة تحديد المواقع عبر الأقمار الصناعية.

علاوة على ذلك ، يمتد تنوع المحركات إلى أتمتة المنزل ، حيث يتم توظيفهم في أنظمة المنازل الذكية والأثاث الآلي والستائر الآلية. هذه المحركات تعزز الراحة ، وكفاءة الطاقة ، والراحة الكلية داخل المساحات السكنية.

يتضح إمكانية تكييف المحركات بشكل أكبر من خلال استخدامها في الآلات الزراعية وأنظمة التهوية والألواح الشمسية وحتى المنشآت الفنية. أنها توفر التحكم الدقيق ، وتشغيل موثوق ، وتحمل ، مما يسمح لهم بالازدهار في بيئات وتطبيقات متنوعة.

من خلال تنوعها وقدراتها الواسعة النطاق ، يواصل المحركات ثورة في العديد من الصناعات ، وتمكين الأتمتة ، وتعزيز الوظائف ، وتحسين الأداء العام في عدد لا يحصى من التطبيقات.

 

 

• صناعة: المركبات الصناعية والزراعية ، والمعدات الآلية ، ومعدات النقل داخل الأناقة ، وفتح النوافذ وأنظمة التهوية ...
• طبي: الأسرة ، الطاولات ، الكراسي الطبية والعربات ، مصاعد المرضى ، وسائل المساعدة في التنقل ...
• الأثاث المنزلي: كراسي بذراعين ، كرسي ، أثاث المطبخ ، مكاتب ...
• الأثاث المهني: مكاتب Sit Stand ، محطات العمل ، مقاعد المختبر ، محطات التحكم ، وحدات العرض ...

 

لماذا الاختيارFIRGELLI المحركات الخطية الكهربائية؟ لأكثر من 20 عاما ، FIRGELLI  كانت تدعم عملائها في مشاريع تطوير المنتجات الخاصة بهم من خلال حلول تامة.