Was Sie wissen müssen, wenn Sie einen linearen Stellantrieb dimensionieren
Dieser Artikel hilft Ihnen bei der Größe eines geeigneten linearen Aktuators für Ihre Anwendung und behandelt einige wichtige Kriterien, mit denen der für Sie geeignete Aktuator identifiziert werden kann. Wenn Sie das Gefühl haben, zuerst mehr über lineare Aktuatoren zu erfahren, lesen Sie unsere Aktuator 101 Blog oder unsere Wie lineare Aktuatoren post funktionieren.
Einen Aktuator dimensionieren kann in 3 Hauptabschnitte eingebracht werden. 1. Kraft erforderlich, 2. Hub erforderlich und 3. Geschwindigkeit erforderlich. Normalerweise ist einer davon für Sie am wichtigsten wie der Schlaganfall, da der Schlaganfall etwas zu öffnen oder zu schließen kann, was nicht ausgehandelt werden kann. Schlaganfälle sind die Entfernung, durch die die Aktuatoren bewegen. Kraft ist normalerweise als nächstes und stellt dar, wie viel Kraft zum Drücken oder Ziehen des Geräts erforderlich ist, das Sie bewegen möchten. Schließlich ist die Geschwindigkeit, dies ist das Merkmal, das die meisten Menschen brauchen, und so kann es gegen Gewalt gehandelt werden. Denken Sie daran, je höher die Kraft ist, desto niedriger die Geschwindigkeit und Visa umgekehrt.
Gehen wir jedes Feature einzeln durch:
Gewalt
Die Kraft, die Sie von Ihrem linearen Aktuator benötigen, hängt damit zusammen, wie viel Gewicht Sie ziehen, schieben, heben oder halten. Es gibt zwei Arten von Kraftspezifikationen, die lineare Aktuatorhersteller angeben: dynamisch und statisch und die Einheiten, die wir sind, sind Pfund (LBS), die Sie möglicherweise auch sehen, wie Newtons (n) verwendet werden.
Dynamische Kraft (oder Last) ist die maximale Kraft, die der Aktuator anwenden kann, um ein Objekt zu bewegen. Sie verwenden diese Spezifikation, um festzustellen, ob ein Aktuator Ihre gewünschte Last verschieben kann oder nicht. Einige lineare Aktuatoren haben eine andere dynamische Lastspezifikation zum Drücken und Ziehen, was bedeutet, dass der Stellantrieb die gleiche maximale Kraft nicht drücken oder ziehen kann.
Statische Kraft (oder Last) ist das maximale Gewicht, den der Stellantrieb bei seiner Bewegung halten kann. Die statische Lastgrenze ist in Anwendungen wie a wichtig zu berücksichtigen Sit-Standard-Schreibtisch, wo von dem Antrieb erwartet wird, dass er ein großes Gewicht hat, wenn sie sich nicht bewegt.
Die Kraft, die Sie in jeder Anwendung benötigen, hängt von mehr als nur von der Menge an Gewicht ab, die Sie bewegen, sondern auch von der Anzahl der verwendeten Aktuatoren und der physikalischen Geometrie Ihres Designs. Um die genauen Kraftanforderungen zu ermitteln, können Sie zwei Grundlagen der Grundlagen anwenden: Summierung von Kräften und Summierung von Drehmomenten. Wenn Sie nur ein Objekt entlang einer Achse bewegen, müssen Sie lediglich sicherstellen, dass die Gesamtkraft aller Ihre Aktuatoren größer ist als das Gewicht, das Sie sich bewegen, wie das Blockdiagramm rechts. Wenn Sie jedoch einen Aktuator verwenden, um einen Deckel zu öffnen, wird dies beispielsweise komplexer, da die beteiligten Kräfte in verschiedenen Winkeln angewendet werden. Wenn Sie in der Trigonometrie gut sind und Ihre Physik kennen, können Sie die Zusammenfassung von Kräften und Drehmomenten verwenden, um Ihre genaue Kraftanforderung zu bestimmen. Aber wenn nicht, können Sie unseren Handy verwenden Linearer Aktuatorrechner, das ist nur für diese schwierigen Situationen entwickelt.
NOTIZ: Sobald Sie Ihre gewünschte Kraftbedarf festgelegt haben, ist es bewährte Praxis, einen Aktuator auszuwählen, der eine größere statische und dynamische Kraftspezifikation hat, die Sie benötigen, da diese Spezifikationen die absoluten Grenzen Ihrer Betriebskapazität sein sollten.
Hublänge
Die Entfernung, die Sie benötigen, um ein Objekt mit einem linearen Aktuator zu bewegen, ist Ihre Hublängenanforderung. Möglicherweise müssen Sie eine Trigonometrie verwenden, um die genaue Entfernung zu identifizieren, die Sie von Ihrem gewünschten linearen Aktuator in Anwendungen wie dem Öffnen eines Deckels benötigen. Abhängig von der Art des von Ihnen verwendeten Aktuators kann die Stoke -Länge etwas anderes bedeuten (d. H. Wie bei den Streckenantriebsantrieb ist die Schlaganfalllänge die Länge der Spur). Sobald Sie die Entfernung, die sich Ihr linearer Aktuator bewegt, größtenteils wissen, sollten Sie einen Aktuator mit einer Hublänge bei oder über diesem Wert auswählen. Die Schlaganfalllänge wirkt sich auf einige Merkmale des linearen Aktuators einschließlich der Gesamtlänge aus.
Geschwindigkeit
In einigen Anwendungen ist die Geschwindigkeit eine wichtige Anforderung in Ihrem Design, während sie in anderen Situationen weniger wichtig sein kann als die Schlaganfalllänge oder -kraft. Wenn Sie eine gewünschte Geschwindigkeit haben, die sich Ihr Aktuator bewegen soll, sollten Sie einen linearen Aktuator mit Geschwindigkeitsspezifikation bei oder um Ihre gewünschte Geschwindigkeit auswählen. Die tatsächliche Geschwindigkeit, bei der sich Ihr Stellantrieb bewegt, wird jedoch von der Größe der Last betroffen, die er bewegt. Dieser Einfluss ist nicht immer von Bedeutung, aber einige lineare Aktuatorenhersteller liefern Geschwindigkeit und Lastleistungspflichtigen, die Ihnen nach wie vor eine Schätzung der Geschwindigkeit des Aktuators für eine bestimmte Last erhalten.
Im Allgemeinen bewegen sich für elektronische lineare Aktuatoren die Aktuatoren mit höherer Kraft langsamer als Aktuatoren mit geringer Kraft. Wenn Sie eine Aktuatoren mit hoher Kraft- und Hochgeschwindigkeitsantrieb benötigen, müssen Sie möglicherweise andere Arten von Aktuatoren berücksichtigen.
Höchstgeschwindigkeit ist nicht immer wichtig, manchmal möchten Sie die Kontrolle. Wenn Sie eine Geschwindigkeitsregelung benötigen, müssen Sie Ihren Aktuator mit einem Schnittstellen Motorfahrer und Arduino -Mikrocontroller. Sie möchten sicherstellen, dass Ihr Stellantrieb leicht mit Ihrem Motor-Treiber verknüpfen kann, und das Potenzial bietet Feedback, wenn die Kontrolle über geschlossene Schleife gewünscht wird.
Strombedarf
Es gibt zwei Aspekte der Leistungsanforderungen für jeden elektronischen linearen Aktuator, Spannungseingang und maximaler Strom. Eingangsspannung oder Nennspannung ist die Spannung, für die der Stellantrieb ausgelegt ist, und sollte die maximale Spannung sein, die dem Stellantrieb zur Verfügung gestellt wird. Die Eingangsspannung kann entweder AC oder DC sein und sind typischerweise Standardwerte wie 12 V DC oder 120 V AC. MAX -Stromauslosung ist die maximale Strommenge, die der Aktuator sicher zeichnet, und im Gegensatz zur Spannung sollte die tatsächliche Stromauslosung Ihres Aktuators um diesen Wert niedriger als diesen Wert. Die tatsächliche Stromauszeichnung Ihres Aktuators bezieht sich auf die Größe der Last des Stellantriebs. Eine größere Last führt zu einer höheren Stromauszeichnung.
Wenn Ihr Aktuator die wichtigste elektromechanische Funktion Ihres Projekts ist, können Sie einfach die Stromanforderungen verwenden, um die Netzteile und andere elektrische Komponenten für Ihr Projekt zu identifizieren. In komplexeren Systemen, wie eine Roboterplattform, können Sie jedoch auf eine bestimmte Spannung oder eine maximale Stromauslosung beschränkt sein. Die Stromanforderungen sind auch bei batteriebetriebenen Anwendungen wichtig, je höher Ihr aktuelles Ziehen ist, desto schneller stirbt Ihr Akku. Wenn möglich, können Sie einen höheren Spannungsantrieb (d. H. Von 12 V bis 24 V) verwenden, da höhere Spannungsaktuatoren für den gleichen Kraft- und Geschwindigkeitsniveau weniger Strom ziehen.
Anwendungsspezifische Überlegungen
Während dieses Blog einige wichtige Spezifikationen für die Größe Ihres linearen Aktuators behandelt hat, müssen Sie bei der Auswahl des richtigen linearen Aktuators immer anwendungsspezifische Anforderungen berücksichtigen. Wie die Umgebung, in der Ihr Aktuator arbeitet, kann sich die Haltbarkeit auswirken und Spezifikationen wie Betriebstemperatur, Gehäuseschutzklasse (umfassenIP) und Material des Aktuators. Die für einen Aktuator zur Verfügung stehende physische Größe und Befestigungsoptionen können innerhalb des Projekts funktionieren oder nicht. Weitere wichtige Überlegungen zur Anforderung sind: Arbeitszyklusanforderung, Geräuschpegelanforderung oder eine Rückkopplungsanforderung.
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[1] https://techathlon.com/ip68-ip67-code-rating-smartphones/
