В этой статье мы сосредоточимся на различных типах приводов, которые называются линейными приводами. Линейное движение — это движение туда и обратно или осевое движение. Слово «приводы» относится к компоненту, который используется для перемещения и управления механизмом или системой. Линейные приводы используются для преобразования вращательного движения в линейное. Это преобразование движения может быть выполнено либо с помощью двигателя переменного или постоянного тока, либо с использованием гидравлического или пневматического источника. В случае двигателей скорость можно изменять в зависимости от передаточного числа. Линейные приводы действительно являются лучшим решением, когда речь идет о точном или плавном управлении движением. Существует множество применений линейных приводов. Они играют жизненно важную роль в отраслях автоматизации, где требуется линейное позиционирование. Кроме того, в отраслях автоматизации они используются для управления заслонкой и регулировки высоты. Они также используются в домашней автоматизации. Открытие и закрытие заслонок, блокировка входных дверей, замедление движения машин и т. д. являются обычными применениями линейных приводов.
Рисунок 1. Электрический линейный привод.
Существует много типов линейных приводов. Некоторые описаны здесь:
Механический линейный привод:
Эти приводы обычно работают путем преобразования вращательного движения в линейное. Механизм, используемый для этого преобразования, состоит из винта, колеса, оси и кулачка. Вращательное движение ручки управления было преобразовано в линейное с помощью винтов, прикрепленных к ручке. Некоторые механические приводы предназначены только для толкания, тогда как другие предназначены только для тяги, например цепной привод. Гидравлические и пневматические цилиндры могут использоваться для создания силы в обоих направлениях. Механические линейные приводы в основном используются в лазерах, оптике и т. д.
Эти приводы используют жидкость под давлением, например масло, для осуществления линейного движения. Конструкция гидравлического привода существует уже много лет. Они используются там, где для работы требуется большая сила. Помимо привода, имеется другое дополнительное оборудование, такое как клапаны, резервуары для жидкости, насосы и двигатель, которое используется для снижения нагрева и шума, возникающих во время работы. Более того, у них есть проблема с утечкой. Обычно этот привод применяется в автомобильных гидравлических домкратах. Гидравлические линейные приводы используются во многих приложениях, таких как машиностроение, морская и аэрокосмическая техника.
Пневматические линейные приводы:
В приводах этого типа для линейного движения используется газ или воздух под давлением. Как и гидравлические приводы, конструкция пневматического линейного привода очень старая. Воздушный компрессор используется для подачи энергии на привод. Они используются, когда требуется высокая скорость или когда необходимо преодолеть большое линейное расстояние за одну секунду, например, дюймы в секунду или 30 дюймов в секунду. После установки их приходится перемещать из одного места в другое. Применение пневматических линейных приводов варьируется от датчиков, переключателей, доводчиков и т. д.
Пьезоэлектрические линейные приводы:
Эти приводы используют напряжение для расширения материала, например керамики. Для очень небольшого изменения длины требуется большое напряжение. Используется для очень маленьких диапазонов. Но можно использовать с тоннами нагрузки. В основном они используются в научных целях.
Электрические линейные приводы:
В приводах этого типа преобразование движения осуществляется одним двигателем. Вращательное движение двигателя затем преобразуется в линейное движение. Их можно использовать где угодно: толкать или тянуть груз, поднимать или опускать его или даже грубо позиционировать. Ими можно управлять, поэтому можно создать систему обратной связи с помощью датчиков обратной связи, таких как потенциометр или оптический датчик. Таким образом, движением можно управлять очень точно.
Почему электрические линейные приводы являются хорошим выбором?
Это лучший вариант, если вам нужно чистое, плавное и простое движение с высокой точностью. Независимо от гидравлических и пневматических линейных приводов, нет необходимости в каких-либо клапанах, компрессоре и других устройствах для удержания этой жидкости. С другой стороны, пьезоэлектрические приводы требуют очень большого напряжения для небольшого изменения длины. Следовательно, электрические приводы более экономичны по сравнению со всеми другими приводами. Более того, нет опасности утечки в электроприводах. Кроме того, они не требуют особого ухода, а затраты на техническое обслуживание также очень низкие.
Следовательно, это отличный выбор для тех, кто хочет чистого и нетоксичного преобразования движения из вращательного в линейное, поскольку оно полностью соответствует всем требованиям и заботам об экологически чистом оборудовании.
Больше типов электрических линейных приводов
Существуют различные формы электрических линейных приводов, которые используются в зависимости от требований. Некоторые из них описаны здесь:
Линейный привод с обратной связью:
Это линейные приводы, которые используются в системах с замкнутым контуром. Сами линейные приводы с обратной связью имеют разные типы в зависимости от датчика, который используется в обратной связи. Датчики могут быть потенциометрическими, оптическими или датчиками Холла. В приводе с обратной связью потенциометрического типа потенциометр используется для определения положения привода по изменению напряжения. Аналогично в оптическом типе к коробке передач прикреплен оптический датчик и вращающийся диск с отверстиями. Положение передается через свет путем отправки импульса в блок управления. При использовании датчика Холла вращающееся магнитное поле помещается в коробку передач. Количество оборотов подсчитывается датчиком через положительные отрицательные полюса магнитного поля. В некоторых приложениях требуется обратная связь для управления скоростью двух двигателей, для которых лучше всего подходит линейный привод с обратной связью. Для точного позиционного контроля вам также потребуется использовать привод с некоторым уровнем технологии обратной связи.
Гусеничный линейный привод:
Гусеничный линейный привод аналогичен типичному линейному приводу, за исключением того, что его диапазон перемещения заключен в рельсовый путь, а не на открытый воздух. Следовательно, именно поэтому он чувствителен к пыли и воде. Благодаря заранее определенному пути он может выдерживать большую силу по сравнению с другим приводом того же физического размера. Гусеничные линейные приводы лучше всего подходят для применения внутри помещений, где требуется фиксация горизонтального и вертикального движения.
Рисунок 3. Гусеничный линейный привод
Линейный привод колонны:
Линейный привод колонны представляет собой тип привода, который выдвигается вверх, сохраняя при этом устойчивость. Из-за того, что приводы колонн имеют несколько ступеней, они производят длинный запас. Есть много преимуществ привода колонки. Они предназначены только для вертикального движения. Одним из преимуществ является то, что он не требует внешнего управления, поскольку линейные направляющие встроены в структуру привода. Их можно легко установить без использования каких-либо дополнительных поддерживающих кронштейнов. Поскольку в их подъемнике имеется направляющая система, это делает их лучшим вариантом, чем любой другой привод, в различных приложениях, таких как подъем шкафов и т. д.
Рисунок 4. Линейный привод колонны
Микролинейные приводы
Они маленькие, легкие, тихие и очень прочные. Эти электрические микролинейные приводы чрезвычайно полезны для создания индивидуальной автоматизации в домах, на предприятиях, в транспортных средствах, яхтах, автофургонах, самолетах, робототехнике, радиоуправляемых транспортных средствах, дронах-мультикоптерах, а также в художественных инсталляциях, медицинских приложениях и многом другом. Типичный Микролинейный привод предлагает очень маленький компактный размер с небольшим ходом, однако их небольшой компактный микроразмер означает, что их сила будет ограничена.
Типы двигателей, используемых в электрических линейных приводах
Двигатели переменного и постоянного тока могут использоваться в электрических линейных приводах. Оба типа двигателей имеют некоторые стандартные диапазоны. Чаще всего используются двигатели постоянного тока. Среди двигателей постоянного тока наиболее популярны двигатели постоянного тока напряжением 12 В. Двигатели постоянного тока 24 В используются для приложения больших усилий. Точно так же, когда речь идет о двигателях переменного тока, это могут быть однофазные двигатели переменного тока на 220–240 В или трехфазные двигатели переменного тока на 220–240 или 380–415 В в зависимости от промышленного применения.
Выбор подходящего линейного привода для использования
Выбор подходящего привода для конкретного применения не является большой проблемой. Действительно, линейные приводы широко применяются в медицине, промышленности, домашней автоматизации и т. д. Есть несколько шагов, на которых необходимо сосредоточиться при выборе лучшего линейного привода для конкретного применения. Шаги описаны ниже.
-
Узнайте необходимое усилие
Это первый шаг к выбору подходящего линейного привода для конкретного применения. Необходимо знать вес предмета, который необходимо поднять. Более того, способ крепления линейного привода играет очень важную роль в определении силы, которая используется для выбора привода.
-
Узнайте расстояние, которое привод должен переместить.
Следующий шаг — выяснить, насколько далеко должен двигаться линейный привод, чтобы выполнить требования задачи. Длина штока определяет, насколько далеко будет перемещаться привод. В зависимости от применения выбирается линейный привод с большой или малой длиной хода.
-
Узнайте необходимую скорость
Требование к скорости также поможет выбрать линейный привод. Нужно ли выполнять задачу быстро или медленно. Как только это будет выяснено, следующим шагом будет просмотр спецификации, чтобы определить скорость линейного привода. Более того, как мы все знаем, чем больше сила, тем медленнее будет скорость.
-
Выберите лучший тип линейного привода
После сбора всех вышеуказанных данных приступим к выбору типа линейных приводов, подходящего для вашей задачи. Линейный привод trach лучше всего подходит для небольших помещений, поскольку он не выдвигается наружу. Кроме того, привод стержневого типа используется для простого выдвижения и втягивания. Если вы хотите иметь длинный запас по отношению к размеру во втянутом состоянии, то для такого применения лучше всего подойдет линейный привод с колонной.
Чтобы помочь в выборе подходящего линейного привода, мы создали калькулятор. Просто введите некоторые основные параметры вашего приложения, и калькулятор предложит вам несколько вариантов. Посетите калькулятор по нажмите здесь
