Lineer Aktüatörü boyutlandırırken bilmeniz gerekenler
Bu makale, uygulamanız için uygun bir doğrusal aktüatörün boyutunu belirlemenize yardımcı olacak ve sizin için doğru aktüatörü belirlemek için kullanılabilecek bazı önemli kriterleri kapsayacaktır. Öncelikle lineer aktüatörler hakkında daha fazla bilgi edinmeniz gerektiğini düşünüyorsanız, bölümümüze göz atın. Aktüatör 101 blogu veya bizim Lineer Aktüatörler Nasıl Çalışır?
Lineer Aktüatör Çeşitleri
Dört ana türü vardır lineer aktüatörler: Hidrolik, Elektrik, Pnömatik ve Mekanik. Bunların her birinin kendi dezavantajları ve avantajları vardır, ancak genel olarak elektrikli lineer aktüatörler size basit uygulama, hassasiyet ve güç arasında en iyi dengeyi sağlar. Hidrolik, pnömatik ve mekanik aktüatörler daha karmaşık kurulumlara sahip olduğundan, bu tür aktüatörleri boyutlandırırken ek faktörleri göz önünde bulundurmanız gerekebilir. Farklı tipteki lineer aktüatörler hakkında daha fazla bilgi edinmeniz gerektiğini düşünüyorsanız, şuraya göz atın: bu kılavuz.
Her tip lineer aktüatörün farklı varyasyonları mevcuttur; sütunları kaldırma Ve parça aktüatörleri. Doğru tip ve boyuttaki lineer aktüatörün seçimi uygulama ihtiyaçlarınıza bağlı olacaktır. Doğru lineer aktüatörü boyutlandırmak için muhtemelen ihtiyaç duyacağınız birkaç genel gereksinimi burada bulabilirsiniz. Ancak rakamları sizin için hesaplayacak bir araç arıyorsanız, bizim Lineer Aktüatör Hesaplayıcı.
Güç
Lineer aktüatörünüzden ihtiyaç duyduğunuz kuvvet, ne kadar ağırlık çektiğiniz, ittiğiniz, kaldırdığınız veya tuttuğunuzla ilgilidir. Lineer aktüatör üreticilerinin vereceği iki tür kuvvet spesifikasyonu vardır: Dinamik ve Statik.
Dinamik Kuvvet (veya yük), aktüatörün bir nesneyi hareket ettirmek için uygulayabileceği maksimum kuvvettir. Bir aktüatörün istediğiniz yükü taşıyıp taşıyamayacağını belirlemek için bu spesifikasyonu kullanacaksınız. Bazı doğrusal aktüatörler, itme ve çekme için farklı bir dinamik yük spesifikasyonuna sahip olacaktır; bu, aktüatörün aynı maksimum kuvveti itemeyeceği veya çekemeyeceği anlamına gelir.
Statik kuvvet (veya yük), aktüatörün hareket etmediğinde taşıyabileceği maksimum ağırlıktır. Statik yük sınırının aşağıdaki gibi uygulamalarda dikkate alınması önemlidir: Oturmalı-ayakta çalışma masasıaktüatörün hareket etmediğinde büyük bir ağırlığı taşıması beklenebilir.
Herhangi bir uygulamada ihtiyaç duyduğunuz kuvvet, yalnızca hareket ettirdiğiniz ağırlığın miktarına değil, aynı zamanda kullanılan aktüatörlerin sayısına ve tasarımınızın fiziksel geometrisine de bağlıdır. Kesin kuvvet gereksinimlerini belirlemek için iki temel fizik formülünü uygulayabilirsiniz: kuvvetlerin toplamı ve torkların toplamı. Bir nesneyi yalnızca bir eksen boyunca hareket ettiriyorsanız, sağdaki blok şemada olduğu gibi, tüm aktüatörlerinizden gelen toplam kuvvetin, hareket ettirdiğiniz ağırlıktan daha büyük olduğundan emin olmanız yeterlidir. Ancak örneğin bir kapağı açmak için aktüatör kullanıyorsanız bu daha karmaşık hale gelir çünkü ilgili kuvvetler farklı açılardan uygulanacaktır. Trigonometri konusunda iyiyseniz ve fizik bilginiz varsa, tam kuvvet ihtiyacınızı belirlemek için kuvvetlerin ve torkların toplamını kullanabilirsiniz. Ancak değilse, kullanışlı uygulamamızı kullanabilirsiniz. Lineer Aktüatör Hesaplayıcı, tam da bu zor durumlar için tasarlandı.
NOT: İstediğiniz kuvvet gereksinimini belirledikten sonra, ihtiyacınız olan daha yüksek statik ve dinamik kuvvet spesifikasyonuna sahip bir aktüatörü seçmek en iyi uygulamadır çünkü bu spesifikasyonlar operasyonel kapasitenizin mutlak sınırları olmalıdır.
Strok Uzunluğu
Bir nesneyi doğrusal aktüatörle hareket ettirmek için ihtiyaç duyduğunuz mesafe, strok uzunluğu gereksiniminizdir. Kapak açma gibi uygulamalarda istediğiniz doğrusal aktüatörden ihtiyacınız olan mesafeyi tam olarak belirlemek için bazı trigonometri kullanmanız gerekebilir. Kullandığınız aktüatörün türüne bağlı olarak stok uzunluğu biraz farklı bir anlama gelebilir (örn. palet aktüatörlerinde olduğu gibi strok uzunluğu paletin uzunluğudur). Ancak çoğunlukla, lineer aktüatörünüzün hareket etmesini istediğiniz mesafeyi öğrendikten sonra, strok uzunluğu bu değerde veya bu değerin üzerinde olan bir aktüatör seçmelisiniz. Strok uzunluğu, toplam uzunluk da dahil olmak üzere doğrusal aktüatörün bazı özelliklerini etkileyecektir.
Hız
Bazı uygulamalarda hız, tasarımınızda önemli bir gereklilik olurken, bazı durumlarda ise strok uzunluğundan veya kuvvetinden daha az önemli olabilir. Strok uzunluğu gibi, aktüatörünüzün hareket etmesini istediğiniz bir hıza sahipseniz o zaman istediğiniz hızda veya buna yakın hız spesifikasyonuna sahip bir doğrusal aktüatör seçmelisiniz. Ancak aktüatörünüzün hareket edeceği gerçek hız, hareket ettirdiği yükün boyutundan etkilenecektir. Bu etki her zaman önemli değildir ancak bazı doğrusal aktüatör üreticileri, belirli bir yük için aktüatörün hızına ilişkin bir tahminde bulunmanızı sağlayan aşağıdaki gibi Hız ve Yük performans grafiklerini sağlayacaktır.
Genel olarak konuşursak, elektronik doğrusal aktüatörler için, yüksek kuvvetli aktüatörler, düşük kuvvetli aktüatörlere göre daha yavaş hareket edecektir. Yüksek kuvvetli ve yüksek hızlı aktüatörlere ihtiyacınız varsa diğer aktüatör türlerini de düşünmeniz gerekebilir.
Azami hız her zaman önemli değildir, bazen kontrol istersiniz. Hız kontrolüne ihtiyacınız varsa aktüatörünüze bir arayüz bağlamanız gerekecektir. motor sürücüsü ve Arduino mikrodenetleyici. Aktüatörünüzün motor sürücünüzle kolayca arayüz oluşturabildiğinden ve kapalı döngü kontrolü isteniyorsa geri bildirim sağlama potansiyeline sahip olduğundan emin olmak isteyeceksiniz.
Güç Gereksinimleri
Herhangi bir elektronik doğrusal aktüatör için güç gereksinimlerinin iki yönü vardır; voltaj girişi ve maksimum akım çekimi. Giriş voltajı veya nominal voltaj, aktüatörün tasarlandığı voltajdır ve aktüatöre sağlanan maksimum voltaj olmalıdır. Giriş voltajı AC veya DC olabilir ve genellikle 12V DC veya 120V AC gibi standart değerlerdir. Maksimum akım çekimi, aktüatörün güvenli bir şekilde çekeceği maksimum akım miktarıdır ve voltajdan farklı olarak aktüatörünüzün gerçek akım çekişi bu değerden daha düşük olmalıdır. Aktüatörünüzün gerçek akım çekişi, aktüatör üzerindeki yükün boyutuyla ilişkili olacaktır; yük ne kadar büyük olursa, akım çekişi de o kadar yüksek olur.
Aktüatörünüz projenizin ana elektro-mekanik özelliği ise, projeniz için güç kaynaklarını ve diğer elektrikli bileşenleri tanımlamak için güç gereksinimlerini kolayca kullanabilirsiniz. Ancak robotik platform gibi daha karmaşık sistemlerde belirli bir voltaj veya maksimum akım çekimiyle sınırlı kalabilirsiniz. Akım çekişiniz ne kadar yüksek olursa piliniz o kadar hızlı tükeneceğinden, pille çalışan uygulamalarda güç gereksinimleri de önemli olacaktır. Mümkünse, daha yüksek voltajlı aktüatörler aynı güç ve hız seviyesi için daha az akım çekeceğinden, daha yüksek voltajlı bir aktüatör kullanabilirsiniz (yani 12V'den 24V'a geçiş).
Uygulamaya Özel Hususlar
Bu blog, lineer aktüatörünüzü boyutlandırmak için bazı temel özellikleri ele almış olsa da, doğru lineer aktüatörü seçerken her zaman dikkate almanız gereken uygulamaya özel ihtiyaçlar olacaktır. Aktüatörünüzün çalışacağı ortam gibi, dayanıklılığı etkileyebilecek ve çalışma sıcaklığı, mahfaza koruma sınıfı (IP) ve aktüatörün malzemesi. Bir aktüatör için mevcut olan fiziksel boyut ve montaj seçenekleri proje dahilinde işe yarayabilir veya çalışmayabilir. Diğer önemli gereksinim hususları şunları içerir: görev döngüsü gereksinimi, gürültü seviyesi gereksinimi veya geri bildirim gereksinimi.
Artık ihtiyaçlarınıza uygun doğru aktüatörü boyutlandırmak için gerekli araçlara sahip olduğunuza göre seçimlerimizi kontrol edebilirsiniz. Firglli Automation'da lineer aktüatörler.
[1] https://techathlon.com/ip68-ip67-code-rating-smartphones/
