Ne Arıyorum Ben?
Bir gücün gücü. Doğrusal çalıştırıcı getirebileceği güç mikttır. Genellikle metrik birimleri için Newton (N) ve imperial birimleri için pound (lbs) olarak görülür. Lineer aktivator üreticilerinin sağlayacağı iki tip kuvvet belirtimi vardır: Dinamik ve Statik.
Dinamik Güç (ya da dinamik yükleme), bir nesneyi taşımak için çalıştırıcının uygulayabileceği en yüksek güçtür.
Statik güç (ya da statik yük), aktivatörün hareket etmediğinde tutabileceği maksimum ağırlıktır.
Bu güç belirtimleri, projeniz için hangi doğrusal çalıştırıcının gereksinim duyardığını belirlemede genellikle temel etkenlerdir. Eğer bir doğrusal aktüratör seçerken dikkate almak isteyebileceğiniz diğer faktörleri bilmiyorsanız, bu konu hakkındaki postamızı kontrol edin. burayı tıklatın.
Bir nesneyi doğrusal bir acturator ile taşıma girişiminde bulunduğunuzda, doğrusal çalıştırıcının sahip olduğu minimum dinamik kuvvet olup olmadığını saptamanız gerekir. Bu kuvvet, hareket etmeye çalıştığınız ağırlık miktarından daha fazlasına bağlı olacak, aynı zamanda işe dahil olan aktüratör sayısı ve tasarımınızın fiziksel geometrisi olacaktır. Herhangi bir uygulamada tam güç gereksinimini belirlemek için, Newton 'un ilk hareket yasasını uygulamanız gerekir. Bu yasa, geri kalan bir nesnenin, dengesiz bir güç tarafından hareket edilmedikçe, dinlenmeye eğilimli olduğunu belirtiyor. Bizim için, bu bizim doğrusal aktüratörden gelen gücün, hareket yönüne karşı hareket eden tüm kuvvetlerin toplamından daha büyük olması gerektiği anlamına geliyor. Bu kılavuz, bazı temel örnekleri kullanarak ilgili kuvvetlerin nasıl hesaplanacağı ile ilgili size yol gösterir.
Hızlı Bir Kenara: Serbest gövde şemaları, uygulanmakta olan kuvvetlerin görselleştirilmesi için kullanılan nesnelerin basitleştirilmiş çizgeleridir. Bu diyagramları kullanmak, ilgili tüm güçleri ve yönlendirmeleri görselleştirmek için iyi bir uygulamadır.
Bir-Boyutlu Hareket
Hareket sağlamak için doğrusal bir akturatörü kullanmanın en basit yolu bir nesneyi bir eksen boyunca taşımak için bir akturator kullanmaktadır. Bu paragrafın yanındaki serbest gövde diyagramında gösterildiği gibi, doğrusal aktüratör tarafından uygulanan kuvvet F olarak etikettir ve nesnenin ağırlığı, doğrusal akturatörü gerekli olan dinamik kuvveti belirlemek için W olarak etikettir. Basit yöndeki kuvvetlerin toplamını negatif yöndeki kuvvetlerin toplamından basitçe çıkarıyorsunuz, bu da motif ile sonuçlanacak kadar sıfırdan büyük olması gerekir. \n Bu örnek için, F-W > 0 olur. O zaman F için çözmeniz gerekir ki bu da F > W olur. Bu, doğrusal çalıştırıcıdaki dinamik kuvvet gereksiniminin, nesnenin ağırlığından daha büyük olması gerektiği anlamına gelir.
Serbest vücutlardaki gibi birden fazla doğrusal aktivator kullandığın bir durumda.
burada gösterilen çizge, yukarıdaki gibi aynı işlemi takip edin. Bu örnekte, kuvvetlerin toplam değeri F + F-W > 0 ya da 2 *F-W > 0 olur. Daha sonra F ' nin çözümü F > ½ *W olur. Bu, bir çalıştırıcının uyguladığı güç, nesnenin ağırlığından daha az olabilir, ancak her iki ihtiyacının toplam gücünün daha büyük olması anlamına gelir.
Sürtü
Yukarıdaki durumlar, zorlamalı bakiye hesaplamalarında sürtünmeyi göz ardı eder; bu durum, uygulamanızın durumunda olabilir ya da olmayabilir. Sürtünme kuvveti (f) miktarı, sürtünme (u) çarpma katsayısına normal bir kuvvetin (N) eşit olur. Sürtünme katsayısı genellikle 0 ile 1 arasındadır (1 'den büyük olabilir) ve hangi malzemelere kaymanın kullanılıp kullanılmadığına bağlı olarak hangi malzemelere doğru kaymanın yanı sıra hangi malzemelere geçeceğine bağlı olacaktır.
Sürtünme katsayısı, bir nesne hareket halinde olduğunda ve genellikle statik ve dinamik değerler olarak verildiğinde de değişir. Statik değer her zaman dinamik değerden daha büyük olacaktır (Newton 'un ilk yasası nedeniyle) ve bir nesneyi taşımaya çalışırken, sürtünme katsayısının statik değerini kullanmak isteyeceksiniz. Olağan güç, başka bir nesne ya da yüzeydeki bir nesneyi desteklemek için kullanılan sonuçtaki güç. Örneğin, evinizdeki bir zeminde duruyorsanız, katınız ağırlıklarınıza eşit olduğunda yukarıya doğru bir güç uygulayarak sizi destekleyecektir, bu normal bir kuvvettir. Normal kuvvet her zaman sürtünme kuvvetine karşı dik hareket eder ve sürtünme kuvveti, her zaman istenen hareket yönüne karşı hareket eder.
yukarıdaki durumlar gibi durumlarda, hareket halinde olduğunuz nesnenin bir yüzey boyunca kaydırmadığı gibi, sürtünme göz ardı edilebilir. Teknik olarak, nesnenizi destekleyen bileşenler, doğrusal hareket olup olmadıklarını destekler. sürgü rayları ya da doğrusal aktivator ' un kendisi, hareket etmeye başlamak için üstesinden gelmeniz gereken bazı iç sürtünme olacaktır, ancak görece küçük olacaktır.
Bir nesneyi bir yüzey boyunca taşıyorsanız, sürtünmenin kuvvet hesaplamalarınızda dikkate alınması gerekir. Yukarıdaki serbest beden diyagramı, doğrusal bir çalıştırıcı tarafından itilen bir çekmecenin örneğini göstermektedir. Her biri çekmece slaydı bir perpendiküler yük (W) desteklerken, belirgin bir sürtünme olacaktır. İki çekmece kayması olduğu için, çekmece slaytlarından biri tarafından uygulanan normal kuvvet (N), yüklerin yarısına eşit olacaktır (W). Bu örnekte, F için güç toplamanın ve F ' nin çözülmesine neden olan sonuçlar şunları içerir:
F > u * (0.5 *W) + u * (0.5 *W) = u *W
Bu nedenle, doğrusal aktivasyondan gereksinim duyduğunuz kuvvet, sürtünme gücünden daha büyük olmalıdır. Bu vakalardaki aldatıcı kısım sürtünme katsayısını belirliyor. Uygulamanınızdaki sürtünmenin tam katsayısını belirleyebildiyseniz, en az dinamik gücünüz için çözmek üzere yukarıdaki formülü kullanabilirsiniz. Sürtünme katsayısını belirleyemezseniz, 1 'e eşit olduğunu varsayabilirsiniz. Bu, muhtemelen sürtünmenin gerçek katsayılarından daha büyük olacaktır. Bu nedenle, doğrusal çalıştırıcıınızdan gereksinim duyduğunuz kuvvet miktarını belirlemek için güvenli bir varsayım olacaktır.
İki Boyutlu Hareket
Şu ana kadar sadece bir nesneyi tek eksenli olarak taşımaya baktık, ancak iki eksenli ya da bir açıyla hareket gerektirebilir. Bu durumlarda, gerekli dinamik gücü belirlemek için hala kuvvet toplama olanağını kullanabilirsiniz, ancak çoklu eksenleri göz önünde bulundurmanız ve bazı trigonometriyi kullanmamız gerekir. Bir nesneyi rampa yukarı itmenin aşağısındaki örnekte, hareket yönü bir açıdadır (teta). Hesaplamalarımızı basitleştirmek için, bir eksenin hareket yönünün paralellik olmasını ve diğer eksenin de gösterildiği gibi, dik bir şekilde sapmasını seçebilirsiniz.
artık eksenlerin kaydırılmış olması, trigonometri ve rampa (theta) eğimini kullanarak nesnenin ağırlığını iki kuvvet bileşenine bölmeniz gerekecektir. Bu güçlerden biri hareket yönüne karşı hareket edecek ve biri rampın yüzeyine dik hareket edecek. Sürtünme gücünü belirlemek için kullanılan normal kuvvet, nesnenin ağırlığının dik bileşeniyle eşit olacaktır. F ' yi belirlemek için kuvvetlerin özetlerinin çözülmesi sonucunda ortaya çıkan sonuç:
F > W*sin (theta) + u *N = W*sin (teta) + u * W* cos (teta)
Dönme Hareketi
Doğrusal aktuatörler doğrusal hareket sağlarken, bir kapağı açma ya da kapak açma gibi uygulamalarda döndürme sağlamak için de kullanılabilir. Döndürme sağlamak için gereken dinamik gücün, dengesiz bir güç yerine dengesiz bir tork ile sonuçlanacaktır. Bir tork, dönüşe neden olan ve rotasyon noktasına kadar dik mesafeden uygulanan kuvvetle eşit olan bir dönüm kuvvetidir. Bu yüzden, rotasyon yapmak için, doğrusal bir aktüratör, istenen rotasyon yönüne karşı çalışan tüm torkların toplamından daha büyük bir tork sağlamalıdır.
Doğrusal aktivatörün geçerli olduğu tork miktarı iki faktöre bağlıdır, kuvvet uygulanmış ve dönüş noktasından uzaklığı. Yukarıdaki örneklerde, Torques 'in toplam değeri aynı görünüyor:
F*y*cos (alfa)-W*x*cos (alfa) > 0
Doğrusal aktüratörden kuvvet noktasına kadar olan mesafe, y 'dir ve kapağın yerçekimi merkezine dönüş noktasından uzaklığı x' dir. Kapak bir açıda olduğundan (alfa), her bir kuvvetin dik mesafesini, açısının kosinüs mesafesi ile kat kat uzaklığı belirleyebiliriz. Doğrusal çalıştırıcı, F ' nin dinamik gücünün çözülmesi, aşağıdaki sonuçları içerir:
F > (W* x) /y
Sol tarafta, doğrusal aktivatörün dinamik gücü, F, kapak ağırlığına daha az ya da eşit olabilir, W, çünkü dönüş noktasından (y > x) daha fazla yol göstermektedir. Bu durumda, F 'nin W' dan daha büyük olması gerekir, çünkü F, rotasyon noktasına daha yakın davranır, (y < x).
Bazı uygulamalarda, doğrusal çalıştırıcının uyguladığı kuvvet yukarıdaki resimde olduğu gibi bir açıda olmalıdır. Bu, doğrusal ve yatay bileşenlerde doğrusal aktüer tarafından uygulanan kuvvetin bölünmesi gerekirken, hesaplamaların biraz daha karmaşık hale getirmesini sağlar. Yukarıdaki resme ilişkin serbest gövde çizgesi aşağıda gösterilmiştir:
Bu örneğe ilişkin torques 'in toplamı şöyledir:
((F* cos (beta)) * (L* sin (alfa))) + (F* sin (beta)) * (L* cos (alfa))-W* (x*cos (alfa) > 0
Doğrusal aktivatörden (F) gelen kuvvet bir açıda (beta) uygulandığından, yukarıdaki rampa örneğinde gösterildiği gibi, dikey bileşene (F* sin (beta)) ve yatay bileşene (F* cos (beta)) bölünmesi gerekir. kuvvetin dikey bileşeni, menteşe ile menteşe arasında yatay bir mesafe olduğu gibi menteşe ile ilgili bir tork oluşmasına neden olur; benzer şekilde, kuvvetin yatay bileşeni de, kuvvet ile menteşe arasında dikey bir mesafe olduğu gibi menteşe ile ilgili de tork oluşmasına neden olur. Bu mesafeleri, bir önceki kapak örneğinde gösterildiği gibi, hattın uzunluğuna (L) ve hattın açısına (alfa) dayalı olarak belirleyebilirsiniz. Gerekli olan dinamik gücü belirlemek için, yukarıdaki denklemi F. F için çözmeniz gerekir. Ne yazık ki, doğrusal aktivatörden (F) kuvvet, ambarın açısına (alfa) bağlı bir işlev olacaktır. Bu açı kapağı açtıkça değişeceği için, doğrusal çalıştırıcının gerektirdiği minimum güç de değişir. Bu, dinamik kuvvet belirtiminiz için kullanmak üzere gereken en yüksek minimum gücü bulmak için yukarıdaki denklemi çeşitli açılardan çözmeniz gerektiği anlamına gelir. bu durum, gücün uygulandığı (beta) açısının da kapak açıldığı gibi değişirse daha da zor olabilir. bu durum, bunun da kapak açısının (alpha) bir işlevi olacağı anlamına gelir. Eğer matematiği iyi tanıyorsanız, doğrusal çalıştırıcıınızdan gereksinim duyardığınız dinamik kuvvet gereksinimini tam olarak belirleyebilirsiniz. Ama değilse, işimize yararsın. Doğrusal Çalıştırıcı Hesap Makinesi, bu da sadece bu zor durumlar için tasarlanmış.
Statik Durumlar
Durağan bir durumda, kuvvetlerin toplandığı ve çeklerin toplamsı sıfıra eşit olacaktır. Dengesiz kuvvet ya da tork hareket hareketine neden olmaz. tasarımınızın belirli bir yük için dengeli olmasını sağlamak ya da doğrusal aktivasyonunuzun belirli bir yükü tutmasını sağlamak istiyorsanız, tüm kuvvetler ve torquelerin dengeli olmasını sağlamak için yukarıdaki teknikleri kullanmaya devam edebilirsiniz. Statik durumları kontrol ederken, dinamik kuvvet belirtimi yerine, doğrusal çalıştırıcınız için statik kuvvet belirtimini kullanırsınız.
şimdi doğrusal aktivatörün ne kadar güçlü olması gerektiğini nasıl belirleyeceğini bildiğine göre, bizim de ihtiyaçlarınız için doğru olanı bulabilirsiniz. seçim: Firgelli Otomasyonlar.
