Hướng dẫn toàn diện về thiết bị truyền động. Chúng là gì, các loại thiết bị truyền động và cách chúng hoạt động

Hướng dẫn toàn diện về bộ truyền động: Chúng là gì, loại bộ truyền động và cách chúng hoạt động

Thông thường, các yếu tố thiết yếu của một thiết bị hoặc hệ thống không phải là yếu tố quan trọng nhất. Chúng không phải là vẻ đẹp bên ngoài của thiết kế hay vỏ máy. Chúng không phải là chức năng thường được khen ngợi. Hầu hết thời gian, các yếu tố thiết yếu của một thiết bị được ẩn đằng sau lớp vỏ thẩm mỹ hơn.

Thiết bị truyền động là một ví dụ hoàn hảo về hệ thống ẩn này vì chúng là một phần cần thiết cho nhiều hệ thống, hiếm khi nhận được bất kỳ tín nhiệm nào cho những hành động đáng kinh ngạc của chúng. Vì vậy, trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu bộ truyền động là gì, cách thức hoạt động của bộ truyền động, các loại bộ truyền động và cách bạn có thể chọn bộ truyền động phù hợp cho dự án của mình.

Một cái máy thiết bị truyền động là bộ phận chịu trách nhiệm di chuyển và điều khiển một cơ cấu hoặc hệ thống để mở van. Nói một cách đơn giản thì đó là một “động lực”.

Thiết bị truyền động yêu cầu cả cơ chế điều khiển và nguồn cung cấp năng lượng. Thông thường, thiết bị điều khiển là một van. Van yêu cầu tín hiệu năng lượng thấp để kích hoạt. Nó có thể được kích hoạt bằng điện áp, áp suất chất lỏng bằng khí nén hoặc thủy lực hoặc thậm chí bằng lực của con người. Dòng điện, áp suất thủy lực hoặc áp suất khí nén cũng là nguồn cung cấp năng lượng tiềm năng.

Họ sử dụng piston, động cơ hoặc thiết bị khác để hoạt động bằng cách chuyển đổi năng lượng từ nguồn điện hoặc chất lỏng. Ở dạng cơ bản nhất, bộ truyền động mở hoặc đóng van. Mặt khác, các van điều chỉnh hoặc điều khiển vị trí diễn giải tín hiệu định vị để di chuyển chính xác đến bất kỳ vị trí trung gian nào. Hệ thống điều khiển có thể được vận hành bằng tay hoặc tự động, được hỗ trợ bởi phần mềm, bằng cơ hoặc bằng điện.

Một bộ truyền động cho phép bất kỳ máy nào có khả năng tạo ra chuyển động. Về cơ bản, bộ truyền động hoạt động như một động cơ biến năng lượng thành mô-men xoắn và sử dụng mô-men xoắn đó để di chuyển hoặc điều chỉnh một cơ chế hoặc hệ thống. Chúng có thể vừa gây ra vừa làm dừng chuyển động.

Thiết bị truyền động hoạt động như thế nào?

Bộ truyền động là một phần của bộ máy cơ học cho phép chuyển động, giống như các cơ trong cơ thể con người giúp chân, cánh tay, ngón tay và các bộ phận khác của cơ thể chuyển động. Nó cho phép chuyển động bằng cách chuyển đổi năng lượng và tín hiệu tới thành lực cơ học. Trong khi chuyển động hướng ra ngoài có thể là chuyển động quay hoặc chuyển động tuyến tính, lực định tâm có thể là điện, khí nén (không khí) hoặc thủy lực (nước). Do đó, các bộ truyền động ở xung quanh chúng ta, từ hệ thống kiểm soát truy cập trên cửa cho đến các robot nhà kho gần đó thực hiện việc nâng vật nặng. Ngay cả phiên bản im lặng của điện thoại di động cũng có bộ truyền động tạo ra rung động.

Một bộ truyền động, như đã đề cập trước đây, có thể hỗ trợ chuyển đổi năng lượng thành chuyển động đồng thời hỗ trợ kiểm soát chuyển động và năng lượng đó.

Loại năng lượng, khối lượng đầu vào và tốc độ chuyển động là các biến số trong hệ thống truyền động. Các thành phần giống hệt nhau mà bộ truyền động sử dụng cũng có hình thức trực quan khác nhau tùy thuộc vào loại và chức năng của bộ truyền động.

Các thành phần của một thiết bị truyền động

Thiết bị truyền động yêu cầu một một số thành phần cơ bản. Những thành phần này bao gồm:

• Nguồn cấp: Như đã nói, nguồn năng lượng có thể là điện, không khí hoặc khí đốt, nước hoặc bất kỳ nguồn năng lượng nào, nhưng đây là những nguồn mà bộ truyền động sử dụng thường xuyên nhất.

• Chuyển đổi năng lượng: Truyền năng lượng từ nguồn điện đến bộ truyền động thông qua bộ chuyển đổi năng lượng. Hoạt động này tuân theo mọi phép đo hoặc đơn vị được chỉ định trên bộ điều khiển hoặc trong thiết kế của nó.

• Thiết bị truyền động: Bộ truyền động, một thiết bị vật lý-cơ khí, thực hiện việc chuyển đổi. Tùy thuộc vào đầu vào/đầu ra bạn đang sử dụng và kết quả mong muốn, nó có thể xuất hiện khác nhau.
• Tải trọng cơ học: Tải cơ học là ứng suất hoặc lực chống lại năng lượng mà bộ truyền động tạo ra trong hệ thống. Kết quả là hệ thống tạo ra nhiều điện hơn.
• Bộ điều khiển: Bộ điều khiển là một thiết bị bật bộ truyền động và quản lý đầu ra, điều khiển lực, tuổi thọ và hướng của nó. Ngoài việc ngăn cản hệ thống hoạt động độc lập, nó còn cho phép hạn chế ở cả hai đầu của quá trình chuyển đổi mà người vận hành có thể kiểm soát.

Các loại thiết bị truyền động và cách chúng được sử dụng

Có bảy điều cơ bản các loại thiết bị truyền động tất cả đều có mục đích riêng.

tuyến tính điện

Thiết bị truyền động tuyến tính điện thường được sử dụng trong các ứng dụng tự động hóa khi một bộ phận máy hoặc công cụ cần chuyển động tuyến tính được kiểm soát đến một điểm nhất định. Khi cần định vị tuyến tính, chúng sẽ được sử dụng trên nhiều lĩnh vực khác nhau.

Máy quay điện

Điện thiết bị truyền động quay được sử dụng trong các ứng dụng tự động hóa khi cổng, van và các bộ phận tương tự khác có thể điều khiển được để di chuyển đến các vị trí quay cụ thể. Ngoài ra, chúng còn được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, nơi việc định vị là cần thiết.

Tuyến tính năng lượng chất lỏng

Khi một đối tượng cần được di chuyển cẩn thận đến một vị trí cụ thể, thiết bị truyền động tuyến tính năng lượng chất lỏng thường được sử dụng trong các ứng dụng tự động hóa. Khi cần định vị tuyến tính, chúng sẽ được sử dụng trên nhiều lĩnh vực khác nhau. Việc mở và đóng cửa giảm chấn, kẹp, hàn, v.v. là những công dụng điển hình.

Chất lỏng quay

Khi một đối tượng cần được xoay một cách có kiểm soát đến một vị trí cụ thể, thiết bị truyền động quay năng lượng chất lỏng được sử dụng. Việc sử dụng phổ biến nhất của năng lượng chất lỏng Bộ truyền động quay là các ứng dụng tự động hóa. Không khí hoặc các loại khí khác và chất lỏng thủy lực là một số phương tiện khác nhau cung cấp năng lượng cho bộ truyền động.

Thiết bị truyền động chuỗi tuyến tính

Các thiết bị truyền động chuỗi tuyến tính thường cung cấp hành động đẩy hoặc kéo đường thẳng trong các ứng dụng điều khiển chuyển động. Khi dây xích thẳng, các mắt xích lân cận khóa vào vị trí để tạo thành bộ phận cứng. Tùy thuộc vào khu vực có sẵn trong một ứng dụng cụ thể, chúng có nhiều kích cỡ và thiết kế dây chuyền khác nhau, cũng như các lựa chọn lưu trữ dây chuyền.

Tuyến tính thủ công

Hầu hết các ứng dụng thương mại để định vị chính xác, chẳng hạn như các công cụ thao tác hoặc phôi gia công, đều sử dụng thủ công. bộ truyền động tuyến tính. Các bộ truyền động thủ công không được cấp nguồn sẽ được bật và tắt bằng cách xoay tay quay hoặc núm xoay. Có nhiều loại khác nhau, mỗi loại có thêm tải trọng và khả năng truyền động, chẳng hạn như loại có vít me, giá đỡ, bánh răng, bộ truyền động đai, v.v.

quay bằng tay

Hoạt động của van là cách sử dụng chính của bộ truyền động quay thủ công. Đôi khi chúng được gọi là bộ điều khiển van thủ công hoặc bộ truyền động. Van bi, van bướm, van kiểm tra và van cầu là một số loại khác nhau. Các mục đích sử dụng khác có thể bao gồm bất kỳ thứ gì yêu cầu xoay vòng có kiểm soát và hạn chế.

8 bước để chọn thiết bị truyền động phù hợp cho ứng dụng của bạn

Đương nhiên, nhiều bộ truyền động khác nhau được sử dụng trong nhiều ngành và không phải bộ truyền động nào cũng phù hợp với nhu cầu của bạn. Dưới đây là một hướng dẫn ngắn gọn để lựa chọn tốt nhất.

1. Xác định loại chuyển động cần thiết

Bạn sẽ có thể xem liệu hàm này có yêu cầu các chuyển động tuyến tính quyết định hay cần thêm động lực trong hàm cuối cùng, tùy thuộc vào hàm đó. Nhưng bạn cũng có thể muốn nghĩ xem bạn muốn phong trào đó đi được bao xa.

1. Những cân nhắc về năng lượng đầu vào

Thiết bị truyền động điện được sử dụng rộng rãi và có thể thực hiện nhiều nhiệm vụ toàn diện hơn. Tuy nhiên, trong trường hợp dòng điện yêu cầu không phải lúc nào cũng khả thi, bạn có thể sử dụng bộ truyền động thủy lực và khí nén để loại bỏ yêu cầu đầu vào điện áp cao.

1. Độ chính xác

Theo quy luật “chung”, những công việc nhỏ hơn, chi tiết hơn, tinh tế hơn, bao gồm cả việc lựa chọn và xử lý, cần độ chính xác cao hơn. Ngược lại, lao động nặng nhọc có thể sống sót nếu không có nó. Yếu tố đó sẽ ảnh hưởng đáng kể đến bộ truyền động bạn chọn.

1. Lực nào là tốt nhất

Mục tiêu chính của bộ truyền động là di chuyển bất cứ thứ gì; tuy nhiên, lượng lực cần thiết sẽ thay đổi tùy theo độ nặng hoặc kích thước của vật phẩm. Hãy xem xét kích thước của những thứ mà bộ truyền động của bạn cần di chuyển khi chọn một thứ có đủ khả năng chịu tải.

1. Có bao nhiêu chỗ cho việc di chuyển?

Bất kỳ bộ truyền động nào cũng sẽ có độ dài hành trình mà bạn nên cân nhắc khi chọn thiết bị truyền động cho mục đích sử dụng của mình.

1. Bạn đang tìm kiếm tốc độ nào?

Tốc độ của bộ truyền động là một yếu tố quan trọng vì bộ truyền động cần nhiều lực hơn thường chậm hơn những bộ truyền động tạo ra ít lực hơn.

1. Môi trường hoạt động là gì?

Cả ứng dụng công nghiệp và các môi trường có cấu trúc chặt chẽ hơn của các phòng thí nghiệm và nhà xưởng nội thất đều thường xuyên sử dụng bộ truyền động.

1. Nó sẽ được gắn kết như thế nào?

Có một số tùy chọn lắp đặt cho bộ truyền động. Ví dụ: cơ chế lắp trục kép cho phép vật phẩm xoay hoặc xoay trong khi kéo dài và rút lại. Bộ truyền động được giữ ở vị trí an toàn hơn với cơ cấu lắp cố định.

Cách gắn thiết bị truyền động

Có hai phương pháp chính để lắp bộ truyền động; Gắn trục kép và gắn cố định:

Gắn trục kép

Bộ truyền động được gắn trên bệ xoay bằng cách sử dụng các chốt hoặc chốt gắn được gắn vào mỗi giá đỡ ở hai đầu của bộ truyền động. Đây là các giá đỡ vì một chốt chéo kết nối bộ truyền động và giá đỡ bằng cách trượt qua cả hai. Bộ truyền động có thể xoay quanh mỗi chốt, dịch chuyển theo vật mà nó đang chuyển động và tạo ra chức năng năng động hơn.

Gắn cố định

Bộ truyền động có thể tạo ra chuyển động đẩy hoặc kéo từ một vị trí cố định khi lắp đặt cố định, đòi hỏi phải gắn chặt bộ truyền động vào giá đỡ trục. Ví dụ: đây là cách cài đặt một nút.

Ứng dụng thực tế của thiết bị truyền động

Bộ truyền động là tối ưu cho một ứng dụng cụ thể nếu nó có thể cung cấp đủ lực, có đủ đặc tính tốc độ tải, hoạt động với hiệu suất cao trong phạm vi hoạt động và có thiết kế đáng tin cậy.

Tự động hóa công nghiệp và robot là hai ngành công nghiệp mà không thể hình dung được sẽ làm được bất cứ điều gì nếu không có bộ truyền động. Những thành phần này cho phép máy móc sản xuất di chuyển và lấy đồ. Thiết bị truyền động thường được sử dụng trong các máy nông nghiệp và máy xây dựng lớn để cho phép thực hiện nhiều chuyển động khác nhau. Các tấm pin mặt trời là một ví dụ tuyệt vời về cách sử dụng bộ truyền động. Các tấm pin mặt trời với bộ truyền động liên tục điều chỉnh góc của chúng suốt cả ngày khi mặt trời mọc và lặn để thu được nhiều năng lượng mặt trời nhất.

Thiết bị truyền động là thành phần phổ biến của hầu hết mọi thiết bị gia dụng thông minh, từ đồ nội thất đến robot hút bụi cần di chuyển theo bất kỳ hướng nào. Nhiều đồ chơi thậm chí còn có một vài bộ truyền động nhỏ được tích hợp ngay bên trong chúng. Khả năng là vô hạn.

Phần kết luận

Gần như tất cả các thiết bị gia dụng và công nghiệp hiện đại đều sử dụng bộ truyền động. Tuy nhiên, những phát triển trong lĩnh vực này nhận được rất ít sự chú ý của giới truyền thông so với các công nghệ hàng đầu như Trí tuệ nhân tạo (AI), Blockchain, Internet of Things (IoT), in 3D, v.v.

Các bộ truyền động mới với các đặc tính hiệu suất được cải thiện sẽ được lên ý tưởng trong vài năm tới và những bộ truyền động hiện đang được nghiên cứu sẽ được đưa vào thị trường.