Hoe sterk moet ek 'n lineêre aandrywer hê?

Waarna soek ek?

Die sterkte van 'n lineêre aandrywer is die hoeveelheid krag wat dit kan lewer. Dit word gewoonlik gesien in terme van Newton (N) vir metrieke eenhede en pond (lbs) vir imperiale eenhede. Daar is twee soorte kragspesifikasies wat vervaardigers van lineêre aandrywers sal voorsien: Dinamies en Staties.

Dinamiese krag (of dinamiese lading) is die maksimum krag wat die aandrywer kan toepas om 'n voorwerp te beweeg.

Statiese krag (of statiese lading) is die maksimum gewig wat die aandrywer kan hou as dit nie beweeg nie.

Hierdie kragspesifikasies is oor die algemeen die belangrikste faktore om te bepaal watter lineêre aandrywer u benodig vir u projek. As u nie weet watter ander faktore u kan oorweeg wanneer u 'n lineêre aandrywer kies nie, kyk na ons pos hieroor hier.  

Wanneer u probeer om 'n voorwerp met 'n lineêre aandrywer te beweeg, moet u bepaal wat die minimum dinamiese krag is wat u lineêre aandrywer kan hê. Hierdie krag sal afhang van meer as net die hoeveelheid gewig wat u probeer beweeg, maar ook die aantal betrokke aandrywers en die fisiese meetkunde van u ontwerp. Om die presiese kragvereiste in enige toepassing te bepaal, moet u die eerste bewegingswet van Newton toepas. Hierdie wet bepaal dat 'n voorwerp wat rus, geneig is om te rus, tensy dit deur 'n onbalansmag opgetree word. Vir ons beteken dit dat die krag van ons lineêre aandrywer groter moet wees as die som van alle kragte wat teen die gewenste bewegingsrigting inwerk. In hierdie gids word u geleer hoe om die betrokke kragte te bereken aan die hand van enkele basiese voorbeelde.

Vinnige kant: Vryliggaamdiagramme is vereenvoudigde diagramme van voorwerpe wat gebruik word om die kragte wat daarop toegepas word, te visualiseer. Die gebruik van hierdie diagramme is 'n goeie praktyk om al die betrokke kragte en hul oriëntasie te visualiseer.

Eendimensionele beweging

1D-vryliggaamdiagram Die eenvoudigste geval van die gebruik van 'n lineêre aandrywer om beweging te verskaf, is om een ​​aandrywer te gebruik om 'n voorwerp langs een as te beweeg. Soos aangedui in die vrye liggaamsdiagram langs hierdie paragraaf, word die krag wat deur die lineêre aandrywer toegepas word, aangedui as F en die gewig van die voorwerp is aangedui as W. Om die dinamiese krag van die lineêre aandrywer te bepaal, trek u die som van die kragte in negatiewe rigtings vanaf die som van die kragte in positiewe rigting, wat groter as nul moet wees om motio tot gevolg te hê. Vir hierdie voorbeeld word dit F - W> 0. Dan moet u F oplos, wat F> W word.  Dit beteken dat die behoefte aan dinamiese krag van die lineêre aandrywer groter moet wees as die gewig van die voorwerp.     

In 'n geval waar u meer as een lineêre aandrywer gebruik, soos in die vrye liggaam2 Aktuator VoorbeeldIn die diagram hier getoon, volg u dieselfde proses as hierbo. Vir hierdie voorbeeld word die som van kragte F + F - W> 0 of 2 * F - W> 0. Dan word die oplossing van F F> ½ * W. Dit beteken dat die krag wat deur een aandrywer toegepas word, minder kan wees as die gewig van die voorwerp, maar die totale krag van albei moet groter wees.

 

 

 

Wrywing

Bogenoemde gevalle het wrywing in hul kragbalansberekeninge geïgnoreer, wat al dan nie die geval is in u toepassing. Die hoeveelheid wrywingskrag (f) is gelyk aan die wrywingskoëffisiënt (u) keer 'n normale krag (N). Die wrywingskoëffisiënt is gewoonlik tussen 0 en 1 (alhoewel dit groter as 1 kan wees) en sal afhang van die materiaal wat by mekaar skuif, sowel as of smeer gebruik word.
Die wrywingskoëffisiënt sal ook verander sodra 'n voorwerp in beweging is en word dikwels as statiese en dinamiese waardes gegee. Die statiese waarde sal altyd groter wees as die dinamiese waarde (as gevolg van Newton se eerste wet) en as ons 'n voorwerp probeer skuif, wil u die statiese waarde van die wrywingskoëffisiënt gebruik. Die normale krag is die resulterende krag wat gebruik word om 'n voorwerp op 'n ander voorwerp of oppervlak te ondersteun. As u byvoorbeeld op 'n vloer in u huis staan, sal u vloer u ondersteun deur 'n opwaartse krag op u uit te oefen wat gelyk is aan u gewig, dit is 'n normale krag. Die normale krag sal altyd loodreg op die wrywingskrag inwerk en die wrywingskrag sal altyd teen die gewenste bewegingsrigting inwerk.

In situasies, soos in die gevalle hierbo, waar die voorwerp wat u beweeg nie langs die oppervlak gly nie, kan wrywing geïgnoreer word. Alhoewel dit tegnies is, ondersteun die komponente wat u voorwerp ondersteun, of dit nou lineêre bewegings is skuifrails of die lineêre aandrywer self, sal die interne wrywing hê wat u moet oorkom om te begin beweeg, maar dit sal relatief klein wees.

Gratis liggaamsdiagram van 'n laai

As u 'n voorwerp langs 'n oppervlak beweeg, moet wrywing in u kragberekeninge in ag geneem word. Die diagram hierbo toon 'n voorbeeld van 'n laai wat deur 'n lineêre aandrywer gedruk word. Elkeen laai gly wrywing sal merkbaar wees, aangesien dit 'n loodregte las (W) dra. Aangesien daar twee skyfies is, sal die normale krag (N) wat een van die skuifblaaie uitoefen gelyk wees aan die helfte van die lading (W). As u die kragte opsom en die oplossing van F in hierdie voorbeeld sal lei tot:

F> u * (0,5 * W) + u * (0,5 * W) = u * W

Dus moet die krag wat u benodig van die lineêre aandrywer groter wees as die totale wrywingskrag. Die lastige deel in hierdie gevalle is om die wrywingskoëffisiënt te bepaal. As u die presiese wrywingskoëffisiënt in u toepassing kan bepaal, kan u die bostaande formule gebruik om u minimum dinamiese krag op te los. As u nie die wrywingskoëffisiënt kan bepaal nie, kan u aanvaar dat dit gelyk is aan 1. Dit sal waarskynlik groter wees as die werklike wrywingskoëffisiënt, dus dit is 'n veilige aanname om die hoeveelheid krag wat u benodig van u lineêre aandrywer te bepaal. .

Tweedimensionele beweging

Tot dusver het ons slegs gekyk na die beweging van 'n voorwerp langs een-as, maar u benodig dalk beweging in twee-as of skuins. In hierdie gevalle kan u steeds die som van die krag gebruik om die benodigde dinamiese krag te bepaal, maar ons sal meerdere asse moet oorweeg en van 'n mate van trigonometrie gebruik maak. In die onderstaande voorbeeld van die stoot van 'n voorwerp teen 'n oprit, is die rigting van die beweging skuins (theta). Om ons berekeninge te vereenvoudig, kan u kies om die een as parallel met die bewegingsrigting te hê, en die ander as sal dan loodreg wees, soos aangedui.

Gratis liggaamsdiagram vir die Rampvoorbeeld

Noudat die ase verskuif word, moet u die gewig van die voorwerp in twee kragkomponente verdeel deur trigonometrie en die helling van die oprit (theta) te gebruik. Een van hierdie kragte sal teen ons bewegingsrigting inwerk en een sal loodreg op die oppervlak van die oprit optree. Die normale krag, wat gebruik word om die wrywingskrag te bepaal, is gelyk aan die loodregte komponent van die gewig van die voorwerp. Die oplossing van die som van kragte om F te bepaal, sal lei tot:

F> W * sin (theta) + u * N = W * sin (theta) + u * W * cos (theta)

Rotasiebeweging

Terwyl lineêre aandrywers lineêre beweging bied, kan dit ook gebruik word om rotasie te gee in toepassings soos om 'n deksel of luik oop te maak. Die dinamiese krag wat nodig is om rotasie te bewerkstellig, moet lei tot 'n ongebalanseerde wringkrag eerder as 'n ongebalanseerde krag. 'N Wringkrag is 'n draaikrag wat draai veroorsaak en is gelyk aan die toegepaste krag keer die loodregte afstand tot die draaipunt. Om rotasie te veroorsaak, moet 'n lineêre aandrywer dus 'n wringkrag gee wat groter is as die som van al die wringkragte wat teen die rigting van die gewenste rotasie werk.

Gratis liggaamsdiagramme van die broei Voorbeeld

Die hoeveelheid wringkrag wat u lineêre aandrywer toepas, hang af van twee faktore, die toegepaste krag en die afstand vanaf die draaipunt. In die voorbeelde hierbo lyk die som van koppel dieselfde:

F * y * cos (alfa) - W * x * cos (alfa)> 0

Die afstand vanaf die draaipunt tot die krag vanaf die lineêre aandrywer is y, en die afstand vanaf die draaipunt tot die swaartepunt van die luik is x. Aangesien die luik onder 'n hoek (alfa) staan, kan ons die loodregte afstand tot elke krag bepaal met die afstand van die cosinus van die hoek. Die oplossing van die dinamiese krag van die lineêre aandrywer, F, lei tot:

F> (W * x) / y

In die geval aan die linkerkant kan die dinamiese krag van die lineêre aandrywer, F, kleiner of gelyk wees aan die gewig van die luik, W, want dit werk verder vanaf die draaipunt (y> x). Terwyl dit in die geval aan die regterkant is, sal F groter as W moet wees omdat F nader aan die draaipunt (y

Broei met die aktuator skuins

In sommige toepassings moet die krag wat deur die lineêre aandrywer toegepas word, onder 'n hoek wees soos in die afbeelding hierbo. Dit maak die berekeninge 'n bietjie ingewikkelder omdat die krag wat deur die lineêre aandrywer toegepas word, in vertikale en horisontale komponente opgebreek moet word. Die vrye liggaamsdiagram vir die prent hierbo word hieronder getoon:

Broei met krag wat in 'n hoek toegepas word

Die opsomming van die wringkrag vir hierdie voorbeeld is:

((F * cos (beta)) * (L * sin (alfa))) + (F * sin (beta)) * (L * cos (alfa)) - W * (x * cos (alfa)> 0

Omdat die krag van die lineêre aandrywer (F) onder 'n hoek (beta) toegepas word, moet dit opgebreek word in vertikale komponent (F * sin (beta)) en horisontale komponent (F * cos (beta)), soos getoon in die oprit voorbeeld hierbo. Die vertikale komponent van die krag veroorsaak 'n wringkrag rondom die skarnier, want daar is 'n horisontale afstand tussen die krag en die skarnier; net so veroorsaak die horisontale komponent van die krag ook 'n wringkrag rondom die skarnier, aangesien daar 'n vertikale afstand tussen die krag en die skarnier is. U kan hierdie afstande bepaal op grond van die lengte van die luik (L) en die hoek van die luik (alfa), soos in die vorige luikvoorbeeld getoon. Om die benodigde dinamiese krag te bepaal, moet u die vergelyking hierbo vir F. oplos. Ongelukkig sal die krag vanaf die lineêre aandrywer (F) 'n funksie wees wat afhang van die hoek van die luik (alfa). Aangesien hierdie hoek sal verander as u die luik oopmaak, sal die minimum krag wat van die lineêre aandrywer benodig word ook verander. Dit beteken dat u bogenoemde vergelyking oor verskillende hoeke moet oplos om die hoogste minimum krag te vind wat nodig is om vir u dinamiese kragspesifikasie te gebruik. Dit kan nog moeiliker wees as die hoek waarteen die krag toegepas word (beta) ook verander soos die luik oopgaan, wat sal beteken dat dit ook 'n funksie van die luikhoek (alfa) sal wees. As u u wiskunde goed ken, kan u die presiese dinamiese kragvereiste van u lineêre aandrywer bepaal. Maar indien nie, kan u ons handige gebruik Lineêre aktuator sakrekenaar, wat net vir hierdie moeilike situasies ontwerp is.

Statiese situasies

In 'n statiese situasie is die som van kragte en die som van koppels gelyk aan nul, aangesien daar geen ongebalanseerde krag of wringkrag is wat beweging veroorsaak nie. As u wil verseker dat u ontwerp stabiel is vir 'n gegewe las, of u wil verseker dat u lineêre aandrywer 'n gegewe las het, kan u steeds die bogenoemde tegnieke gebruik om te verseker dat alle kragte en wringkragte gebalanseerd is. As u statiese situasies nagaan, gebruik u die statiese kragspesifikasie vir u lineêre aandrywer in plaas van die dinamiese kragspesifikasie.

Noudat u weet hoe u u lineêre aandrywer moet bepaal, kan u die regte een vir u behoeftes vind in ons keuse by Firgelli Automations.

Tags:

Share this article

Gewilde produkte

Linear Actuator - 12v dc
Klassieke stang lineêre aandrywers In Stock
From $109.99USD
water resistant IP66 Premium Linear Actuator
Premium lineêre aandrywers In Stock
$129.99USD
TVL-170 pop-up TV-hysbak agterop
TVL-170 pop-up TV-hysbak agterop In Stock
On Sale From $590.00USD

Hulp nodig om die regte aandrywer te vind?

Ons vervaardig en vervaardig ons produkte, sodat u die prys van direkte vervaardigers kry. Ons bied dieselfde dag aflewering en kundige kliëntediens. Probeer ons Aktuator Sakrekenaar gebruik om die regte aandrywer vir u toepassing te kies.