Sedert die uitvinding van elektriese motor, het ingenieurs gesoek na maniere om hul werkingsbeginsel te gebruik om lineêre beweging te genereer in plaas van draaibeweging, soos gesien in Rotary Actuators. In die afgelope eeu het hulle 'n verskeidenheid maniere bedink om dit te laat gebeur.
Die mees algemene metode om lineêre beweging te skep, is die gebruik van jacksscrews, wat in wese skroefagtige dié wat 'n motor se onderstel verhoog as dit gedraai word. Jacksskroewe bestaan in alles van bootwinkies en hysbakke tot drukpers en vervoerbande.
Maar as u nog steeds verward is oor wat lineêre aandrywers definieer, is u nie alleen nie. Daarom pak ons hierdie verwarrende onderwerp aan en verduidelik dit vir u eens en vir altyd. Ons het met 'n gids vorendag gekom wat u al die inligting op 'n eenvoudige, maklik verstaanbare manier sal gee.
Wat is 'n lineêre aktuator?
Lineêre aktueerders is eenvoudige elektromeganiese toestelle wat elektriese krag in lineêre beweging omskep in plaas van rotasie -aktuators. Lineêre aktuators is geneig om meer kompak, akkuraat en betroubaar te wees as Rotary Actuators, wat hulle die ideale oplossing maak vir baie toepassings wat lineêre beweging behels.
Lineêre aktuators het ook die duidelike voordeel dat hulle minder ratte of ander komponente benodig om draaibeweging in die gewenste hoeveelheid lineêre beweging te omskep. Byvoorbeeld, sommige jacksskroewe het verskillende ratte nodig om een duim lineêre beweging te genereer. Lineêre aktuators benodig hoogstens slegs twee of drie komponente.
Lineêre aandrywers kan 'n eenvoudige druk omskep of in 'n boog trek wat strek so ver as wat u arm sal toelaat. In werklikheid maak die veelsydigheid en eenvoud van lineêre aandrywers dit 'n gunsteling onder professionele persone in die bedryf.
Hoe werk lineêre aktuators?
Lineêre aktueerders is eenvoudige elektromeganiese toestelle wat op 'n elektriese motor en 'n draadstaaf staatmaak. Die draadstaaf verbind aan die voorwerp wat in 'n lyn beweeg. Terselfdertyd veroorsaak die enjin draaibeweging in die draadstaaf. Terwyl die staaf draai, beweeg dit langs 'n as. So eenvoudig soos dit!
Lineêre aktuators bestaan uit twee primêre afdelings: 'n teleskopiese afdeling en 'n dryfafdeling. Die teleskopiese gedeelte bestaan uit twee metaalstawe ('aksie' en 'sleep') wat langs mekaar gly as dit deur die motor binne -in beweeg word. Die dryfgedeelte bevat 'n motor en 'n aangehegte draadstaaf. Die motor draai om en dryf die draadstaaf binne -in die teleskopiese gedeelte.
Terwyl die draadstaaf beweeg, veroorsaak dit aktuerende beweging in die aksie-/sleepstawe en beweeg dit langs 'n as (vandaar "Lineêre aktuator"). Tog hou die akkuraatheid van lineêre aktuators verband met die aksie-/sleepstaafontwerp en hul ingeboude motors, so dit is waar die regte aktuator gekies word.
Wat is die soorte lineêre aktueerders?
Lineêre aktuators bestaan as vier hooftipes, volgens die manier waarop hulle aangedryf word. Die vier soorte is elektromagnetiese, pneumatiese, hidrouliese en piëzo -elektriese. Hierdie aktueerders kan aktief of passief wees, met eersgenoemde wat op elektriese krag staatmaak en laasgenoemde geen kragbron het nie.
Aanvanklik kan u dink dat dit 'n negatiewe ding is wat aktuators nie meer veralgemeen in hul funksie nie. Maar die feit dat daar soveel soorte is, sal u net op die lange duur bevoordeel. Aangesien verskillende bedrywe verskillende probleme ondervind het. Hulle het hul eie oplossings bedink met behulp van nuwe soorte lineêre aktueerders om hul unieke uitdagings beter te hanteer.
Die resultaat is 'n klomp verskillende soorte aktueerders wat aan spesifieke behoeftes en kwessies voldoen. Dit op sigself is 'n groot voordeel, want dit stel elke soort lineêre aktuator in staat om sy eie doel te dien en dit beter te doen. Hier is 'n uiteensetting van hoe elke soort aktuator werk en wat hulle wil bereik.
Elektromagnetiese aktuators
Elektromagnetiese aktueerders gebruik 'n elektriese stroom vir hul werking. Die beginsels agter elektromagnetiese aktuators is soos dié vir elektromagnetisme, dryfmotors of solenoïede. Die stroom dryf 'n draad om 'n ferromagnetiese materiaal soos staal, wat teen die sleepstawe draai en stoot.
As 'n stroom plaasvind, genereer dit 'n magnetiese veld wat ander ferromagnetiese materiale soos yster lok. Sodra die stroom ophou vloei, word die magneetveld swakker, en die ysterkern vlieg uit die silinder. Met hierdie beginsel kan elektromagnete metaalvoorwerpe optel, sodat elektromagnetiese aktuators se lineêre bewegingsveranderings verander deur rigting te skakel.
Om dit te laat werk, moet daar 'n veermeganisme wees wat spanning op die draad hou om die kern te "gooi" en dit na sy oorspronklike posisie terug te gee. Soos u kan voorstel, is dit hier waar die veerkragtigheid van lineêre aandrywers in die spel kom. Hulle is baie duursamer as wat u dink.
Pneumatiese aktuators
Pneumatiese aktuators deel dieselfde funksies as pneumatiese instrumente. Dit dien dieselfde vorm en funksies as verskillende soorte buise, silinders en kleppe. Pneumatiese aktuators Werk deur saamgeperste lug of vloeistowwe te gebruik om dinge soos suiers aan te wakker. As lug of vloeistof in die silinder ingevoer word, druk dit op 'n suier wat veroorsaak dat dit beweeg.
Dit is belangrik om te onthou dat pneumatiese aktueerders gewoonlik eenvoudiger en meer kompak is as hidrouliese, wat dit 'n uitstekende opsie maak vir tuistoepassings. Tog word dit tipies beperk deur die mees uitgebreide druk of vloeistof van die gas om die suier te dryf. Hulle het ook meer onderhoud en sorg nodig as ander soorte lineêre aktuators.
Om 'n pneumatiese aktuator te gebruik, moet u eenvoudig lug- of vloeistofvloei deur die werksilinder begin. Onthou dat lugaangedrewe lineêre aktuators byna altyd met 'n elektriese pomp gepaard gaan om 'n lugtoevoer te gee indien nodig.
Hidrouliese aktuators
Hidrouliese aktuators is ramme wat gebruik kan word vir take soos om swaar voorwerpe op te hef of te beweeg. Dit bestaan uit 'n silinder en 'n suier wat in olie gedompel is, wat weerstand bied as gevolg van hul viskositeit.
As die stroom deurgaan, word hitte opgewek en verminder dit die viskositeit van die omliggende olie. Die gevolglike afname in weerstand maak dit makliker om die suier teen die weerstand van die olie af te druk.
As u 'n hidrouliese lineêre aktuator gebruik, word 'n vloeistof (gewoonlik olie of water) in die silinder gepomp en dit dwing om uit te brei. Hierdie proses word deur 'n klep beheer en veroorsaak dat 'n aangehegte voorwerp relatief tot die grond beweeg.
Piëzo -elektriese aktuators
Piëzo -elektriese aktueerders werk aan die beginsel van piëzo -elektrisiteit, wat die elektriese lading is wat in sekere materiale ophoop as dit onder meganiese spanning of druk geplaas word. Byvoorbeeld, as u 'n bietjie aluminiumfoelie opknap, sal dit 'n elektriese lading opwek, en u sal 'n vonk skep as u daaraan raak.
Dit blyk dat hierdie proses ook lineêre beweging eerder as elektriese ladings kan produseer. Die manier waarop dit werk, is dat kristalle aan beide kante van die materiaal vasgemaak word, en dan word die spanning oor hulle aangebring. Een van die kristalle dien as 'n elektrode en laat elektrone in een rigting deur die materiaal vloei. In teenstelling hiermee laat die ander kristal hulle in die teenoorgestelde rigting beweeg.
Piëzo -elektriese aktuators word tipies in toepassings soos stereolithografie -masjiene en -drukkers aangetref, waar presiese posisionering en akkuraatheid van die belangrikste is vir sukses.
Waarvoor word lineêre aktuators gebruik?
Lineêre aktuators word wyd gebruik in verskillende toepassings, maar hulle het almal een ding gemeen. Dit klink miskien voor die hand liggend, maar dit kan 'n voorwerp lineêr laat beweeg.
Dit lyk miskien nie na 'n groot saak nie. Tog, as u nadink oor hoeveel dinge lineêre beweging nodig het om effektief te wees, is dit sinvol dat die behoefte aan hierdie soort toestel oral so algemeen voorkom. U kan voorbeelde van lineêre aktueerders oral in die alledaagse lewe sien, van binne die huis tot die wêreld se mees reuse -pakhuise en vervaardigingsfasiliteite.
Lineêre aktuators in die huis
'N Tipiese huishoudelike gebruike vir lineêre aktuators sluit in motorhuisdeure, hekke en die gordyne in u sitkamer. Die meganismes is liggewig en kompak genoeg om gerieflik in die huise van verbruikers wat nie vervaardig is nie, in te pas. Lineêre aandrywers word ook gereeld in die Windows en by Bank Teller Windows aangetref.
Die meeste mense besef nie dat hulle ingesluit is as Deel van alledaagse items soos deure, motorhuisdeure en vensters. Tog is hierdie toestelle alledaags in wat u as 'n hoë konstruksiemateriaal kan oorweeg as gevolg van hul veelsydigheid.
Hulle dien aan die einde van die dag dieselfde doel, net op verskillende skaalvoordele. Hier is 'n paar meer besonderhede oor hoe hierdie lineêre aandrywers rondom u huis werk.
Motorhuisdeure en ysterhekke
Lineêre aandrywers is 'n klein, maar noodsaaklike element in die groot, skuinsmasjiene wat motorhuisdeure oopmaak en toe. Lineêre aandrywers word gebruik om 'n groot, swaar deuropener heen en weer te druk om die motorhuisdeur oop te maak.
Gestel jy het jou motorhuisdeur met die hand oopgemaak en na al die onderdele gekyk. In daardie geval het u moontlik gesien hoe die elektriese motor wat deur 'n ketting gekoppel is aan 'n katrolstelsel wat die deur oopmaak.
TV -montering en staanplekke
TV -montering en -staanders is waarskynlik nie die eerste ding wat na vore kom as u aan lineêre aktueerders dink nie, maar hulle doen 'n noodsaaklike werk. Dit is gewoond aan Pas u televisiehoek aan met minimale inspanning. Dit word meestal in hotelle gebruik om dit makliker te maak vir huishouding om die kanale van hotel -televisies skoon te maak en te verander. Tog vind u dit ook in sommige huishoudelike montering.
Motoronderdele
'N Ander voorbeeld hiervan is in u motor. Motors gebruik lineêre aandrywers as deel van hul remstelsel. Die bestuurder se rempedaal is gekoppel aan 'n stootstaaf wat na die hoofsilinder loop. Dit is hier waar hidrouliese vloeistof teen suiers in die silinder stoot, wat veroorsaak dat skoene op elke wiel uitbrei.
Lineêre aktuators in die industrie
Lineêre aktuators het baie toepassings in industriële instellings binne vervaardigingsaanlegte. Byvoorbeeld, in die vervaardiging dien lineêre aktueerders as drukkamers. Dit genereer dan waterstrale met hoë druk om materiale soos klip, aluminium, staal en beton te sny, te vorm of te boor.
Maar dit word gewoonlik gebruik vir opheffing en vervoer. In 'n pakhuis word hulle gebruik om swaar voorwerpe soos palette of houers van een plek na 'n ander op te lig. Dit kan ook in ander verspreidings-tipe instellings gevind word. In hierdie instellings verhoog hulle, laer en druk hulle groot deur die plant of van die een beskuldigdebank na die ander.
Lineêre aktueerders kan ook gevind word in die toepassing van monteerlyne, waar hulle die taak het om individuele stukke van die monteerlyn langs die siklus te beweeg. Hieronder is 'n paar meer spesifieke gebruiksgevalle van lineêre aktueerders vanaf die monteerbaan.
Transportstelsels
Transportstelsels gebruik lineêre aktueerders om materiaal te vervoer. Daar is 'n verskeidenheid vervoerstelsels wat 'n verskeidenheid funksies verrig. 'N Belttransporteur gebruik 'n reeks katrolle of rollers om items horisontaal te skuif. Die elektriese motor mag die roltoestel aanwend, wat langs die baan beweeg om items te lewer.
Strapmasjiene
Strapmasjiene Gebruik lineêre aandrywers om items saam met 'n bandband saam te voeg. Hierdie masjien bestaan uit klampe, 'n dryfkop en 'n eindeffektor wat die finale verbinding maak. Die eind-effektor maak dit ook moontlik om die ente van die bandband aan die ooreenstemmende kant vas te maak.
Kies en plaas robotte
Hierdie robotte is ontwerp om voorwerpe van 'n rak af te haal en in 'n ander houer te plaas. Dit is 'n belangrike taak wat mense help met hul daaglikse werk. Daar is twee soorte robotte wat in hierdie toepassing gebruik word. Die eerste tipe is ontwerp om starre voorwerpe soos bokse te hanteer. In teenstelling hiermee sorg die tweede tipe (mikromanipuleerders) vir delikate voorwerpe soos toebroodjies of hamburgers.
Lineêre aktuators wat gebruik word vir outomatisering
Een van die grootste oorkruisbedrywe vir lineêre aktueerders is outomatisering, hetsy industriële of vir tegniese en wetenskaplike doeleindes. Robotarms het byvoorbeeld 'n lineêre aktuator nodig vir presiese bewegings van die arm. In hierdie geval word die toestelle gebruik om die voorwerpe op 'n beheerde manier op te hef en te verlaag.
Die belangrikste verskil is dat lineêre aandrywers groot hoeveelhede slytasie moet weerstaan van daaglikse gebruik in die outomatiseringswêreld. 'N Gemotoriseerde lineêre aktuator moet oor en oor kan werk sonder om te breek. Hierdie toestelle moet ook swaar voorwerpe oplig, wat meer as 1 000 pond kan weeg!
Aangesien hierdie masjiene dikwels betrokke is by die vervaardigingsproses en spesialisnavorsing, is dit uiters belangrik dat hulle nie met ander stukkies masjinerie of met mense wat in die omgewing is, bots nie. Dit is wat hierdie tegniek so geskik maak, want dit kan die presiese bewegings bied.
Outomatiese begeleide voertuie (AGV) s
AGV's is noodsaaklik vir die pakhuisstelsel omdat dit help om groter pakke rondom die fasiliteit te beweeg. 'N AGV is 'n klein voertuig wat gebruik word in omgewings waar die werkers dinge van een plek na 'n ander moet kry. Soos u kan voorstel, is hierdie voertuie noodsaaklik in industriële omgewings waar die werkers oor lang afstande swaar vragte moet vervoer.
Die AGV beweeg langs 'n baan wat bestaan uit vervoerbande en gebruik sensors om te bepaal of die roete presies is, of daar 'n hindernis voor is, soos 'n vurkhyser. Dit gebruik stop-en-gaan-tegnologie en word hoofsaaklik gebruik om items te lewer. Tog kan dit ook gebruik word om groot bakke uit die pakhuis te karretjie.
As AGV's deur 'n operateur bestuur word, word daar dikwels na hulle verwys as 'rit en ry'. As hulle volledig outomaties is, word daar na hulle verwys as 'n 'bewegende wandelpad' of 'robottransportband'. Die groot verskil is dat sodra dit sy bestemming in die bewegende gang bereik het, dit die ligging moet opspoor en homself kan verhinder om weg te gly.
Lineêre posisioneringstabel
Lineêre tafelstelsels gebruik lineêre aktueerders om die posisie van 'n tabel wat deur wiele of rollers ondersteun word, te beheer. Die lineêre aktuator sal die krag voorsien wat benodig word vir top-down-posisionering (d.w.s. die voorwerp na die beginpunt verskuif). Hierdie stelsels is beskikbaar in 2-as- en 3-as-konfigurasies.
2-as-stelsels sal die tafel op 'n heen en weer beweeg, terwyl 3-as-stelsels die tafel opwaarts en na onder en links en regs kan beweeg.
Een van die belangrikste gebruike van hierdie tafels is om items op 'n substraat te plaas, wat die lineêre aktuator moet oplig wanneer dit terugtrek en afneem wanneer dit vorder. Dit moet ook die nodige terugtrekkrag voorsien om die voorwerp op sy plek te hou, en daarom is dit noodsaaklik om die regte lineêre aktuator te kies.
Gebruikers kan ook beheer hoe 'n lineêre posisioneringstabel beweeg deur te beheer hoeveel krag hulle met 'n kontrolepaneel of rekenaar toepas. Deur klein aanpassings aan te bring, kan gebruikers sorg dat hul voorwerpe in die presiese posisie is wat hulle wil hê sonder om tyd te mors.
Drukmasjiene en CNC -masjiene
Lineêre aktuators word breedvoerig gebruik in drukmasjiene waar dit gewoonlik servo's genoem word. Dit word gebruik vir die outomatiese take van die drukmasjien, insluitend bewegende gordels, opheffing van drukkoppe en Die koets beweeg op 'n CNC -masjien.
CNC -masjiene gebruik lineêre aktuators om die bietjie te posisioneer waar dit ook al moet wees om te maal of te sny. Dit moet op presiese hoeke gestel word. Andersins kan dit ander dele van die masjien skade berokken. In werklikheid gebruik baie drukkers verskeie servo's om meer ingewikkelde bewegings vir drukdoeleindes te bereik.
Die lineêre aandrywers word ook gebruik om die drukkop te skuif relatief tot die bewegende bed tydens die drukproses. En hoewel dit soos 'n eenvoudige taak kan lyk, is dit eintlik nie, aangesien baie faktore oorweeg moet word.
Hoe vinnig u vorder of terugtrek, hang af van hoe vinnig u wil hê dat dit moet druk en hoeveel gewig op die bed is. U moet ook die snelheid waarteen enige ander dele van die vergadering beweeg, oorweeg.
Wanneer u nie 'n hidrouliese lineêre aktuator gebruik nie
Gestel jy vind jouself op soek na 'n manier om 'n swaar voorwerp of iets van matige grootte te beweeg. Tog wil u nie die versnelling en vertragingseffekte hê nie. In daardie geval is 'n lineêre aktuator waarskynlik nie die ideale oplossing nie. Dit is omdat lineêre aandrywers meestal op hidrouliese druk staatmaak en slegs krag op 'n voorwerp kan toepas as daar genoeg tyd is om druk op te wek.
Stokperdjies het ook hierdie beperkings gesien. Stokperdjie -gebruikers van robotika vind dit te stadig Om die hoofmotors vir 'n robot se bene of arms aan te wakker. In plaas daarvan is hulle die beste geskik as kleiner aktueerders wat gewrigte beheer of ander take verrig waar spoed nie so krities is nie. Die stokperdjie gebruik dikwels 'n servokotor in samewerking met die lineêre aktuator om van rigting en/of spoed te verander.
Lineêre bediening is dus uitstekend vir presiese, gekontroleerde bewegings waar uiterste presisie en konsekwentheid nodig is. Maar dit is nie ideaal vir vinnige rigtingveranderings of swaar heftoepassings nie. Hierdie nadeel is iets wat alle lineêre aandrywers in gemeen het, en u moet dit oorweeg as u dit evalueer.
Lineêre aandrywers is oral
Die gebruike vir lineêre aandrywers is byna eindeloos. Dit kom oral voor, van die produksielyne van skeeps- en vervaardigingsentrums tot die motors wat ons deur ons daaglikse lewens bestuur.
Dit maak nie saak waar u kyk nie, u sal vind dat daar 'n vorm van die lineêre aktuator is. Hierdie masjiene is die kloppende hart van ontelbare masjinerie -stukke waarop ons almal staatmaak om elke dag dinge gedoen te kry.
Die beste manier waarop u 'n lineêre aktuator kan gebruik, is om dit by u aansoek te pas. Neem in ag watter take dit sal moet doen en watter soort krag daarop uitoefen. Dit sal u help om die hefgewig uit te werk, hoe vinnig dit moet beweeg, en as dit sterk genoeg is vir u behoeftes.
As u aan 'n produk werk wat u weet, moet u 'n aktuator hê, of u nou weet watter tipe of nie Kontak my Vandag vir 'n kwotasie, en kom ons kyk hoe ons u projek tot nuwe hoogtes kan ophef!
