Actuators - What is an Actuator?

As u 'n elektriese lineêre aktuator koop, is daar 'n paar dinge wat u moet oorweeg. Eerstens het lineêre aktueerders 4 hoofkenmerke, wat elk verskillende belangvlakke het vir enige toepassing.  Dit is beroerte - Krag - Speed ​​- IP -gradering.  Tipies sou u die ideale aktuator kies op grond van die beroerte, dan dan krag, dan spoed. Onthou die snelheid en die uitruil van mekaar teen mekaar. Dit beteken dus dat u 'n hoë krag kan hê, maar dan sal die snelheid waarskynlik laer wees. As u 'n hoë snelheid wil hê, sal die krag waarskynlik laer wees. 

Wanneer u die ideale elektriese lineêre aktuator kies, moet verskeie faktore oorweeg word, insluitend:

1. Laai kapasiteit: Die aktuator moet in staat wees om die las wat dit sal beweeg, te ondersteun. Oorweeg die gewig van die las en enige ander faktore wat die aktuator se vermoë om dit te beweeg, kan beïnvloed.
2. Spoed: Die snelheid van die aktuator moet ooreenstem met die snelheid wat benodig word vir die toepassing. Dit sal afhang van die spesifieke gebruiksaak en kan die inruilings tussen spoed en ander faktore soos krag en presisie behels.
3. Beroerte lengte: Die aktuator moet 'n beroerte hê wat geskik is vir die aansoek. Oorweeg die afstand wat die aktuator moet reis en enige fisiese beperkings wat die beroerte kan beperk.
4. Krag: Die aktuator moet in staat wees om genoeg krag op te wek om die las te beweeg en enige wrywing of weerstand in die stelsel te oorkom. Dit kan behels die berekening van die vereiste krag gebaseer op die las en die gewenste versnelling of vertraging.
5. Presiesheid: Die aktuator moet presies genoeg wees om aan die vereistes van die aansoek te voldoen. Dit kan die oorweging van faktore soos akkuraatheid, herhaalbaarheid en terugslag behels.
6. Omgewingsfaktore: Die aktuator moet in die beoogde omgewing kan werk, met inagneming van faktore soos temperatuur, humiditeit en blootstelling aan stof of ander kontaminante.
7. Kragvoorsiening: Die aktuator moet versoenbaar wees met die beskikbare kragtoevoer en spanningsvereistes van die toepassing.
8. Geraas: Die aktuator moet op 'n geraasvlak werk wat aanvaarbaar is vir die aansoek.
9. Beheeropsies: Oorweeg die beskikbare beheeropsies, soos handkontroles, programmeerbare beheerders en sensors, en kies die een wat die beste aan die behoeftes van die toepassing voldoen.

Deur hierdie faktore noukeurig te oorweeg, is dit moontlik om 'n elektriese lineêre aktuator te kies wat aan die spesifieke vereistes van die toepassing sal voldoen, wat optimale werkverrigting en betroubaarheid verseker.

Die beroerte van 'n aktuator kan ook die uitbreiding genoem word. Dit is die afstand waarvan die staaf deur en in en uit strek. Gewoonlik word dit in duim gemeet en kan wissel van 1 "(duim) beroerte tot ongeveer 40" beroerte. Dit is nie normaal om aktuators met 'n slag van langer as 40 "tot 50" te hê nie as gevolg van die meganiese beperkings van die loodskroef in die aktuator wat die druk- en trekkrag bied.

Die snelheid van die aktuator hou direk verband met die ratverhouding daarin. 'N Hoë ratverhouding sal die snelheid van die staaf wat in en uit die aktuator strek, vertraag, maar ook die krag dramaties verhoog. Aktuators wissel van kragte so laag as 'n paar pond tot 'n paar duisend pond. 'N Ander manier om meer spoed en krag te kry, is om die motor groter te maak. As u dus 'n DC-motor met 'n groot deursnee het, kan dit vinniger draai en meer krag gee. Dit is dus ook opmerklik dat die grootte ook met spoed en krag verhandel, net om dinge verder te bemoeilik.

Net soos stap 2, in hierdie stap, moet u nadink oor watter spoed u kan leef as u 'n hoë kragaktuator benodig. Die hoër krag sal stadiger spoed beteken en omgekeerd. As u die kragvereistes vir die keuse van die ideale aktuator oorweeg, moet verskeie faktore in ag geneem word, insluitend:

1. Laai gewig: die gewig van die las wat die aktuator sal beweeg, is 'n sleutelfaktor in die bepaling van die vereiste krag. Die aktuator moet in staat wees om genoeg krag op te wek om die gewig van die las te oorkom, sowel as enige wrywing of weerstand in die stelsel.
2. Versnelling en vertraging: die vereiste krag sal ook afhang van die versnellings- en vertragingsyfers wat benodig word vir die toepassing. As die las vinnig geskuif moet word, kan 'n hoër krag nodig wees om die gewenste versnelling te bereik.
3. Afstand en snelheid: Die kragvereistes sal ook beïnvloed word deur die afstand wat die aktuator moet reis en die spoed waarteen dit moet beweeg. 'N Langer streellengte of vinniger snelheid sal meer krag benodig.
4. Traagheid: die traagheid van die las en die aktuator self kan ook die kragvereistes beïnvloed. As die las hoë traagheid het, kan 'n hoër krag nodig wees om dit te laat beweeg, terwyl 'n laer krag voldoende kan wees om sy beweging te behou sodra dit beweeg.
5. Wrywing en weerstand: wrywing en weerstand in die stelsel kan die kragvereistes verhoog, aangesien die aktuator genoeg krag moet oplewer om hierdie faktore te oorkom, benewens die verskuiwing van die las.
6. Veiligheidsfaktore: Dit is ook belangrik om enige veiligheidsfaktore te oorweeg wanneer u die kragvereistes bepaal. 'N Hoër krag kan nodig wees om te verseker dat die las veilig en veilig geskuif word, sonder enige risiko van skade of beserings.

Deur hierdie faktore in ag te neem, is dit moontlik om 'n aktuator te kies met die toepaslike kragvermoëns vir die spesifieke toepassing, wat optimale werkverrigting en betroubaarheid verseker.

Die IP -gradering is die vlak van weerbeskerming wat 'n aktuator het. 'N Hoër IP -gradering beteken dat die aktuator meer harde omgewings soos reën en temperatuur kan weerstaan. 'N Hoë IP -gradering van 66 word beskou as 'n baie goeie aktuator vir weerstoeps. Vir binnenshuise gebruik is 'n IP -gradering van 42 egter voldoende. As u die IP (Ingress Protection) -vereistes vir die keuse van die ideale aktuator oorweeg, moet verskeie faktore in ag geneem word, insluitend ::

1. Omgewing: Die omgewing waarin die aktuator gebruik sal word, is 'n sleutelfaktor in die bepaling van die vereiste IP -gradering. Oorweeg faktore soos temperatuur, humiditeit, stof en blootstelling aan water.
2. Ligging: Die ligging van die aktuator binne die stelsel kan ook die IP -vereistes beïnvloed. As die aktuator in 'n hoërisiko-gebied geleë is, soos naby 'n waterbron of in 'n gebied met hoë stofvlakke, kan 'n hoër IP-gradering nodig wees.
3. Reguleringsvereistes: Regulatoriese vereistes kan ook die minimum IP -gradering vir die aansoek bepaal. Maak seker dat u enige toepaslike regulasies of standaarde nagaan om nakoming te verseker.
4. Verwagte leeftyd: Die verwagte leeftyd van die aktuator kan ook 'n faktor wees in die bepaling van die vereiste IP -gradering. As daar van die aktuator verwag word om vir 'n lang periode in diens te wees, kan 'n hoër IP -gradering nodig wees om duursaamheid en lang lewe te verseker.
5. Onderhoudsvereistes: Oorweeg die onderhoudsvereistes vir die aktuator en hoe die IP -gradering die instandhoudingsprosedures kan beïnvloed. Byvoorbeeld, 'n hoër IP -gradering kan dit moeiliker maak om toegang tot en dienskomponente in die aktuator te kry.

Deur hierdie faktore in ag te neem, is dit moontlik om 'n aktuator met die toepaslike IP -gradering vir die spesifieke toepassing te kies en te verseker dat die aktuator betroubaar en veilig in die beoogde omgewing sal werk.

So nou het jy die aktuator, maar hoe monteer jy dit? Alle aktueerders kom met 'n Clevis op elke en van die eenheid. Dit is hier waar u die aktuator aan 'n soort hakie verbind. Vir ons aktuators het elke aktuator 'n sekere grootte hakie wat aan beide kante pas. Sommige aandrywers het spesiale hakies om oor die aktuator te pas, maar dit kan tydens beweging beperkende bewegingseffekte op die aktuator hê. 

Daar is ander faktore waaroor u moet nadink wanneer u die ideale aktuator kies. Spanning, byvoorbeeld, kan belangrik wees. Tipies is aktuators standaard in 12 of 24VDC. Hoe gaan dit met terugvoerbeheer? As u 'n posisionele beheer oor die aktuator benodig, kan u 'n aktuator benodig wat 'n mate van terugvoer het, soos 'n saalsensor, optiese sensor of selfs 'n potensiometer wat in die aktuator ingebou is. Hierdie toestelle bied almal 'n terugvoersein sodat 'n beheerder te eniger tyd sy posisie ken. Dit is nodig vir toepassings waar u meer as eenvoudige einde-tot-einde-beheer benodig. Ons het 'n ander blogpos geskryf wat net aan hierdie onderwerp van terugvoeraktuators gewy is hier.

Daar is baie maniere om die aktuator aan te sluit, en dit sal afhang van watter tipe beheer u het of nodig het. 'N Eenvoudige rocker -skakelaarbeheer is verreweg die maklikste manier om een ​​aan te sluit, maar u wil ook 'n afstandbeheer hê as 'n ander vorm van beheer. Vir posisionele beheer het u moontlik 'n meer gedetailleerde verbinding nodig. Tipies bied die meeste elektriese aktuators 'n 2 draadkonfigurasie aan om aan krag of 'n skakelaar aan te sluit. +/- spanning is die drade wat van die aktuator lei, en om die drade na die kragbron om te keer, is wat die aktuator laat van rigting verander. Hierdie proses word 'omkeer die polariteit' genoem. 'N Rocker -skakelaar doen dit vir jou in die skakelaar.

Die mees algemene soort aktuator is 'n 2 -draadstelsel. As u hierdie drade direk aan 'n kragbron (gewoonlik 12VDC) verbind, sal die aktuator beweeg, en die omkeer van die drade sal die aktuator in die teenoorgestelde rigting laat beweeg. 'N Rocker -skakelaar is wat dit vir u doen, so koppel die 2 drade van die aktuator aan die skakelaar en koppel die 2 drade van die kragbron aan die skakelaar en u is klaar. Ons skakelaars het almal die bedradingsdiagramme op elke produkbladsy om dit eenvoudig te maak

Ander soorte

Pneumaties

Hierdie tipe aktuators gebruik gas of lug onder druk in 'n silinder wat deur 'n hoë druk geskep word pomp Om 'n suier te skuif om lineêre beweging te skep. Soos hidrouliese aktuators, bestaan ​​die ontwerp van 'n pneumatiese lineêre aktuator al lank. 'N Lugkompressor word gebruik om die lug of inerte gas in 'n tenk te druk, en hoë druk lug word gebruik om die aktuator se suier in en uit te laat gly. Sodra die suier in die aktuator die einde van die reis bereik het, word 'n klepskakelaar dan geskuif om die klep na die ander punt van die aktuator oop te maak, waar weer hoë druk lug dan die suier in die aktuator in die ander rigting druk. 

Die voordele van die gebruik van pneumatika is:

1. Hoë snelheid is moontlik en word beheer deur die drukklep en die volumetriese kapasiteit van die stelsel.
2. Redelik hoë kragte kan bereik word.
3. Min klank word vrygestel, behalwe die pomp wat die tenk onder druk plaas.
4. Baie lang beroertes is moontlik.
5. Uiters hoë siklus betroubaarheid en duursaamheid.
6. Die aandrywers kan baie klein en kompak wees, aangesien dit redelik eenvoudig is in konstruksie. 

Nadele van pneumaties is:

1. Bykomende toerusting is nodig, soos 'n tenk en 'n hoë drukpomp.
2. Die hele stelsel kan nie toegelaat word om te lek as die stelsel misluk nie.
3. Lug is 'n saamdrukbare gas, wat beteken dat as 'n pneumatiese aktuator 'n hoë krag beweeg, is daar altyd 'n vertraging omdat die gas/lug natuurlik eers sal saamgepers voordat dit die suier in die aktuator beweeg. Dit beteken dat daar 'n vertraging in die stelsel sal wees. Hidrouliese aktuators het nie hierdie probleem nie.
4. Baie lae posisionele beheer is haalbaar. Kyk na die video hieronder waar ons LEGO gebruik om die gebrek aan beheer te demonstreer in vergelyking met 'n meganiese aktuator, en gebruik 'n DTI (skakeltoetsaanwyser) om die verskil aan te toon

Waar word hulle gebruik?

Dit word gebruik waar hoë snelheidsbeweging benodig word, meer as 30 duim per sekonde. Sodra dit geïnstalleer is, is dit moeilik om van een plek na 'n ander te beweeg, aangesien dit baie installasietyd benodig. Hierdie aktueerders word op die monteerlyne van vervaardigingsfabrieke aangetref, aangesien dit ideaal is om miljoene siklusse sonder onderhoud uit te voer, en hulle kan baie vinnig beweeg. 

Hidroulies

Hidrouliese aktuators werk presies op dieselfde manier as pneumatiese aktueerders, behalwe in plaas van die gebruik van hoë druk lug of gas, gebruik hulle 'n nie-kompressibele vloeistof genaamd hidrouliese vloeistof. Aangesien die vloeistof nie-kompressief is, het dit 'n groot voordeel bo pneumatika, is hierdie stelsels in staat om geweldige kragte te hê. Dit is waarom u sien dat hulle eksklusief gebruik word op swaar konstruksietoerusting soos delwers, vragmotors, vragmotors, trekkers, ens.

Hoe werk hulle?

Hidrouliese aktuators gebruik hoëdrukvloeistof om 'n suier agteruit en vorentoe te druk waar die skakelaar deur klepskakelaars gedoen word. THese-stelsels benodig hoëdrukpompe, hoëdrukkleppe en pype, en 'n tenk om hidrouliese vloeistof in te hou. Dus, as u baie ruimte en geld het en 'n benodig baie 'N Groot hoeveelheid krag, hidroulika kan die pad wees om te gaan.

Die voordele van die gebruik van hidrouliese aktuators is:

1. Matige snelheid is moontlik en word beheer deur die pompsnelheid.
2. Uiters hoë kragte kan bereik word. 
3. Baie lang beroertes is moontlik.
4. Uiters hoë siklus betroubaarheid en duursaamheid.
5. Die aandrywers kan baie klein en kompak wees, aangesien dit redelik eenvoudig is in konstruksie. 

Die nadele is:

1. Beheer. Hidrouliese aktuators het baie min presisiebeheer.
2. Hidrouliese vloeistof is nodig vir die stelsel om te werk, en die vloeistof is baie giftig. As die stelsel misluk, kan dit lek.
3. As die hidrouliese pomp werk, kan dit baie raserig wees, en hoe hoër die vereiste krag, hoe harder is die geraas.
4. Hidrouliese vloeistof berus op voorspelbare viskositeit, dus vloei dit nie glad deur pype en kleppe nie, ens. Dit verg ekstra energie om vloeistof by hoë druk deur pype en toebehore te druk. As gevolg hiervan is hidrouliese stelsels baie ondoeltreffend om te bedryf en te gebruik, veral in verskillende klimate.
5. Prys. Hierdie stelsels is duur om te koop en te installeer. 

Verrotaar

'N Ander soort aktuator is 'n roterende aktuator, wat hoofsaaklik funksioneer deur 'n elektriese kragtoevoer met beperkte rotasiebeweging of deurlopende rotasiebeweging te gebruik, afhangende van die behoeftes van die toepassing. 'N Groot voordeel van roterende aktuators is dat dit teen laer snelhede werk, maar dat hulle hoër wringkragwaardes lewer, wat dit ideaal maak vir gebruik in robotika en ander industriële outomatiseringstoepassings, sowel as elektronika vir verbruikers wat hoë-wa-stelsels vir konsekwente bedryfsiklusse eis. Die draaimotor genereer hierdie wringkrag, terwyl die aftakeling van die drywingsrotasie vinniger is, wat gladde sirkelbewegings veroorsaak sonder onderbrekings hoegenaamd. Vir die optimale prestasiekonsistensie tydens werking, gebruik die aktuator 'n sensor om sy posisie -metings tipies in die vorm van 'n saalsensor of enkodeer op te spoor, en sodoende seine na die brein terug te stuur vir leesbaarheid. Boonop het hierdie doeltreffende aktueerders 'n merkwaardige funksie-gebruiker-vriendelike kleinvermoë vir ruimtekwessies; waardeur hulle toegelaat kan word, selfs in gebiede met beperkte ruimtes.

Die beginsel:

Die beweging wat deur hierdie soort aktuators geproduseer word, kan deurlopende rotasie wees, soos gesien in 'n elektriese motor, of beweging kan 'n vaste hoekrotasie wees. Met 'n roterende aktuator wat pneumaties of hidroulies beheer word, is dit meer geneig om 'n vaste hoekrotasietipe te wees, dit is omdat die rek of suier wat die hoofas draai, net tot dusver kan beweeg, en die draaiende beweging word beperk deur die lineêre beroerte wat beskikbaar is . As meer rotasie nodig is, moet die suier verder gly, en 'n ander ratverhouding word gebruik om die beweging te vertaal. 

Rotary Servo

Daar bestaan ​​'n ander kategorie Rotary Actuator, naamlik die servomotor en 'n trapmotor. Hierdie aandrywers word via elektrisiteit beheer. En sodoende 'n deurlopende rotasiebeweging bied, terwyl dit terselfdertyd noemenswaardige akkuraatheid in terme van rotasiebeheer bied.

Hierdie tipe aktueerders word gereeld gebruik in robotika en elektroniese verbruikers, waar rotasiebeweging en wringkrag deur 'n draaimotor geproduseer word. Die snelheid word verminder en die wringkrag verhoog deur 'n ratstelsel om die draaibeweging te skep. Om presiese beheer te kry, sal die aktuator 'n sensor hê wat die posisie meet. Dit is gewoonlik in die vorm van 'n saalsensor of enkodeerder wat 'n sein na die 'brein' stuur om in 'n posisie te vertaal. 'N Fantastiese kenmerk van servo -motors is dat dit baie klein gemaak kan word en op baie stywe plekke gebruik kan word. 

Opsomming

Aktuators kom in baie verskillende soorte voor, van roterende tot lineêre, hidrouliese en pneumatiese, magneet en elektro-meganies. Elke tipe het 'n ideale toepassing. Groot industriële roterende aktuators wat hidroulies aangedryf word mikro-aktuators kan aangedryf word deur klein 12V -kragbronne met groot akkuraatheid en akkuraatheid vir robotika en klein toepassings. Vir meer besonderhede oor aandrywers, het ons 'n witskrif geskryf wat 'n bietjie meer diepte in die wêreld van aktuators het. Lees asseblief die artikel hier. 

FIRGELLI® Actuators word spesiaal ontwerp en vervaardig met materiale van hoë gehalte om u die perfekte balans tussen krag, beheer en prys te gee om u outomatiseringstelsels te bou.