ما هي المحركات الخطية؟

ما هي المحركات الخطية؟

منذ اختراع المحرك الكهربائي ، كان المهندسون يبحثون عن طرق لاستخدام مبدأ التشغيل الخاص بهم لتوليد حركة خطية بدلاً من الحركة الدوارة ، كما هو موضح في المحركات الدوارة. في القرن الماضي أو نحو ذلك ، ابتكروا مجموعة متنوعة من الطرق لتحقيق ذلك.

الطريقة الأكثر شيوعًا لإنشاء حركة خطية هي استخدام cackscrews ، والتي ، في جوهرها ، تشبه تلك التي ترفع هيكل السيارة عند تشغيلها. توجد Jackscrews في كل شيء من Winches القارب والمصاعد إلى المطبعات وأحزمة النقل.

ولكن إذا كنت لا تزال مرتبكًا بشأن ما يحدد المشغلات الخطية ، فأنت لست وحدك. لهذا السبب نحن نتعامل مع هذا الموضوع المربك ونشرحه لك مرة واحدة وإلى الأبد. لقد توصلنا إلى دليل يمنحك جميع المعلومات بطريقة بسيطة وسهلة الفهم.

ما هو المحرك الخطي - عرض المنفجر للمشغل

ما هو المحرك الخطي؟

المشغلات الخطية عبارة عن أجهزة كهروميكانيكية بسيطة تحول الطاقة الكهربائية إلى حركة خطية بدلاً من المحركات الدورانية. تميل المشغلات الخطية إلى أن تكون أكثر إحكاما ودقة وموثوقة من المحركات الدوارة، مما يجعلها الحل المثالي للعديد من التطبيقات التي تنطوي على حركة خطية.

تتمتع المحركات الخطية أيضًا بميزة مميزة تتمثل في طلب عدد أقل من التروس أو المكونات الأخرى لتحويل الحركة الدوارة إلى الكمية المطلوبة للحركة الخطية. على سبيل المثال ، تحتاج بعض المقبنات إلى عدة تروس لتوليد بوصة واحدة من الحركة الخطية. المحركات الخطية تحتاج فقط مكونين أو ثلاثة مكونين على الأكثر.

ما هو FIRGELLI المحرك الخطي - المنفذ للمشغل عرض

يمكن للمشغلات الخطية أن تحول دفعة بسيطة أو سحب قوس تمتد إلى أقصى ما يسمح به ذراعك. في الواقع ، فإن براعة وبساطة المشغلات الخطية تجعلها مفضلة بين المتخصصين في الصناعة.

كيف تعمل المحركات الخطية؟

المحركات الخطية هي أجهزة كهروميكانيكية بسيطة تعتمد على محرك كهربائي وقضيب ملولب. يتصل قضيب الخيوط بالكائن الذي يتحرك في خط. في الوقت نفسه ، يسبب المحرك حركة دوارة داخل قضيب الخيوط. كما يتحول قضيب ، يتحرك على طول محور. سهل هكذا!

ما هو المحرك الخطي - عرض المنفجر للمشغل

تتكون المحركات الخطية من قسمين أساسيين: قسم تلسكوبي وقسم محرك أقراص. يتكون القسم التلسكوبي من شريطين معدنيين (يسمى "الحركة" و "السحب") التي تنزلق على طول بعضها البعض عندما تحركها المحرك بداخلهما. يحتوي قسم محرك الأقراص على محرك وقضيب ملولب متصل. يتحول المحرك ، وقيادة قضيب الخيوط على طول داخل القسم التلسكوبي.

مع تحرك قضيب الخيوط ، فإنه يتسبب في تحرك الحركة في قضبان العمل/السحب ، ونقلها على طول محور (وبالتالي "المحرك الخطي") ومع ذلك ، فإن دقة المشغلات الخطية تتعلق بتصميم شريط الحركة/السحب ومحركاتها المدمجة ، لذلك هذا هو المكان الذي يلعب فيه اختيار المشغل المناسب.

ما هي أنواع المحركات الخطية؟

توجد المحركات الخطية كأربعة أنواع رئيسية ، وفقًا للطريقة التي يتم بها تشغيلها. الأنواع الأربعة هي الكهرومغناطيسية ، الهوائية ، الهيدروليكية ، والكهروضوئية. يمكن أن تكون هذه المشغلات نشطة أو سلبية ، حيث يعتمد الأول على الطاقة الكهربائية والآخر ليس له مصدر طاقة.

في البداية ، قد تعتقد أنه أمر سلبي ليس أكثر عمومًا في وظيفتهم. ولكن حقيقة أن هناك العديد من الأنواع لن تفيدك إلا على المدى الطويل. كما واجهت الصناعات المختلفة مشاكل مختلفة. لقد ابتكروا حلولهم الخاصة باستخدام أنواع جديدة من المشغلات الخطية للتعامل بشكل أفضل مع تحدياتهم الفريدة.

والنتيجة هي مجموعة من الأنواع المختلفة من المحركات التي تناسب الاحتياجات والقضايا المحددة. هذا في حد ذاته هو فائدة هائلة لأنه يسمح لكل نوع من المشغل الخطي بتقديم غرضه الخاص والقيام بذلك بشكل أفضل. فيما يلي تفاصيل عن كيفية عمل كل نوع من المشغلات وما شرعوا في تحقيقه.

المحركات الكهرومغناطيسية

تستخدم المحركات الكهرومغناطيسية تيار كهربائي لتشغيلها. المبادئ وراء المحركات الكهرومغناطيسية تشبه تلك الخاصة بالمغناطيسية الكهرومغناطيسية ، أو محركات القيادة ، أو الملفات اللولبية. يدفع التيار سلكًا ملفوفًا حول مادة مغنطيسية مثل الصلب ، والتي تتخلف وتضغط على قضبان السحب.

 محركات الملف اللولبي

عندما يحدث التيار ، فإنه يولد مجالًا مغناطيسيًا يجذب مواد مغناطيسية أخرى مثل الحديد. بمجرد أن يتوقف التيار المتدفق ، يصبح المجال المغناطيسي أضعف ، ويطير النواة الحديدية من الأسطوانة. يتيح هذا المبدأ المغناطيسية الكهرومغنسية التقاط الكائنات المعدنية ، لذلك تتغير الحركة الخطية للمحركات الكهرومغناطيسية عن طريق التبديل.

لكي تعمل ، يجب أن تكون هناك آلية زنبركية تبقي التوتر على السلك "لف" النواة وإعادتها إلى موقعها الأصلي. كما يمكنك أن تتخيل ، هذا هو المكان الذي تلعب فيه مرونة المشغلات الخطية. إنها أكثر دواما مما تعتقد.

المحركات الهوائية

يشترك المحركات الهوائية في نفس الوظائف مثل الأدوات الهوائية. هذه تخدم نفس الشكل ووظائف مثل أنواع مختلفة من الأنابيب والأسطوانات والصمامات. المحركات الهوائية العمل باستخدام الهواء المضغوط أو السوائل لتشغيل أشياء مثل المكابس. عندما يتم إدخال الهواء أو السائل في الأسطوانة ، فإنه يدفع على مكبس مما يؤدي إلى تحريكه.

المحركات الخطية الهوائية

من المهم أن تتذكر أن المشغلات الهوائية عادة ما تكون أبسط وأكثر إحكاما من تلك الهيدروليكية ، مما يجعلها خيارًا ممتازًا للتطبيقات في المنزل. ومع ذلك ، فهي عادة ما تكون محدودة بسبب الضغط أو السوائل الأكثر شمولاً في الغاز لقيادة المكبس. كما أنهم يحتاجون إلى مزيد من الصيانة والرعاية من الأنواع الأخرى من المشغلات الخطية.

لاستخدام مشغل هوائي ، تحتاج ببساطة إلى بدء تدفق الهواء أو السوائل من خلال اسطوانة العمل. تذكر أن المشغلات الخطية التي تعمل بالهواء يتم إقرانها دائمًا بمضخة كهربائية لتوفير إمدادات الهواء عند الحاجة.

المحركات الهيدروليكية

المشغلات الهيدروليكية عبارة عن كبش يمكن استخدامه في المهام مثل الرفع أو نقل الأشياء الثقيلة. وهي تتكون من أسطوانة ومكبس مغمورة بالزيت ، مما يوفر مقاومة بسبب لزوجتها.

عندما يمر التيار ، يتم إنشاء الحرارة وتقليل لزوجة الزيت المحيط. إن الانخفاض الناتج في المقاومة يجعل من السهل دفع المكبس ضد مقاومة الزيت.

المحركات الخطية الهيدروليكية

عند استخدام مشغل خطي هيدروليكي ، يتم ضخ السائل (بشكل عام الزيت أو الماء) في الأسطوانة ، مما يجبره على التوسع. يتم التحكم في هذه العملية بواسطة صمام وتتسبب في تحريك كائن متصل بالنسبة إلى الأرض.

المحركات الكهروإجهادية

تعمل المشغلات الكهروضوئية على مبدأ كهروضوئية ، وهي الشحنة الكهربائية التي تتراكم في مواد معينة عندما يتم وضعها تحت الضغط الميكانيكي أو الضغط. على سبيل المثال ، إذا قمت بالتجول في بعض رقائق الألومنيوم ، فستقوم بإنشاء شحنة كهربائية ، وسوف تقوم بإنشاء شرارة إذا لمسها.

اتضح أن هذه العملية يمكن أن تنتج حركة خطية بدلاً من الشحنات الكهربائية أيضًا. الطريقة التي تعمل بها هي أن البلورات متصلة بجانبي المادة ، ثم يتم تطبيق الجهد عبرها. تعمل إحدى البلورات كقطب كهربائي ويجعل الإلكترونات تتدفق في اتجاه واحد عبر المادة. في المقابل ، فإن البلورة الأخرى تجعلهم يتحركون في الاتجاه المعاكس.

مشغلات خطية كهربائية بيزو FIRGELLI

عادةً ما يتم العثور على مشغلات Piezoelectric في تطبيقات مثل آلات التصوير الاستوائي والطابعات ، حيث يكون تحديد المواقع والدقة الدقيقة أمرًا بالغ الأهمية للنجاح.

ما هي المشغلات الخطية المستخدمة؟

يتم استخدام المحركات الخطية على نطاق واسع في العديد من التطبيقات ، لكن جميعها تشترك في شيء واحد. قد يبدو الأمر واضحًا ، لكن يمكنهم جعل كائن يتحرك خطيًا.

قد لا يبدو أن مشكلة كبيرة. ومع ذلك ، عندما تفكر في عدد الأشياء التي تحتاج إلى حركة خطية لتكون فعالة ، فمن المنطقي أن الحاجة إلى هذا النوع من الأجهزة سائدة في كل مكان. يمكنك رؤية أمثلة للمشغلات الخطية في كل مكان في الحياة اليومية ، من داخل المنزل إلى أكثر المستودعات والمرافق التصنيع في العالم.

تطبيقات المحركات الخطية

المحركات الخطية في المنزل

تشمل الاستخدامات المنزلية النموذجية للمشغلات الخطية أبواب الجراج والبوابات والستائر في غرفة المعيشة الخاصة بك. الآليات خفيفة الوزن وضغوط بما يكفي لتناسب بشكل مريح في منازل المستهلكين في القطاع غير التصنيع. يتم العثور على المشغلات الخطية أيضًا في Windows-thru Drive و Windows Teller Windows.

معظم الناس لا يدركون أنها مدرجة جزء من العناصر اليومية مثل الأبواب وأبواب المرآب والنوافذ. ومع ذلك ، فإن هذه الأجهزة شائعة في ما قد تعتبره مواد البناء الراقية بسبب تعدد استخداماتها.

أنها تخدم نفس الغرض في نهاية اليوم ، فقط على اقتصادات مختلفة من الحجم. إليك بعض التفاصيل حول كيفية عمل هذه المحركات الخطية حول منزلك.

المشغلات الخطية المستخدمة في المنزل لرفع التلفزيون

أبواب المرآب والبوابات الحديدية

المشغلات الخطية هي عنصر صغير ولكنه أساسي في الآلات الكبيرة الضخمة التي تفتح وإغلاق أبواب المرآب. تُستخدم المحركات الخطية لدفع فتاحة الأبواب الكبيرة والثقيلة ذهابًا وإيابًا لفتح باب الجراج.

لنفترض أنك فتحت باب الجراج يدويًا ونظرت إلى الداخل في جميع الأجزاء. في هذه الحالة ، ربما تكون قد رأيت المحرك الكهربائي متصلاً بسلسلة بنظام بكرة يفتح الباب.

يتصاعد التلفزيون ويقف

من المحتمل ألا يكون حوامل التلفزيون والمناصب أول ما يتبادر إلى الذهن عندما تفكر في المشغلات الخطية ، لكنهم يقومون بعمل أساسي. هذه تستخدم ل اضبط زاوية التلفزيون مع الحد الأدنى من الجهد. عادة ما تستخدم في الفنادق لتسهيل التدبير المنزلي لتنظيف وتغيير قنوات التلفزيونات الفندق. ومع ذلك ، ستجدهم في بعض حوامل المنازل أيضًا.

يستخدم المشغل الخطي لرفع التلفزيون في الخزانات

قطع غيار السيارات

مثال آخر على ذلك في سيارتك. تستخدم السيارات المشغلات الخطية كجزء من نظام الكبح. يتم توصيل دواسة الفرامل الخاصة بالسائق بقضيب الدفع الذي يمتد إلى الأسطوانة الرئيسية. هذا هو المكان الذي يدفع فيه السائل الهيدروليكي ضد المكابس داخل الأسطوانة ، مما يؤدي إلى توسيع الأحذية على كل عجلة.

المحركات الخطية في الصناعة

المشغلات الخطية تأتي مع العديد من التطبيقات في الإعدادات الصناعية داخل مصانع التصنيع. على سبيل المثال ، في التصنيع ، تعمل المحركات الخطية كغرف ضغط. ثم تولد هذه النفايات ذات الضغط العالي لضغط المياه لقطع أو تشكيل أو مواد الحفر مثل الحجر والألمنيوم والصلب والخرسانة.

لكنها تستخدم عموما للرفع والنقل. في المستودع ، يتم استخدامها لرفع الأشياء الثقيلة مثل المنصات أو الحاويات من مكان إلى آخر. يمكن العثور عليها أيضًا في إعدادات التوزيع الأخرى. في هذه الإعدادات ، يرفعون ، أقل ، ويدفعون كبيرًا عبر المصنع أو من رصيف إلى آخر.

يمكن أيضًا العثور على المحركات الخطية في تطبيق خطوط التجميع ، حيث يتم تكليفها بنقل الأجزاء الفردية لخط التجميع على طول دورته. فيما يلي بعض حالات الاستخدام الأكثر تحديدًا للمحركات الخطية من خط التجميع.

أنظمة النقل

تستخدم أنظمة الناقل المشغلات الخطية لنقل المواد. هناك مجموعة متنوعة من أنظمة النقل التي تؤدي مجموعة متنوعة من الوظائف. يستخدم ناقل الحزام سلسلة من البكرات أو بكرات لنقل العناصر أفقياً. يعمل المحرك الكهربائي على تشغيل جهاز الأسطوانة ، الذي يتحرك على طول المسار لتقديم العناصر.

آلات ربط

آلات ربط استخدم المشغلات الخطية لتجميع العناصر معًا عبر شريط ربط. يتكون هذا الجهاز من المشابك ورأس محرك الأقراص ومستجيبًا نهائيًا يجعل الاتصال النهائي. يتيح المستجيب النهائي أيضًا إرفاق نهايات الشريط الربط إلى الجانب المقابل.

اختر ووضع الروبوتات

تم تصميم هذه الروبوتات لالتقاط الأشياء من الرف ووضعها في حاوية أخرى. هذه مهمة مهمة تساعد البشر في وظائفهم اليومية. هناك نوعان من الروبوتات المستخدمة في هذا التطبيق. تم تصميم النوع الأول للتعامل مع كائنات صلبة مثل المربعات. في المقابل ، يعتني النوع الثاني (micromanipulators) بعناصر حساسة مثل السندويشات أو الهامبرغر.

المشغلات الخطية المستخدمة في الأتمتة

واحدة من أكبر الصناعات كروس للمحركات الخطية هي الأتمتة ، سواء كانت صناعية أو لأغراض تقنية وعلمية. على سبيل المثال ، غالبًا ما تحتاج الأسلحة الآلية إلى مشغل خطي للحركات الدقيقة للذراع. في هذه الحالة ، يتم استخدام الأجهزة لرفع الكائنات وخفضها بطريقة يتم التحكم فيها.

الفرق الرئيسي هو أن المشغلات الخطية يجب أن تحمل كميات كبيرة من البلى من الاستخدام اليومي في عالم الأتمتة. يجب أن يكون المحرك الخطي الآلي قادرًا على العمل مرارًا وتكرارًا دون كسر. غالبًا ما يتعين على هذه الأجهزة رفع الأشياء الثقيلة أيضًا ، والتي يمكن أن تزن ما يصل إلى 1000 جنيه!

نظرًا لأن هذه الآلات غالبًا ما تشارك في عملية التصنيع والبحث المتخصص ، فمن الأهمية بمكان عدم تصادمها مع أجزاء أخرى من الآلات أو مع أشخاص قد يكونون في مكان قريب. هذا ما يجعل هذه التقنية مناسبة للغاية ، حيث يمكن أن توفر الحركات الدقيقة المطلوبة.

المركبات الموجهة الآلية (AGV) S

تعد AGVs ضرورية لنظام المستودعات لأنها تساعد في نقل حزم أكبر حول المنشأة. AGV هي مركبة صغيرة تستخدم في البيئات التي يحتاج فيها العمال إلى الحصول على أشياء من مكان إلى آخر. كما يمكنك أن تتخيل ، فإن هذه المركبات حيوية في البيئات الصناعية حيث يحتاج العمال إلى نقل الأحمال الثقيلة على مسافات طويلة.

يتحرك AGV على طول مسار يتكون من أحزمة النقل وأجهزة استشعار المستخدمة لتحديد ما إذا كان المسار دقيقًا أم إذا كان هناك عقبة أمامه ، مثل الرافعة الشوكية. يستخدم تقنية التوقف والتخلي ويستخدم في المقام الأول لتقديم العناصر. ومع ذلك ، يمكن أيضًا استخدامه لالتقاط صناديق كبيرة من المستودع حسب الحاجة.

عندما يتم تشغيل AGVs بواسطة مشغل ، يُشار إليها غالبًا باسم "ركوب ومحركات". عندما تكون آلية بالكامل ، يشار إليها باسم "ممر متحرك" أو "ناقل روبوت". الفرق الكبير هو أنه بمجرد وصولها إلى وجهتها في الممشى المتحرك ، يجب أن تكون قادرة على اكتشاف الموقع ومنع نفسه من الانزلاق.

جدول تحديد المواقع الخطي

تستخدم أنظمة الجدول الخطي المشغلات الخطية للتحكم في موضع الجدول المدعوم من العجلات أو البكرات. سيقوم المحرك الخطي بتزويد القوة المطلوبة لتحديد المواقع من أعلى إلى أسفل (أي نقل الكائن إلى نقطة البداية). تتوفر هذه الأنظمة في تكوينات محور ثنائي المحور و 3 محاور.

ستنقل أنظمة المحوران على الطاولة بطريقة ذهابًا وإيابًا ، في حين أن الأنظمة ذات 3 محاور يمكنها تحريك الطاولة للأعلى وللأسفل واليسار واليمين.

يتمثل أحد الاستخدامات الرئيسية في هذه الجداول لاستئصال عناصر على الركيزة ، مما يتطلب من المشغل الخطي رفع عند التراجع وانخفاض عند التقدم. يجب أيضًا توفير قوة التراجع اللازمة للحفاظ على الكائن في مكانه ، وهذا هو السبب في أنه من الضروري اختيار المشغل الخطي الصحيح.

يمكن للمستخدمين أيضًا التحكم في كيفية تحرك جدول تحديد المواقع الخطي عن طريق التحكم في مقدار القوة التي ينطبق عليها باستخدام لوحة تحكم أو كمبيوتر. من خلال إجراء تعديلات صغيرة ، يمكن للمستخدمين التأكد من أن كائناتهم في الموضع الدقيق الذي يريدون أن يكونوا فيه دون إضاعة الوقت.

آلات الطباعة وآلات CNC

يتم استخدام المشغلات الخطية على نطاق واسع في آلات الطباعة حيث تسمى عادة servos. يتم استخدامها في المهام الآلية لآلة الطباعة ، بما في ذلك أحزمة نقل ، ورفع رؤوس الطباعة ، و تحريك العربة على آلة CNC.

تستخدم آلات CNC المشغلات الخطية لوضع البت أينما تحتاج إلى الطحن أو القطع. يجب ضبط هذه في زوايا دقيقة. خلاف ذلك ، يمكن أن تسبب أضرارا لأجزاء أخرى من الماكينة. في الواقع ، تستخدم العديد من الطابعات العديد من المؤرسات لتحقيق المزيد من الحركات المعقدة لأغراض الطباعة.

تُستخدم المحركات الخطية أيضًا لتحريك رأس الطباعة بالنسبة للسرير المتحرك أثناء عملية الطباعة. وعلى الرغم من أن هذا قد يبدو بمثابة مهمة بسيطة ، إلا أنها ليست في الواقع ، حيث يجب النظر في العديد من العوامل.

يعتمد مدى سرعة التقدم أو التراجع على مدى سرعة طباعته وكم الوزن على السرير. أيضًا ، يجب أن تفكر في السرعة التي تتحرك بها أي أجزاء أخرى من التجميع.

عندما لا تستخدم مشغل خطي هيدروليكي

لنفترض أنك تجد نفسك تبحث عن وسيلة لتحريك جسم ثقيل أو شيء ذي حجم معتدل. ومع ذلك ، فأنت لا تريد آثار التسارع والبهجة. في هذه الحالة ، ربما لا يكون المحرك الخطي هو الحل المثالي. وذلك لأن المحركات الخطية تعتمد في الغالب على الضغط الهيدروليكي ويمكنها تطبيق القوة فقط على كائن ما إذا كان هناك ما يكفي من الوقت لتوليد الضغط.

وقد شهد الهواة أيضًا هذه القيود. يجدها مستخدمو الهوايات من الروبوتات بطئ جدا لتشغيل المحركات الرئيسية لأرجل أو ذراعي الروبوت. بدلاً من ذلك ، تكون الأنسب كمحركات أصغر تتحكم في المفاصل أو تقوم بمهام أخرى حيث تكون السرعة مهمة. غالبًا ما يستخدم Hobbyist محرك المؤازرة بالتزامن مع المشغل الخطي لتغيير الاتجاه و/أو السرعة.

وبالتالي ، فإن التشغيل الخطي ممتاز للحركات الدقيقة التي يتم التحكم فيها حيث تكون الدقة الشديدة والاتساق ضرورية. لكنها ليست مثالية للتغيرات السريعة في الاتجاه أو تطبيقات الرفع الثقيل. هذا العيب هو شيء مشترك بين جميع المشغلات الخطية ، ويجب أن تفكر في ذلك عند تقييمها.

المحركات الخطية موجودة في كل مكان

الاستخدامات للمحركات الخطية لا تنتهي تقريبًا. تحدث في كل مكان ، من خطوط إنتاج مراكز الشحن والتصنيع إلى السيارات التي نقودها طوال حياتنا اليومية.

بغض النظر عن المكان الذي تنظر إليه ، ستجد أن هناك شكلًا من أشكال المشغل الخطي قيد الاستخدام. هذه الآلات هي القلب النابض من قطع الآلات التي لا حصر لها والتي نعتمد عليها جميعًا لإنجاز الأمور كل يوم.

أفضل طريقة يمكنك من خلالها استخدام مشغل خطي هي مطابقة التطبيق الخاص بك. خذ في الاعتبار المهام التي سيتعين عليها القيام بها ونوع القوة التي تمارس عليها. سيساعدك ذلك على تحديد وزن الرفع ، ومدى سرعة التحرك ، وإذا كان قويًا بما يكفي لاحتياجاتك.

إذا كنت تعمل على منتج تعرفه يحتاج إلى مشغل ، سواء كنت تعرف أي نوع أم لا ، ابقى على تواصل اليوم للحصول على عرض أسعار ، ودعونا نرى كيف يمكننا رفع مشروعك إلى آفاق جديدة!

Share This Article
Tags:

هل تحتاج إلى مساعدة في العثور على المحرك المناسب؟

نحن مهندس وتصنيع منتجاتنا حتى تحصل على أسعار الشركات المصنعة المباشرة. نحن نقدم نفس اليوم الشحن ودعم العملاء على دراية. حاول استخدام حاسبة المشغل لدينا للحصول على مساعدة في اختيار المشغل المناسب لتطبيقك.