Bestimmen der von Ihrem Linearantrieb ausgeübten Kraft

Solltest du es nicht schon wissen?

Bei der Auswahl von a Linearantrieb Für jedes Projekt sollten Sie immer eine Schätzung des Kraftaufwands ermitteln, der von Ihrem Linearantrieb benötigt wird, da dies ein Schlüsselaspekt bei der Auswahl des richtigen für Ihr Projekt ist. Aber die Berechnungen zur Ermittlung dieser Schätzungen können komplex sein und Mess- und Rundungsfehlern ausgesetzt. Während einige Anwendungen unkompliziert sein können, z. B. das Auf- und Abdrücken eines Objekts, wird es viel komplexer, wenn Sie andere Kräfte berücksichtigen müssen, z. B. Reibung, die schwer zu identifizieren ist, da der genaue Reibungskoeffizient schwierig zu bestimmen und fehleranfällig ist . Dann gibt es Anwendungen, bei denen die Kraftwinkel geändert werden müssen, z. B. beim Öffnen einer Luke. Dies bedeutet, dass sich die von Ihrem Stellantrieb benötigte Kraft während des Betriebs ändert. Auch bei uns Linearantriebsrechner Wenn Sie die Montageposition beim physischen Erstellen Ihres Projekts geringfügig ändern, ändert sich die Kraft, die von Ihrem Linearantrieb geliefert werden muss.

 Hatch Linear Actuator Appilcation

Warum sollten Sie wissen wollen?

Es gibt einige praktische Gründe, warum Sie die genaue Kraft wissen möchten, die von Ihrem Linearantrieb außerhalb der grundlegenden Neugier ausgeübt wird. Erstens müssen Sie möglicherweise die genaue Kraft kennen, die zur Problemlösung eines Problems mit Ihrem Design eingesetzt wird. Dies kann von der Tatsache reichen, dass der Linearantrieb Ihre gewünschte Last nicht bewegen kann, bis sich Ihr Linearantrieb langsamer als gewünscht bewegt. Für das letztere Problem können Sie Leistungsdiagramme für die Geschwindigkeit VS-Last wie die folgende verwenden, um zu sehen, wie sich die Geschwindigkeit des Stellantriebs für eine bestimmte Last ändern würde. Wie Sie in der folgenden Grafik sehen können, hängt die Geschwindigkeit, mit der die Last Ihres Linearantriebs von der Last beeinflusst wird, von Ihrem ausgewählten Linearantrieb ab.

Geschwindigkeits-VS-Lastleistungsdiagramm

Zweitens möchten Sie möglicherweise die genaue Kraft Ihres Linearantriebs kennen, wenn Sie sich mit der Lebensdauer Ihres Linearantriebs befassen. Während ein Linearantrieb für eine maximale Kraft ausgelegt ist, führt eine kürzere Lebenserwartung für diesen Aktuator aus, je näher Sie an der Grenze sind. Dies liegt einfach daran, dass die höhere erforderliche Kraft zu einer höheren Belastung der Komponenten des Stellantriebs führt. Wenn Sie die von Ihrem Stellantrieb ausgeübte Kraft messen und sie nahe an der Belastbarkeit des Stellantriebs liegt, können Sie ein Upgrade auf a in Betracht ziehen Aktuator mit höherer Kraft für eine verbesserte Lebenserwartung.

Schließlich möchten Sie möglicherweise die genaue Kraft wissen, die von Ihrem Linearantrieb ausgeübt wird, wenn Ihr System mit Batteriestrom betrieben wird. Dies liegt daran, dass je höher die von einem Linearantrieb ausgeübte Kraft ist, desto mehr Leistung wird verbraucht und desto schneller wird die Batterie entladen. Wie im Leistungsdiagramm Strom gegen Last im folgenden Abschnitt zu sehen ist, führt die Verwendung eines Aktuators mit höherer Kraft zu einer Verringerung der Stromaufnahme für eine bestimmte Last. Sie können auch in Betracht ziehen, von einem 12-V-Stellantrieb zu einem 24-V-Stellantrieb zu wechseln, da die Stromaufnahme für eine bestimmte Last im 24-V-Stellantrieb im Vergleich zu einem 12-V-Stellantrieb geringer ist. 

Wie messen Sie die genaue abgegebene Kraft?

Um die von einem Linearantrieb abgegebene Kraft zu messen, können wir die Stromaufnahme des Linearantriebs während seiner Bewegung messen. Da die vom Aktuator verbrauchte Leistung mit der vom Aktuator abgegebenen Kraft zusammenhängt und die Spannung konstant bleibt, entweder 12 oder 24 V, steigt die Stromaufnahme linear mit zunehmender Kraft. Dies ist in der folgenden Grafik zur aktuellen VS-Lastleistung zu sehen. Sobald die Stromaufnahme gemessen wurde, können Sie anhand des Leistungsdiagramms Strom gegen Last die von Ihrem Linearantrieb abgegebene Kraft abschätzen. Dies ist keine perfekte Lösung und kann dennoch zu Fehlern führen. Es ist jedoch eine gute Lösung, um die abgegebene Kraft abzuschätzen, die Sie mit Ihren Konstruktionsberechnungen vergleichen können. Es ist auch eine ausreichend einfache Lösung, bei der Sie Ihr Design nicht drastisch ändern müssen, um die abgegebene Kraft abschätzen zu können.

 Aktuelles VS-Lastleistungsdiagramm

In Anwendungen, in denen Sie ein Objekt in einer Achse bewegen, d. H. Ohne sich ändernde Winkel, sollte der aktuelle Wert nach dem Bewegen etwas stabil sein, da die Kraft in diesen Anwendungen konstant sein sollte. Bei schraffurartigen Anwendungen, d. H. Bei sich ändernden Winkeln, ändern sich die Stromwerte, da die Kraft nicht konstant ist. In diesen Anwendungen müssen Sie den aktuellen Wert während des gesamten Betriebs des Linearantriebs verfolgen, um zu bestimmen, wo der höchste Kraftwert auftritt. Es kommt auch zu einem Stromanstieg, wenn sich der Aktuator in Bewegung setzt. Dies liegt daran, dass der statische Reibungskoeffizient größer ist als der dynamische Reibungskoeffizient für dieselben Materialien.

Wie messen Sie die Stromaufnahme? 

Um die aktuelle Auslosung Ihres zu messen LinearantriebEs gibt einige Methoden, aus denen Sie auswählen können. Die einfachste Lösung besteht darin, ein Multimeter zu verwenden, das zum Ablesen von Ampere in Reihe mit einer der Leitungen des Linearantriebs eingerichtet ist, und dann die Stromaufnahme zu verfolgen, während sich der Antrieb bewegt. Während sich der Aktuator bewegt, wird die Stromaufnahme auf dem Multimeter angezeigt, damit Sie sie verfolgen können. Eine andere Möglichkeit ist die Verwendung von a Stromsensor die wie beim Multimeter in Reihe mit einer der Leitungen des Linearantriebs geschaltet wird. Im Gegensatz zum Multimeter verfügt der Stromsensor nicht über eine Anzeige, die Sie einfach ablesen können. Sie müssen den analogen Spannungsausgang des Sensors messen, der mit höheren Stromwerten zunimmt, um den Strom zu messen. Sie müssen höchstwahrscheinlich einen Mikrocontroller verwenden, um diesen Analogwert zu lesen und ihn unter Verwendung des Empfindlichkeitswerts des Sensors in einen tatsächlichen Strommesswert umzuwandeln. Die Verwendung eines Stromsensors bietet zwar zusätzliche Einstellungen, hat jedoch den Vorteil, dass der Mikrocontroller den Stromverbrauch ständig viel schneller messen und speichern kann als ein Mensch.

Hall-Effekt-Stromsensoreinheit

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