یک راهنمای جامع برای محرک ها: آنها ، انواع محرک ها و نحوه کار آنها چیست
غالباً عناصر اساسی یک دستگاه یا سیستم نمایشگاه ها نیستند. آنها زیبایی بیرونی طراحی یا مورد نیستند. آنها تابعی نیستند که اغلب مورد ستایش قرار می گیرند. بیشتر اوقات ، عناصر اساسی یک دستگاه در پشت یک پوسته زیبا و خوشایند تر پنهان می شوند.
محرک ها نمونه کاملی از این سیستم پنهان هستند زیرا آنها یک قطعه ضروری برای طیف گسترده ای از سیستم ها هستند ، به ندرت اعتبار خود را برای اقدامات باورنکردنی خود دریافت می کنند. بنابراین ، در این مقاله ، ما به این نتیجه خواهیم رسید که چه محرک ها ، چگونه محرک ها کار می کنند ، انواع محرک ها و چگونه می توانید محرک مناسبی را برای پروژه خود انتخاب کنید.
یک ماشین فعال کننده بخشی از مسئولیت حرکت و کنترل مکانیسم یا سیستم برای باز کردن شیر است. این یک "حرکت" است که به عبارت ساده است.
محرک ها هم به مکانیسم کنترل و هم برای تأمین انرژی نیاز دارند. به طور معمول ، دستگاه کنترل یک شیر است. شیر برای فعال کردن به یک سیگنال کم انرژی نیاز دارد. می توان آن را با ولتاژ الکتریکی ، فشار مایع پنوماتیک یا هیدرولیک یا حتی با نیروی انسانی فعال کرد. جریان الکتریکی ، فشار هیدرولیک یا فشار پنوماتیک نیز از منابع بالقوه انرژی برخوردار است.
آنها از پیستون ، موتور یا دستگاه دیگری برای کار با تبدیل برق از یک منبع برقی یا سیال استفاده می کنند. در ابتدایی ترین شکل آنها ، محرک ها دریچه های باز یا بسته را باز می کنند. از طرف دیگر ، شیرهای تنظیم کننده یا کنترل موقعیت یک سیگنال موقعیت یابی را تفسیر می کنند تا دقیقاً به هر موقعیت میانی منتقل شوند. سیستم کنترل می تواند به صورت دستی یا خودکار ، از طریق نرم افزار ، مکانیکی یا برقی کار کند.
یک محرک توانایی هر دستگاه را برای تولید حرکت امکان پذیر می کند. در اصل ، محرک ها به عنوان حرکتی عمل می کنند که انرژی را به گشتاور تبدیل می کند و از آن گشتاور برای جابجایی یا تنظیم مکانیسم یا سیستم استفاده می کند. آنها هر دو می توانند باعث شوند و حرکت را متوقف کنند.
یک محرک چگونه کار می کند؟
محرک بخشی از دستگاه مکانیکی است که حرکت را امکان پذیر می کند ، دقیقاً همانطور که عضلات موجود در بدن انسان باعث می شود پاها ، بازوها ، انگشتان و سایر قسمت های بدن حرکت کنند. این حرکت را با تبدیل انرژی و سیگنال های ورودی به یک نیروی مکانیکی امکان پذیر می کند. در حالی که حرکت خروجی می تواند چرخشی یا خطی باشد ، نیروی محور می تواند برقی ، پنوماتیک (هوا) یا هیدرولیک (آب) باشد. بنابراین ، محرک ها در اطراف ما هستند ، از سیستم های کنترل دسترسی در درهای ما گرفته تا روبات های انبار مجاور که وزنه برداری سنگین را انجام می دهند. حتی نسخه های خاموش تلفن های همراه ما شامل محرک هایی هستند که ارتعاشاتی ایجاد می کنند.
یک محرک ، همانطور که قبلاً نیز گفته شد ، ممکن است در تبدیل انرژی به حرکت و در عین حال در کنترل آن حرکت و انرژی نیز کمک کند.
نوع انرژی ، حجم ورودی و سرعت حرکت متغیرهای موجود در یک سیستم محرک هستند. مؤلفه های یکسان که از محرک ها استفاده می کنند نیز بسته به نوع و عملکرد محرک ، دارای ظاهری متفاوت هستند.
مؤلفه های یک محرک
محرک ها به چند مؤلفه اساسیبشر این مؤلفه ها عبارتند از:
- منبع تغذیه: همانطور که گفته شد ، منبع تغذیه ممکن است برقی ، هوا یا گاز ، آب یا هر منبع انرژی باشد ، اما اینها مواردی هستند که بیشتر از آن از محرک ها استفاده می کنند.
- مبدل قدرت: انتقال نیرو از منبع تغذیه به محرک از طریق مبدل برق. این عملیات از هرگونه اندازه گیری یا واحدهای مشخص شده در یک کنترلر یا در طراحی آن پیروی می کند.
- فعال کننده: محرک ، یک وسیله مکانیکی فیزیکی ، تبدیل را انجام می دهد. بسته به ورودی/خروجی مورد استفاده شما و نتیجه مورد نظر ، ممکن است متفاوت به نظر برسد.
- بار مکانیکی: بار مکانیکی استرس یا نیرویی است که با انرژی محرک در سیستم ایجاد می کند. این باعث می شود که سیستم در نتیجه برق بیشتری تولید کند.
- کنترل کننده: کنترلر وسیله ای است که محرک را روشن می کند و خروجی را مدیریت می کند و نیروی ، طول عمر و جهت خود را هدایت می کند. علاوه بر جلوگیری از کارآیی سیستم به طور مستقل ، محدودیت هایی را در هر دو انتهای تبدیل که اپراتور ممکن است کنترل کند ، مجاز می کند.
انواع محرک ها و نحوه استفاده از آنها
هفت پایه وجود دارد انواع محرک ها همه با اهداف منحصر به فرد.
خطی
محرک های خطی برقی به طور کلی در برنامه های اتوماسیون به کار می روند وقتی که یک دستگاه یا ابزار دستگاه نیاز به یک حرکت خطی کنترل شده تا یک نقطه خاص دارد. در صورت نیاز به موقعیت یابی خطی ، آنها در بخش های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند.
دوار برقی
برقی محرک های دوار در برنامه های اتوماسیون هنگامی که یک دروازه ، دریچه و سایر قسمت های مشابه برای انتقال به مکانهای چرخشی خاص قابل کنترل هستند ، به کار می روند. علاوه بر این ، آنها در بخش های مختلفی که موقعیت یابی لازم است استفاده می شود.
دارای خطی قدرت سیال
هنگامی که یک شی باید با دقت به یک موقعیت خاص منتقل شود ، محرک های خطی انرژی سیال به طور معمول در برنامه های اتوماسیون استفاده می شود. هنگامی که موقعیت یابی خطی لازم است ، در بخش های مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. باز و خاموش شدن درهای دمپر ، بستن ، جوشکاری و غیره ، کاربردهای معمولی است.
دوار برق سیال
هنگامی که یک جسم نیاز به چرخش به روشی کنترل شده به یک موقعیت خاص دارد ، محرک های چرخشی برق سیال استفاده می شود. متداول ترین استفاده از قدرت سیال محرک روتاری برنامه های اتوماسیون است. هوا یا گازهای دیگر و مایع هیدرولیک برخی از رسانه های مختلف هستند که به محرک قدرت می دهند.
محرک های زنجیره ای خطی
در محرک زنجیره ای خطی به طور کلی یک فشار خط مستقیم یا عملکرد را در برنامه های کنترل حرکت فراهم می کند. هنگامی که زنجیره ای مستقیم است ، پیوندهای همسایه به جای خود قفل می شوند تا یک مؤلفه سفت ایجاد کنند. بسته به منطقه موجود در یک برنامه خاص ، آنها در اندازه های مختلف و طرح های زنجیره ای و همچنین گزینه های ذخیره سازی زنجیره ای قرار می گیرند.
خطی
بیشتر برنامه های تجاری برای موقعیت های دقیق ، مانند دستکاری ابزارها یا قسمت های کاری ، از کتابچه راهنما استفاده می کنند محرک های خطی. محرک های دستی بدون قدرت با چرخاندن یک دستگیره یا دستگیره روشن و خاموش می شوند. انواع مختلفی وجود دارد که هرکدام دارای بار اضافی و ظرفیت نیروی محرکه هستند ، مانند مواردی که دارای پیچ های سرب ، قفسه ها ، پین ها ، درایوهای کمربند و غیره هستند.
چرخشی دستی
عملکرد دریچه استفاده اصلی از محرک های چرخشی دستی است. آنها گاهی اوقات به عنوان اپراتورهای دریچه دستی یا محرک ها یاد می شوند. دریچه های توپ ، پروانه ، چک و جهان چند نوع مختلف هستند. سایر موارد استفاده ممکن است شامل هر چیزی باشد که خواستار چرخش کنترل شده و محدود شده است.
8 مرحله برای انتخاب محرک مناسب برای برنامه خود
به طور طبیعی ، محرک های مختلف در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می گیرند و همه برای نیازهای شما مناسب نیستند. در اینجا یک راهنمای کوتاه برای انتخاب بهترین ها آورده شده است.
-
نوع حرکت مورد نیاز را تعیین کنید
شما می توانید ببینید که آیا این تابع بسته به عملکرد ، نیاز به حرکات خطی تعیین کننده دارد یا اینکه پویایی اضافی در عملکرد نهایی مورد نیاز است یا خیر. اما ممکن است شما همچنین بخواهید به این فکر کنید که چقدر می خواهید این جنبش پیش برود.
-
ملاحظات مربوط به ورودی انرژی
محرک های برقی به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرند و می توانند طیف گسترده تری از کارها را انجام دهند. با این حال ، در مواردی که جریان الکتریکی مورد نیاز همیشه امکان پذیر نیست ، می توانید از محرک های هیدرولیک و پنوماتیک استفاده کنید تا با نیاز به ورودی ولتاژ بالا ، از بین بروند.
-
دقت، درستی
طبق یک قانون "عمومی" ، مشاغل کوچکتر ، دقیق تر و ظریف ، از جمله انتخاب و رسیدگی ، به دقت بیشتری نیاز دارند. در مقابل ، کار سنگین ممکن است بدون آن انجام شود. این عامل به طور قابل توجهی بر محرک شما انتخاب می کند.
-
چه نیرویی بهترین است
هدف اصلی یک محرک حرکت هر چیزی است. با این حال ، میزان نیروی مورد نیاز با توجه به میزان سنگین یا بزرگ مورد ، متفاوت است. اندازه مواردی را که محرک شما برای حرکت در هنگام انتخاب یکی از ظرفیت بار کافی باید در نظر بگیرید ، در نظر بگیرید.
-
چقدر اتاق برای حرکت وجود دارد؟
هر محرک طول سکته مغزی خواهد داشت ، که باید هنگام انتخاب یکی برای استفاده در نظر گرفته شده خود در نظر بگیرید.
-
به دنبال چه سرعتی هستید؟
سرعت محرک عامل مهمی است زیرا محرک های نیاز به نیروی بیشتری نسبت به کسانی که نیروی کمتری تولید می کنند ، کندتر هستند.
-
محیط عملیاتی چیست؟
هم کاربردهای صنعتی و هم تنظیمات ساخت یافته تر آزمایشگاه ها و کارگاه های داخلی به طور مرتب از محرک ها استفاده می کنند.
-
چگونه نصب می شود؟
چندین گزینه نصب برای محرک ها وجود دارد. به عنوان مثال ، یک مکانیسم نصب دو قطبی ، به عنوان مثال ، این مورد را قادر می سازد تا هنگام گسترش و جمع شدن ، چرخش یا چرخان را بچرخاند. محرک با یک مکانیسم نصب ثابت در موقعیت ایمن تر نگه داشته می شود.
چگونه یک محرک را سوار کنیم
دو روش اصلی نصب یک محرک وجود دارد. نصب محوری دوگانه و نصب ثابت:
نصب محوری دوگانه
یک محرک با استفاده از پین های نصب شده یا شکاف های متصل به هر براکت در هر دو انتهای محرک ، روی یک سکوی محوری نصب می شود. اینها براکت ها در حال نصب هستند زیرا یک پین متقاطع با کشویی در هر دو ، محرک و براکت را به هم متصل می کند. محرک می تواند در اطراف هر پین چرخانده شود و با چیزی که در حال حرکت است تغییر کند و عملکرد پویا تری را امکان پذیر کند.
نصب
محرک ممکن است حرکات فشار یا کشش را از یک مکان ثابت با نصب ثابت ایجاد کند که این امر مستلزم چسباندن محرک به یک براکت نصب شافت است. به عنوان مثال ، اینگونه است که یک دکمه نصب می شود.
کاربردهای دنیای واقعی محرک ها
یک محرک برای یک برنامه خاص بهینه است اگر بتواند نیروی کافی را فراهم کند ، از ویژگی های سرعت بار کافی برخوردار است ، با راندمان بالا در محدوده عملیاتی کار می کند و از طراحی قابل اعتماد برخوردار است.
اتوماسیون صنعتی و روباتیک دو صنعت هستند که در آن پیش بینی انجام هر کاری بدون محرک غیرممکن است. این مؤلفه ها به ماشین های تولید اجازه می دهند تا وسایل خود را انتخاب کنند و وسایل را انتخاب کنند. محرک ها اغلب در ماشین های ساختمانی کشاورزی و بزرگ به کار می روند تا انواع حرکات را مجاز کنند. پانل های خورشیدی نمونه ای خیره کننده از نحوه استفاده از محرک ها است. پانل های خورشیدی با محرک ها به طور مداوم زاویه خود را در طول روز تنظیم می کنند و خورشید طلوع می کند و برای گرفتن بیشترین انرژی خورشیدی تنظیم می شود.
محرک ها یکی از اجزای مشترک تقریباً هر دستگاه خانگی هوشمند هستند ، از مبلمان گرفته تا جاروبرقی های روباتیک که باید از هر جهت حرکت کنند. بسیاری از اسباب بازی ها حتی چند محرک ریز و درشت دارند که درست در آنها ادغام شده اند. امکانات بی حد و حصر است.
نتیجه
تقریباً تمام دستگاههای مدرن خانگی و صنعتی از محرک ها استفاده می کنند. با این حال ، تحولات در این زمینه نسبت به فن آوری های پیشرو مانند هوش مصنوعی (AI) ، blockchain ، اینترنت اشیاء (IoT) ، چاپ سه بعدی و موارد دیگر توجه کمترین رسانه ها را به خود جلب می کند.
محرک های جدید با ویژگی های بهبود یافته عملکرد طی دو سال آینده مفهوم سازی می شوند و مواردی که اکنون تحقیق می کنند وارد بازار می شوند.
