Perché il mio attuatore lineare fa così tanto rumore?

Silenzio il tuo attuatore lineare: cause comuni di rumore eccessivo e come risolverli

Attuatori lineari elettrici sono una parte cruciale di molti processi automatizzati nella nostra vita quotidiana. Possono essere integrati in varie applicazioni in cui la sensibilità al rumore è fondamentale, come i moderni letti medici. Quando si considerano i tipi di attuatori che forniscono il contenimento del rumore, gli attuatori lineari elettrici sono l'opzione migliore. Rispetto ai sistemi pneumatici, gli attuatori lineari elettrici emettono meno rumore, rendendoli la scelta preferita in molte aree, comprese le strutture mediche.

Tuttavia, a parte la loro superiorità rispetto ai sistemi pneumatici, cosa può far sembrare un attuatore lineare diverso o funzionare più forte del solito? Il rumore eccessivo è un problema complicato da affrontare, in quanto può avere più fonti del problema. Questo articolo presenterà alcune delle cause più comuni di rumore eccessivo negli attuatori lineari.

La principale fonte di rumore proveniente da un attuatore sono gli ingranaggi all'interno del attuatore. Esistono diversi tipi di meccanismi di trasmissione di ingranaggi comunemente usati al loro interno e ognuno di essi può essere correlato al potenziale rumore che creano in modi diversi. Ecco alcuni esempi:

1. Gears Spur: questi sono il tipo più comune di ingranaggi e sono anche i più semplici. Gli ingranaggi di sperone hanno denti dritti e possono creare molto rumore a causa dei denti che si impegnano bruscamente.
2. Gears elicoidali: questi ingranaggi hanno denti angolati, il che li rende più silenziosi degli ingranaggi perché l'impegno tra i denti è graduale.
3. Gears conico: questi ingranaggi sono a forma di cono e i denti vengono tagliati lungo la superficie inclinata. Sono più silenziosi degli ingranaggi di sperone ma possono creare rumore grazie alla loro geometria complessa.
4. Gears worm: questi ingranaggi hanno un ingranaggio elicoidale avvolto attorno a un ingranaggio cilindrico. Sono molto silenziosi e possono trasmettere energia ad angoli retti, rendendoli ideali per l'uso in spazi ristretti.
5. Geai planetari: questi ingranaggi hanno un ingranaggio centrale (l'attrezzatura solare) che è circondata da più marce più piccole (gli ingranaggi del pianeta). Sono spesso utilizzati in situazioni in cui sono necessarie elevate coppia ed efficienza ma possono creare rumore a causa della complessità del loro design.

In generale, gli ingranaggi con denti angolati o elicoidali sono più silenziosi degli ingranaggi con denti dritti e la complessità del design degli ingranaggi può anche contribuire alla quantità di rumore creato. È essenziale scegliere il giusto meccanismo di trasmissione in base all'applicazione specifica per ridurre al minimo il rumore e massimizzare l'efficienza.

Un problema che può causare un rumore meccanico periodico quando l'attuatore si muove sono le imperfezioni della vite di piombo e la tolleranza al dado di azionamento. Questo problema è più evidente sotto carichi pesanti e può causare vibrazioni se la vite di piombo e il dado non si accoppiano bene. Se la vite di piombo e il dado sono troppo sciolti, può causare rumore e vibrazioni extra, mentre se sono troppo stretti, può causare attrito e una caduta di velocità. Questo è un problema di produzione e può essere risolto sostituendo il dado di trasmissione.

Un altro problema che può causare un rumore eccessivo sono i problemi dello statore del motore. Il motore è trattenuto tra due cuscinetti e se sono sciolti nelle prese, possono causare vibrazioni che portano a più rumore nel cambio o piagnucola all'interno del motore. I cuscinetti allentati possono persino portare a eccessivi problemi di corrente. Questo problema può essere risolto rimettendo i cuscinetti all'interno delle prese e assicurando che siano completamente piatti. È meglio sostituire completamente i cuscinetti e talvolta è necessario sostituire l'intero attuatore.

Il rumore del cambio è anche una causa comune di rumore eccessivo in metallo. Se gli ingranaggi all'interno del cambio non stanno effettuando un contatto adeguato, possono causare rumore eccessivo. I requisiti di spaziatura degli ingranaggi potrebbero essere violati a causa delle tolleranze di produzione degli ingranaggi, oppure il rotore può essere leggermente inclinato, influenzando il gap degli ingranaggi. Questo problema può essere risolto acquistando un nuovo set di ingranaggi di sostituzione o controllando i cuscinetti sul rotore.

Il grasso insufficiente nel cambio può anche causare un rumore eccessivo, e questo è un problema di produzione che dovrebbe essere risolto dal produttore. L'aggiunta di grasso agli ingranaggi può risolvere il problema o distribuire il grasso già all'interno del cambio in modo più uniforme ed efficiente.

In conclusione, gli attuatori lineari elettrici sono generalmente scelti come alternativa di rumore inferiore agli attuatori idraulici e pneumatici, ma possono ancora essere abbastanza rumorosi per diversi motivi. È importante prestare attenzione al rumore che esce dagli attuatori durante il funzionamento, in quanto ciò potrebbe indicare un grave problema di produzione. Se il suono dell'attuatore lineare è irregolare e fa un rumore eccessivo, è una buona idea indagare e riparare/sostituire i componenti danneggiati.

1. Tolleranza a vite e del dado di guida: se la vite e il dado del piombo non si accoppiano bene, può causare un rumore meccanico periodico quando l'attuatore si muove. Se sono troppo sciolti, può causare ulteriori rumore e vibrazioni, mentre se sono troppo stretti, può causare attrito e una caduta di velocità.
2. Statore motore: se i cuscinetti che tengono il motore in posizione sono allentati nelle prese, possono causare vibrazioni che portano a più rumore nel cambio o piagnucola all'interno del motore. I cuscinetti allentati possono persino portare a eccessivi problemi di corrente.
3. CASSEBOX: se gli ingranaggi all'interno del cambio non stanno effettuando un contatto adeguato, possono causare rumore eccessivo. Se i requisiti di spaziatura degli ingranaggi vengono violati a causa delle tolleranze di produzione degli ingranaggi o il rotore è leggermente inclinato, può influire sul divario degli ingranaggi.
4. Grasso insufficiente nel cambio: se non c'è abbastanza grasso sugli ingranaggi, l'attrito meccanico sarà troppo alto e gli ingranaggi produrranno più rumore, si consumano più velocemente e vibrano.

È essenziale prestare attenzione al rumore che esce dagli attuatori durante il funzionamento, in quanto ciò potrebbe indicare un grave problema di produzione. Se il suono dell'attuatore lineare è irregolare e fa un rumore eccessivo, è una buona idea indagare e riparare/sostituire i componenti danneggiati.

Anche le viti da piombo creano un po 'di rumore. Esistono diversi tipi di viti di piombo e ognuna di esse ha caratteristiche di rumore diverse.

1. Viti di cavo del filo ACME: queste viti di piombo hanno un profilo del filo trapezoidale che fornisce una buona precisione ed efficienza. Sono comunemente usati nelle macchine utensili, robotica e attrezzature di automazione.
2. Viti di piombo filettate: queste viti di piombo hanno un profilo filettatore quadrato che fornisce un'eccellente precisione e viene spesso utilizzata in applicazioni ad alta precisione come strumenti ottici.
3. Viti di piombo filettatura: queste viti di piombo hanno un profilo del filo triangolare con un lato con un angolo di 45 gradi, fornendo un'elevata capacità di trasporto del carico ed efficienza. Sono comunemente usati in applicazioni pesanti come presse, jack e paranchi.
4. Viti di piombo per ingranaggi a vite senza fine: queste viti di piombo vengono utilizzate in applicazioni in cui sono richiesti rapporti di riduzione degli ingranaggi elevati. Il profilo del filo è spesso trapezoidale e la vite di piombo è abbinata a un ingranaggio a vite senza fine.
5. Vite a vite a sfera: queste viti di piombo utilizzano un sistema di cuscinetti a sfera per ridurre l'attrito e migliorare l'efficienza. Sono comunemente usati in applicazioni ad alta precisione come macchine a CNC e apparecchiature aerospaziali.

La scelta della vite di piombo dipende dall'applicazione specifica e dalle caratteristiche desiderate come capacità di trasporto del carico, precisione ed efficienza.

Ecco un tavolo per mostrare le differenze tra loro:

Lo statore del motore in un motore a CC può creare rumore in base a vari fattori come la velocità e il carico.

A basse velocità, il rumore prodotto dallo statore è generalmente minimo. Tuttavia, all'aumentare della velocità, il rumore può diventare più evidente. Questo perché il campo magnetico nello statore genera una forza che interagisce con il rotore, producendo vibrazioni e rumore. Maggiore è la velocità, maggiore è la forza e più rumore prodotto.

Il livello di rumore può anche essere influenzato dal carico sul motore. All'aumentare del carico, lo statore deve lavorare di più per mantenere la rotazione del rotore, il che può portare a un maggiore rumore generato.

Oltre allo statore, altri componenti nel motore CC possono anche contribuire al livello di rumore complessivo. Ad esempio, i pennelli e il commutatore possono produrre rumore a causa del loro movimento meccanico e del contatto. Il cambio può anche creare rumore a causa del meshing di ingranaggi e attrito.

Nel complesso, il livello di rumore in un motore a CC può essere influenzato da vari fattori, tra cui la velocità, il carico e altri componenti nel motore.