Gli attuatori lineari possono tirare?

 Tirare

La risposta breve è sì, ma ci sono alcuni fattori che dovrai considerare. In primo luogo, le forze di spinta sono associate all'estensione dell'attuatore lineare e le forze di trazione si verificano quando si sta ritirando. Non tutto tipi di attuatori lineari avrà la stessa capacità di forza di trazione rispetto alla spinta. Ciò significa che l'attuatore non sarà in grado di tirare lo stesso carico che spinge e questa differenza sarà elencata nelle specifiche dell'attuatore. Questo è molto più comunemente visto negli attuatori lineari pneumatici e idraulici che in attuatori lineari elettrici.  

Attuatori lineari pneumatici e idraulici

Gli attuatori o cilindri lineari pneumatici e idraulici sono generalmente costituiti da un cilindro cavo e uno stelo che si estende o si ritrae con una pressione crescente su un lato dello stelo. L'aumento di pressione è causato dall'aria ad alta pressione per i cilindri pneumatici e dal liquido incomprimibile per i cilindri idraulici [1]. L'immagine sotto, da [2], mostra un attuatore lineare idraulico di base che sarà molto simile a un attuatore lineare pneumatico di base. L'aumento della pressione provoca una forza lineare che è uguale alla pressione moltiplicata per l'area della sezione trasversale del cilindro cavo. Come si può vedere nell'immagine sotto, il volume sul lato del flusso di ritrazione dell'attuatore lineare è inferiore al lato del flusso di estensione a causa della presenza dell'asta. Ciò significa che la forza risultante creata per lo stesso aumento di pressione è minore durante la retrazione rispetto a quando si estende [2]. Esistono diversi tipi di attuatori lineari pneumatici e idraulici che funzionano in modo leggermente diverso e potrebbero causare questa riduzione della forza di trazione, ma generalmente sarà inferiore alle forze di spinta per questi tipi di attuatori lineari.

 Cilindro idraulico

Attuatori lineari elettrici

Lo stile base delle canne attuatore lineare elettrico funziona facendo in modo che un motore converta l'energia elettrica in rotazione meccanica che viene quindi ridotta da un riduttore e fa ruotare una vite di comando. Quando la vite di comando ruota, un dado si muove lungo la vite di comando. Attaccata a questo dado, è l'asta che si sposta verso l'esterno mentre il dado si sposta sulla vite di comando e crea una forza di spinta. La retrazione dell'asta per creare una forza di trazione viene eseguita in modo simile, tranne per il fatto che il dado si sposta indietro lungo la vite di comando e la rotazione meccanica è nell'altra direzione. Ci sono altri tipi di attuatori lineari elettrici funzionano in modo leggermente diverso ma seguono un metodo simile per generare forza.

  

La dimensione della forza generata da un attuatore lineare elettrico dipende dalle dimensioni del motore, dal rapporto del cambio e dal passo della vite di comando. Poiché questi componenti possono funzionare allo stesso modo sia in senso orario che antiorario, la forza di trazione sarà identica alla forza di spinta. 

Conclusione

Se nella propria applicazione è necessaria una forza di trazione sufficiente dal proprio attuatore lineare, sarà necessario considerare attentamente la scelta del tipo di attuatore. Potrebbe essere necessario scegliere un attuatore lineare pneumatico o idraulico più grande per fornire la forza di trazione necessaria per la stessa forza di spinta data. Oppure puoi semplicemente scegliere un file attuatore lineare elettrico che avrà la stessa forza di trazione e spinta. Mentre questi diversi tipi di attuatori hanno i loro vantaggi e svantaggi, se è richiesta una trazione sufficiente, sarà necessario ricordare che tutti gli attuatori non tirano e non spingono con la stessa forza.

Riferimenti:

  1. Gonzalez, C. (aprile 2015) Qual è la differenza tra attuatori pneumatici, idraulici ed elettrici. Recuperato da: https://www.machinedesign.com/mechanical-motion-systems/linear-motion/article/21832047/whats-the-difference-between-pneumatic-hydraulic-and-electrical-actuators
  2. Gannon, M. (febbraio 2017) La fine dell'idraulica: il cilindro. Recuperato da: https://www.mobilehydraulictips.com/business-end-hydraulics-cylinder/

Immagine del titolo recuperata da:https://99percentinvisible.org/article/norman-doors-dont-know-whether-push-pull-blame-design/

 

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