Attuatori lineari 101 - Tutto ciò che c'è da sapere sugli attuatori lineari

Video dell'attuatore Micro attuatori Uso nel mondo reale Velocità dell'attuatore Sincronizzazione degli attuatori

Come funziona un attuatore lineare? All'interno di un attuatore lineare

Tutto quello che c'è da sapere sugli attuatori lineari

Attuatori lineari 101 - Tutto ciò che c'è da sapere sugli attuatori lineari

Questo articolo fornirà una conoscenza di base del funzionamento degli attuatori e della terminologia utilizzata per descriverli. Una volta comprese le basi, sarà molto più facile selezionare il proprio attuatore lineare elettrico.

Cos'è un attuatore?

cos'è un attuatore

Un attuatore è un dispositivo che richiede un ingresso di fonte di energia e un ingresso di segnale esterno. Questi ingressi creano un'uscita solitamente sotto forma di movimento che può essere rotativo o lineare. Ai fini di questo articolo ci concentriamo sugli attuatori che creano movimento lineare, tuttavia abbiamo creato un articolo molto più dettagliato che si concentra specificamente sugli attuatori in generale, per vederlo vai qui "Attuatori"

Per aiutarti ulteriormente abbiamo creato un articolo chiamato "Non acquistare un attuatore lineare finché non avrai letto questi cinque passaggi. " Questo può aiutarti a evitare le numerose insidie ​​dell'acquisto online di un attuatore lineare elettrico.

Abbiamo anche creato un calcolatore che può essere utilizzato per calcolare quale tipo di attuatore lineare potrebbe essere necessario per un'applicazione specifica. Basta inserire alcuni dettagli di base nella calcolatrice e verranno visualizzati i risultati. Fare clic qui per il calcolatore dell'attuatore lineare

Dimostrazione video di un attuatore

Cos'è un attuatore lineare?

Un elettrico attuatore lineare è un dispositivo che converte il movimento rotatorio di un motore CA o CC in movimento lineare. Può fornire movimenti sia di spinta che di trazione.

Questo movimento consente di sollevare, far cadere, far scorrere, regolare, inclinare, spingere o tirare oggetti con la semplice pressione di un pulsante. Considera tutte le possibilità con un prodotto che può fare tutto questo lavoro per te con il semplice tocco di un pulsante! e per renderlo ancora più attraente, questi attuatori elettrici sono incredibilmente facili e sicuri da installare e configurare. Oggi ci sono centinaia di milioni di attuatori utilizzati nel mondo per eseguire molti compiti diversi. Diciamo sempre che un attuatore lineare è ideale per applicazioni che sono 3-D Sporco, Opaco o Pericoloso. Tuttavia, con il progresso della domotica, ora li troviamo ampiamente utilizzati in casa e in ufficio per svolgere attività innovative come il sollevamento di TV e proiettori, sollevatori da scrivania, uscite per altoparlanti e anche sollevatori di elettrodomestici da cucina.

Inoltre, gli attuatori lineari consentono all'operatore di avere il pieno controllo del controllo del movimento sicuro e accurato che forniscono. Sono efficienti dal punto di vista energetico e hanno una lunga durata con poca o nessuna manutenzione.

L'installazione di un attuatore lineare elettrico è molto semplice rispetto ai sistemi idraulici o pneumatici. Inoltre occupano molto meno spazio e sono significativamente più economici degli attuatori idraulici e pneumatici in quanto non hanno pompe o tubi flessibili.

Un attuatore lineare elettrico è costituito da un motore CC o CA, una serie di ingranaggi e una vite di comando con dado che spinge l'albero dell'asta principale dentro e fuori. Questo è essenzialmente ciò di cui sono costituiti tutti gli attuatori lineari. Tutto ciò che cambia da attuatore ad attuatore sono le dimensioni del motore, gli ingranaggi e la vite. Alcuni altri componenti elettronici aiutano a determinare la quantità di opzioni di commutazione del limite di corsa e feedback di posizione, ma fondamentalmente un attuatore non è altro che un motore, alcuni ingranaggi e una vite.

Cos'è una colonna di sollevamento?

colonna di sollevamento - colonna di sollevamento

 

Le colonne di sollevamento sono un'altra forma di attuatore lineare. In genere, forniscono una corsa più lunga perché hanno più fasi. Ciò consente loro di espandersi e contrarsi in una lunghezza maggiore rispetto a quando sono completamente chiusi. Un altro modo per dirlo è che a ascensore a colonna è un attuatore all'interno di un attuatore.

Un altro vantaggio di un sollevatore a colonna è che la guida lineare è integrata nella struttura dell'attuatore e non necessita di aggiunta esterna. Gli attuatori lineari di solito non sopportano bene il carico laterale (ne parleremo più avanti). Le sponde a colonna hanno il loro sistema di guida integrato, motivo per cui sono migliori per alcune applicazioni rispetto ad altre.

Cos'è un micro attuatore lineare

micro attuatore lineare

Micro attuatori lineari o Mini attuatori lineari vengono utilizzati in applicazioni in cui lo spazio è limitato o la corsa dell'attuatore richiesta è piccola. Forse hai bisogno di spostare qualcosa di piccolo o non molto lontano, quindi un micro attuatore lineare sarebbe l'ideale per tale applicazione. In genere le corse dei micro attuatori vanno da 10 mm a 100 mm e sono di dimensioni molto compatte. Uno degli svantaggi di un micro attuatore lineare è che le forze tendono ad essere assegnate più piccole a causa dei motori più piccoli che le guidano

I vantaggi degli attuatori lineari elettrici rispetto ai sistemi idraulici

Gli attuatori lineari elettrici sono la soluzione perfetta quando è necessario un movimento semplice, sicuro e pulito con un controllo del movimento preciso e fluido. È possibile scegliere sistemi di attuatori per regolazioni, inclinazione, spinta, trazione e sollevamento con forze piuttosto elevate.

Un sistema idraulico è capace di forze immense, ma questi sistemi richiedono pompe ad alta pressione, valvole e tubazioni ad alta pressione e un serbatoio per contenere tutto quel fluido idraulico. Quindi, se hai molto spazio e denaro non è un problema, allora l'idraulica potrebbe essere la strada da percorrere.

L'attuatore idraulico utilizza un fluido per spingere un pistone avanti e indietro, mentre un attuatore lineare elettrico utilizza un motore CA o CC per azionare una vite di comando. La madrevite è dotata di un dado che corre su e giù per la madrevite, convertendo il movimento rotatorio in movimento lineare.

Ci sono degli svantaggi nell'utilizzo dell'idraulica dal punto di vista operativo. Il principale è il controllo. Hai pochissimo controllo di precisione quando si tratta di questi sistemi.

Un attuatore lineare elettrico ha una lunga durata con poca o nessuna manutenzione. Ciò garantisce un costo di esercizio totale molto basso rispetto ad altri sistemi.

I sistemi di attuatori elettrici sono silenziosi, puliti, non tossici ed efficienti dal punto di vista energetico. Soddisfano le richieste e la legislazione in continua crescita in materia di apparecchiature ecocompatibili.

Quali sono alcuni esempi reali di ciò che può fare un attuatore lineare?

Attuatori lineari ad inseguimento solare

Gli attuatori lineari muovono le cose e abbiamo visto migliaia di applicazioni nel corso degli anni.

Alcuni esempi di applicazioni pratiche di automazione sono:

  • Portelli motorizzati
  • Ascensori per elettrodomestici da cucina
  • Controllo dell'acceleratore
  • Portelli del motore marino
  • Gradini estraibili
  • Regolatori spazzaneve
  • Tramogge
  • Porte nascoste
  • Pannelli solari
  • Porte scorrevoli
  • Trattamenti per finestre scorrevoli
  • Implementazioni agricole
  • Animatronica e robotica

Le applicazioni industriali includono:

  • Controllo serranda e postazioni di lavoro regolabili in altezza
  • Automazione domestica come TV in movimento o proiettori

Qual è la differenza tra carico statico e carico dinamico?

Puoi vedere sulle nostre schede tecniche sia il carico statico che dinamico. Il carico dinamico, o sollevamento, è la forza che verrà applicata all'attuatore lineare mentre è in movimento. Il carico statico, a volte chiamato carico di tenuta, è la forza che verrà applicata all'attuatore lineare quando non è in movimento. Il carico dinamico è ciò di cui hai bisogno per spostare qualcosa e il carico statico è ciò di cui hai bisogno per mantenere quel qualcosa in posizione.

In quale direzione possono essere applicati carichi agli attuatori lineari?

Gli attuatori lineari possono essere utilizzati in applicazioni di trazione, compressione o combinazione. Ci riferiamo a questo come alla forza di spinta o di trazione. Evitare il caricamento laterale o il caricamento incrociato. In una situazione in cui non è possibile evitare il carico laterale, suggeriamo ai clienti di utilizzare guide di scorrimento lineari o guide per cassetti nel loro sistema. La guida di scorrimento può sopportare carichi laterali molto maggiori rispetto all'attuatore. Riducendo il carico laterale, l'attuatore lineare può eseguire la sua massima forza di spinta e trazione.

Il caricamento laterale è consentito sugli attuatori lineari?

Il carico laterale, o carico radiale, è una forza applicata perpendicolarmente alla linea centrale dell'attuatore lineare. Il carico eccentrico è qualsiasi forza il cui centro di gravità non agisce attraverso l'asse longitudinale dell'attuatore. Sia il carico laterale che il carico eccentrico dovrebbero sempre essere evitati in quanto possono causare vincoli e ridurre la durata dell'attuatore lineare. Tuttavia, se utilizzi un file cassetto scorrevole nell'applicazione questo avrà un grande impatto sulla quantità di carico che può essere applicata. Posizionando l'oggetto che stai spostando su un file cassetto scorrevole permette di portare il peso dalla slitta anziché dall'attuatore che prende tutto il peso. Un'altra opzione quando hai a che fare con il caricamento laterale è usare un file attuatore binario.

Gli attuatori lineari hanno interruttori di fine corsa?

all'interno di un attuatore lineare - vista in spaccato - Attuatore con finecorsa

La maggior parte degli attuatori lineari è dotata di interruttori di fine corsa incorporati. Il tipo di finecorsa disponibile varia a seconda della gamma di prodotti. Questi includono elettro-meccanico, prossimità magnetica e camma rotante. Gli interruttori di fine corsa sono normalmente preimpostati sugli attuatori per arrestare la corsa dell'attuatore quando raggiunge la sua estensione completa e la sua completa retrazione.

I finecorsa sono importanti perché evitano che l'attuatore bruci e stalli il motore quando raggiunge la fine della corsa. Il finecorsa interrompe semplicemente l'alimentazione al motore.

Gli interruttori di fine corsa esterni consentono la flessibilità di impostare i limiti di corsa nel sistema per adattarli alla propria applicazione particolare. Il cliente è responsabile della corretta impostazione del finecorsa nell'unità. Se i finecorsa non sono impostati o non sono impostati correttamente, l'unità potrebbe subire danni durante il funzionamento.

Che tipo di motori utilizzano gli attuatori lineari?

Attuatori lineari 101 - Tutto quello che vuoi sapere sugli attuatori lineari

Gli attuatori lineari sono disponibili con varianti di motore CA o CC. Tuttavia, ogni gamma ha tipi standard preferiti. I motori a corrente continua sono i più popolari e sono in genere 12 volt. I motori a 24 volt sono utilizzati per più applicazioni industriali o in attuatori ad alta forza dove sono più efficienti.

I motori AC saranno motori monofase 220-240 VAC, motori trifase 220-240 / 380-415 VAC (50 / 60Hz) o motori 24VDC.

Gli attuatori lineari sono disponibili con velocità diverse?

Gli attuatori lineari sono disponibili in una varietà di velocità lineari e un elenco standard è dettagliato con ogni prodotto. Per ottenere velocità differenti, la trasmissione sull'attuatore cambierà. Si prega di notare, quando le marce vengono cambiate per influenzare la velocità, anche la forza verrà modificata. La forza e la velocità si scontrano sempre l'una con l'altra.

Qual è la capacità di ciclo di lavoro di un attuatore lineare?

Ciclo di lavoro la valutazione per un attuatore lineare è generalmente espressa come percentuale di "tempo di attivazione" (il rapporto tra tempo di attivazione e tempo totale) o come distanza percorsa in un periodo di tempo. Il valore del ciclo di lavoro è espresso in modo diverso per i diversi tipi di attuatore. Per una discussione più dettagliata sul ciclo di lavoro, vedere il post del blog "Che cos'è il ciclo di lavoro in un attuatore lineare?"

Che tipo di montaggio hanno gli attuatori lineari?

Gli attuatori lineari hanno generalmente punti di montaggio che chiamiamo forcelle a ciascuna estremità dell'attuatore per consentire un movimento di rotazione. Ci sono molte opzioni. La doppia cerniera è standard ma in genere ogni attuatore ha il proprio standardizzato staffa di fissaggio che useresti.

Che tipo di custodie hanno gli attuatori lineari?

Gli attuatori lineari hanno diversi gradi di protezione IP. Più basso è il numero, minore è la protezione. Ad esempio, IP54 offre una protezione di base come polvere e IP66 offre una protezione impermeabile ed è ideale per uso esterno. La seguente tabella mostra il grado di protezione IP di ciascuno degli attuatori lineari Firgelli. Abbiamo anche scritto un post sul blog separato proprio sull'argomento Grado di protezione IP dell'attuatore lineare qui

Classificazioni IP degli attuatori lineari

È possibile il back-driving negli attuatori lineari elettromeccanici?

Salvo diversa indicazione, la guida inversa è possibile in tutti gli attuatori lineari elettrici. Il back-driving si verifica quando viene applicata una forza maggiore della forza statica, che consente all'albero dell'attuatore di muoversi senza alcuna potenza applicata. Gli attuatori che utilizzano una vite a ricircolo di sfere sono normalmente dotati di un freno elettrico (tipicamente montato su motore) per evitare che il carico indichi l'attuatore.

Un attuatore lineare può essere eseguito in un arresto forzato?

Si sconsigliano applicazioni che hanno possibili arresti bruschi perché possono causare il blocco dell'attuatore. Esempi di inceppamento includono la corsa eccessiva degli interruttori di fine corsa e l'inceppamento del dado e della vite internamente alle estremità estreme della corsa o l'azionamento dell'attuatore contro un oggetto immobile, sovraccaricando così gravemente l'attuatore.

Quali sono i fattori comuni nel guasto di un attuatore lineare?

Un carico improprio, un'installazione impropria, un servizio eccessivo e ambienti estremi possono contribuire a un guasto prematuro dell'attuatore. Il più popolare in assoluto è il sovraccarico dovuto all'amplificazione della forza.

È possibile sincronizzare due o più attuatori lineari?

Piccole differenze nella velocità del motore in attuatori identici sono abbastanza normali. E un diverso carico dell'attuatore può far sì che le unità perdano la sincronizzazione molto facilmente. Pertanto, non è possibile garantire il funzionamento sincronizzato delle unità. Per una sincronizzazione esatta si consiglia un sistema di controllo ad anello chiuso. Ciò è possibile utilizzando un attuatore con feedback integrato. I dati di feedback vengono inviati a un file controllere il controller calcola quindi come far funzionare gli attuatori insieme indipendentemente dal loro carico o dalle differenze di velocità. Attuatori di feedback includere potenziometri, sensori ottici o sensori di hall. Il nostro post sul blog "Ottenere un movimento sincronizzato utilizzando gli attuatori lineari Firgelli" fornisce informazioni più dettagliate su questo argomento.

Gli attuatori sono lubrificati a vita?

Gli attuatori lineari sono lubrificati a grasso per le parti interne dell'attuatore, inclusi i gruppi del cambio e le viti e i gruppi del dado. Gli attuatori sono lubrificati a vita.

Test di temperatura

Nel test della temperatura, gli attuatori vengono testati per funzionare a temperature estreme e per sopportare rapidi cambiamenti di temperatura. Nella maggior parte dei casi, vengono eseguiti test sull'attuatore per resistere al passaggio ripetuto da un ambiente di + 100 ° C a -20 ° C e mantenere la piena funzionalità.

Per uno sguardo più approfondito su come funziona un attuatore lineare, abbiamo creato questo articolo "All'interno di un attuatore lineare: come funziona un attuatore."

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