何を探していますか？
aの強さ リニアアクチュエータ それが提供できる力の量です。通常、メトリック単位のニュートン（n）と帝国ユニットのポンド（lbs）の観点から見られます。線形アクチュエーターメーカーが提供する2種類の力仕様があります：動的と静的。
動的な力 （または動的荷重）は、アクチュエータがオブジェクトを移動するために適用できる最大の力です。
静的力 （または静的荷重）は、アクチュエータが動いていないときに保持できる最大重量です。
これらの力の仕様は、一般に、プロジェクトに必要な線形アクチュエーターを決定する重要な要素です。線形アクチュエーターを選択する際に考慮したい他の要因がわからない場合は、これについての投稿をご覧ください ここ.
線形アクチュエータを使用してオブジェクトを移動しようとする場合、線形アクチュエータが持つことができる最小動的力を決定する必要があります。この力は、あなたが動かそうとしている体重だけでなく、関係するアクチュエーターの数と設計の物理的な幾何学以上のものに依存します。 1つのアプリケーションで正確な力要件を決定するには、ニュートンの最初の動き法を適用する必要があります。この法律は、不均衡の力によって行動されない限り、安静時の物体は安静時にとどまる傾向があると述べています。私たちにとって、これは、私たちの線形アクチュエータからの力が、私たちの希望する運動方向に対して行動するすべての力の合計よりも大きくなければならないことを意味します。このガイドでは、いくつかの基本的な例を使用して、関与する力を計算する方法について説明します。
簡単にさて：自由なボディ図は、適用されている力を視覚化するために使用されるオブジェクトの単純化された図です。これらの図を利用することは、関係するすべての力とその方向を視覚化するための良い習慣です。
一次元の動き
線形アクチュエーターを使用して動きを提供する最も単純なケースは、1つのアクチュエーターを使用して1つの軸に沿ってオブジェクトを移動することです。この段落の横にある自由ボディ図に示されているように、線形アクチュエータによって適用される力はFとしてラベルであり、オブジェクトの重量はWとしてラベルです。力の合計からの否定的な方向の力の肯定的な方向の合計から、モチオ\ nをもたらすにはゼロより大きくする必要があります。この例では、f - w> 0になります。次に、fを解く必要があります。これはf> wになります。 これは、線形アクチュエータからの動的な力要件がオブジェクトの重量よりも大きくなければならないことを意味します。
自由体のように、複数の線形アクチュエーターを利用している場合
ここに示す図は、上記と同じプロセスに従います。この例では、力の合計はf + f - w> 0または2*f - w> 0になります。これは、1つのアクチュエータによって適用される力がオブジェクトの重量よりも少ない場合があることを意味しますが、両方からの総力を大きくする必要があります。
摩擦
上記のケースは、彼らのフォースバランス計算において摩擦を無視しましたが、これはあなたのアプリケーションの場合にそうではない場合があります。摩擦力（F）の量は、摩擦係数（U）倍の正常力（n）に等しくなります。摩擦係数は通常0〜1の間で（1より大きい場合があります）、どの材料が互いにスライドしているのか、潤滑が使用されるかどうかによって異なります。
また、摩擦係数は、オブジェクトが動いていると変化し、多くの場合、静的値と動的値として与えられます。静的値は常に動的値よりも大きくなり（ニュートンの最初の法則により）、オブジェクトを移動しようとしているため、摩擦係数の静的値を使用する必要があります。通常の力は、別のオブジェクトまたは表面上のオブジェクトをサポートするために使用される結果の力です。たとえば、あなたがあなたの家の床に立っている場合、あなたの床はあなたの体重に等しいあなたに上向きの力を適用することによってあなたをサポートします、これは通常の力です。通常の力は常に摩擦力に対して垂直に作用し、摩擦の力は常にあなたの希望する運動方向に対して作用します。
上記の場合のように、動いているオブジェクトが表面に沿ってスライドしていない場合、摩擦は無視できます。技術的には、オブジェクトをサポートするコンポーネントは、それらが線形モーションサポートであるかどうかにかかわらず、 スライドレール または、線形アクチュエーター自体は、移動を開始するために克服する必要がある内部摩擦がありますが、比較的小さくなります。
表面に沿ってオブジェクトを移動している場合、フォースの計算で摩擦を考慮する必要があります。上の自由なボディ図は、線形アクチュエーターによって引き出されている引き出しの例を示しています。それぞれ 引き出しスライド 垂直負荷を支持しているため、顕著な量の摩擦があります（W）。 2つの引き出しスライドがあるため、引き出しスライドの1つによって適用される通常の力（n）は、負荷の半分に等しくなります。この例で力を合計し、Fを解決すると、次の結果が得られます。
f> u*（0.5*w） + u*（0.5*w）= u*w
したがって、線形アクチュエータから必要とする力は、摩擦の総力よりも大きくなければなりません。これらの場合のトリッキーな部分は、摩擦係数を決定することです。アプリケーションの正確な摩擦係数を決定できる場合は、上記の式を使用して最小の動的力を解くことができます。摩擦係数を決定できない場合は、1に等しいと仮定できます。これはおそらく実際の摩擦係数よりも大きくなるため、線形アクチュエータに必要な力の量を決定するために使用するのは安全な仮定です。 。
二次元運動
これまでのところ、1軸に沿ってオブジェクトを移動することのみを検討してきましたが、2軸または角度で動きが必要になる場合があります。これらの場合、必要な動的力を決定するために力の合計を使用することもできますが、複数の軸を考慮し、いくつかの三角法を利用する必要があります。以下の例では、オブジェクトをランプに押し上げると、動きの方向は角度（シータ）です。計算を簡素化するために、1つの軸を運動方向に平行にすることを選択でき、他の軸は示されているように垂直になります。
軸がシフトされたので、三角法とランプの勾配（シータ）を利用することにより、オブジェクトの重量を2つの力成分に分割する必要があります。これらの力の1つは、運動の方向に対して作用し、1つはランプの表面に垂直に作用します。摩擦力を決定するために使用される通常の力は、オブジェクトの重量の垂直成分に等しくなります。 Fを決定するために力の合計を解決することは、次のようになります。
f> w*sin（theta） + u*n = w*sin（theta） + u*w*cos（theta）
回転運動
線形アクチュエーターは線形運動を提供しますが、蓋を開いたり、ハッチを開いたりするなどの用途で回転を提供するためにも使用できます。回転を提供するために必要な動的な力は、不均衡な力ではなく、不均衡なトルクをもたらす必要があります。トルクは、回転を引き起こす回転力であり、回転点までの垂直距離を適用する力に等しい。したがって、回転を引き起こすために、線形アクチュエータは、望ましい回転の方向に対して動作するすべてのトルクの合計よりも大きなトルクを提供する必要があります。
線形アクチュエータが適用するトルクの量は、2つの要因、適用される力と回転点からの距離に依存します。上記の例では、トルクの合計は同じように見えます。
f*y*cos（alpha）-w*x*cos（alpha）> 0
回転点から線形アクチュエータからの力までの距離はYであり、回転点からハッチの重心までの距離はxです。ハッチは角度（アルファ）であるため、角度のコサインによる距離の距離によって各力までの垂直距離を決定できます。線形アクチュエータFの動的な力を解くと、次の結果が得られます。
f>（w*x）/y
左の場合、線形アクチュエータFは、回転点（y> x）からさらに作用するため、ハッチの重量であるwの動的な力が低くなります（y> x）。右側のケースでは、fは回転点に近づく（y 一部のアプリケーションでは、線形アクチュエーターによって適用される力は、上の画像のように角度である必要があります。これにより、線形アクチュエータによって適用される力が垂直および水平成分で分割される必要があるため、計算はもう少し複雑になります。上の画像の自由なボディ図を以下に示します。 この例のトルクの合計は次のとおりです。 （（f*cos（beta））*（l*sin（alpha）） +（f*sin（beta））*（l*cos（alpha）） - w*（x*cos（alpha）> 0 線形アクチュエータ（f）からの力は角度（ベータ）で適用されるため、示されているように、垂直成分（f*sin（beta））および水平成分（f*cos（beta））に分割する必要があるため上記のランプの例で。力とヒンジの間に水平距離があるため、力の垂直成分はヒンジの周りにトルクを引き起こします。同様に、力の水平成分は、力とヒンジの間に垂直距離があるため、ヒンジの周りにトルクを引き起こします。前のハッチの例に示すように、ハッチの長さ（L）とハッチの角度（アルファ）に基づいてこれらの距離を決定できます。必要な動的力を決定するには、Fの上記の方程式を解く必要があります。残念ながら、線形アクチュエータ（F）からの力は、ハッチの角度（アルファ）に依存する関数です。ハッチを開くとこの角度が変化すると、線形アクチュエータから必要な最小の力も変わります。これは、上記の方程式をさまざまな角度で解決して、動的力の仕様に使用するために必要な最小限の力を見つける必要があることを意味します。これは、力が適用される角度（ベータ）も、ハッチが開くと変化する場合、さらに困難になる可能性があります。これは、ハッチ角（アルファ）の関数であることを意味します。数学をよく知っている場合は、線形アクチュエータから必要な正確な動的な力要件を決定できます。しかし、そうでない場合は、私たちの便利なものを使用できます 線形アクチュエータ計算機, これらの困難な状況のためだけに設計されています。 静的な状況では、力の合計とトルクの合計は、動きを引き起こす不均衡な力やトルクがないため、ゼロに等しくなります。特定の負荷に対して設計が安定していることを確認したい場合、または線形アクチュエータが特定の負荷を保持するようにしたい場合でも、上記の手法を使用して、すべての力とトルクがバランスが取れていることを確認できます。静的な状況を確認するときは、動的な力仕様の代わりに線形アクチュエーターの静的力仕様を使用します。 線形アクチュエータがどれほど強力であるかを判断する方法がわかったので、あなたは私たちのニーズに合ったものを見つけることができます での選択 Firgelli 自動化.
静的状況
