Atuadores lineares 101 - Tudo o que você precisa saber sobre atuadores lineares

Vídeo do Atuador Micro Atuadores Uso no mundo real Velocidade do Atuador Sincronizando Atuadores

Como funciona um atuador linear? Dentro de um atuador linear

Tudo o que você precisa saber sobre atuadores lineares

Atuadores lineares 101 - Tudo o que você precisa saber sobre atuadores lineares

Este artigo lhe dará uma compreensão básica de como funcionam os atuadores e a terminologia usada para descrevê-los. Quando você entender o básico, será muito mais fácil selecionar seu próprio atuador linear elétrico.

O que é um atuador?

o que é um atuador

Um atuador é um dispositivo que requer uma entrada de fonte de energia e uma entrada de sinal externo. Essas entradas criam uma saída geralmente na forma de movimento que pode ser rotativo ou linear. Para os fins deste artigo, nos concentramos em Atuadores que criam movimento linear, no entanto, criamos um artigo muito mais detalhado que se concentra especificamente em Atuadores em geral, para ver que vai aqui "Atuadores"

Para ajudá-lo ainda mais, criamos um artigo chamado “Não compre um atuador linear antes de ler estas cinco etapas. ” Isso pode ajudá-lo a evitar as muitas armadilhas de comprar um atuador linear elétrico online.

Também criamos uma calculadora que pode ser usada para calcular que tipo de atuador linear você pode precisar para uma aplicação específica. Basta inserir alguns detalhes básicos na calculadora e os resultados serão exibidos. Clique aqui para a Calculadora do Atuador Linear

Demonstração de vídeo de um atuador

O que é um atuador linear?

Um elétrico atuador linear é um dispositivo que converte o movimento rotacional de um motor CA ou CC em movimento linear. Pode fornecer movimentos de empurrar e puxar.

Este movimento permite levantar, soltar, deslizar, ajustar, inclinar, empurrar ou puxar objetos com o simples toque de um botão. Basta considerar todas as possibilidades de um produto que pode fazer todo esse trabalho para você com o toque de um botão! e para torná-lo ainda mais atraente, esses atuadores elétricos são incrivelmente fáceis e seguros de instalar e configurar. Hoje, existem centenas de milhões de atuadores usados ​​no mundo para realizar muitas tarefas diferentes. Sempre dizemos que um atuador linear é ideal para aplicações que são sujas, opacas ou perigosas 3-D. No entanto, com o avanço da automação residencial, agora descobrimos que eles têm sido amplamente usados ​​em casa e no escritório para realizar tarefas inovadoras, como levantamento de TV e projetor, elevadores de mesa, elevadores de alto-falante e também elevadores de eletrodomésticos.

Além disso, os atuadores lineares permitem que o operador tenha controle total sobre o controle de movimento seguro e preciso que eles fornecem. Eles são eficientes em termos de energia e têm uma longa vida útil com pouca ou nenhuma manutenção.

A instalação de um atuador linear elétrico é muito fácil em comparação com os sistemas hidráulicos ou pneumáticos. Eles também ocupam muito menos espaço e são significativamente mais baratos do que os atuadores hidráulicos e pneumáticos, pois não têm bombas ou mangueiras.

Um atuador linear elétrico consiste em um motor DC ou AC, uma série de engrenagens e um parafuso de avanço com porca de acionamento que empurra o eixo da haste principal para dentro e para fora. Em essência, é nisso que consistem todos os atuadores lineares. Tudo o que muda de atuador para atuador é o tamanho do motor, a engrenagem e o parafuso de avanço. Alguns outros componentes eletrônicos ajudam a determinar a quantidade de comutação de limite de curso e opções de feedback posicional, mas basicamente, um atuador nada mais é do que um motor, algumas engrenagens e um parafuso de avanço.

O que é uma coluna de levantamento?

levantamento de coluna - levantamento de coluna

 

Colunas de levantamento são outra forma de atuador linear. Normalmente, eles fornecem um curso mais longo porque têm vários estágios. Isso permite que eles se expandam e contraiam em um comprimento maior do que quando estão totalmente fechados. Outra forma de colocar isso é que um levantamento de coluna é um atuador dentro de um atuador.

Outra vantagem de um elevador de coluna é que a guia linear é construída na estrutura do atuador e não precisa ser adicionada externamente. Atuadores lineares geralmente não lidam bem com o carregamento lateral (discutiremos isso mais tarde). Os elevadores de coluna têm seu sistema de guia integrado, por isso são melhores para algumas aplicações do que para outras.

O que é um Atuador Micro Linear

atuador micro linear

Atuadores Micro Lineares ou Atuadores Mini Lineares são usados ​​em aplicações onde o espaço é limitado ou o curso do atuador necessário é pequeno. Talvez você precise mover algo pequeno ou não muito longe, então um Atuador Micro Linear seria ideal para tal aplicação. Normalmente, os cursos dos micro-atuadores têm de 10 mm a 100 mm e são muito compactos. Uma das desvantagens de um Atuador Micro Linear é que as forças tendem a ser menores devido aos motores menores que as movem

Os benefícios dos atuadores lineares elétricos sobre os sistemas hidráulicos

Os atuadores lineares elétricos são a solução perfeita quando você precisa de um movimento simples, seguro e limpo com controle de movimento preciso e suave. Você pode escolher sistemas de atuadores para ajustes, inclinação, empurrão, puxão e levantamento com forças bastante altas.

Um sistema hidráulico é capaz de forças imensas, mas esses sistemas requerem bombas de alta pressão, válvulas e tubulações de alta pressão e um tanque para conter todo o fluido hidráulico. Portanto, se você tem muito espaço e dinheiro não é problema, então a hidráulica pode ser o caminho a percorrer.

O atuador hidráulico usa fluido para empurrar um pistão para trás e para frente, enquanto um atuador linear elétrico usa um motor CA ou CC para acionar um parafuso de avanço. O parafuso de avanço é equipado com uma porca que sobe e desce no parafuso de avanço, convertendo o movimento rotativo em movimento linear.

Existem desvantagens em usar a hidráulica do ponto de vista operacional. O principal é o controle. Você tem muito pouco controle de precisão quando se trata desses sistemas.

Um atuador linear elétrico tem uma longa vida útil com pouca ou nenhuma manutenção. Isso garante um custo operacional total muito baixo em comparação com outros sistemas.

Os sistemas de atuadores elétricos são silenciosos, limpos, não tóxicos e energeticamente eficientes. Eles atendem às demandas cada vez maiores e à legislação relativa a equipamentos ecologicamente corretos.

Quais são alguns exemplos do mundo real do que um atuador linear pode fazer?

Atuadores lineares de rastreamento solar

Atuadores lineares movem coisas e vimos milhares de aplicações ao longo dos anos.

Alguns exemplos de aplicações práticas de automação são:

  • Escotilhas motorizadas
  • Elevadores de eletrodomésticos
  • Controle de aceleração
  • Escotilhas de motor marítimo
  • Passos deslizantes
  • Ajustadores de limpa-neve
  • Hoppers
  • Portas escondidas
  • Painéis solares
  • Portas de correr
  • Tratamentos de janela deslizante
  • Implementações agrícolas
  • Animatrônica e robótica

As aplicações industriais incluem:

  • Controle de amortecimento e estações de trabalho com altura ajustável
  • Automação residencial, como TVs móveis ou projetores

Qual é a diferença entre carga estática e carga dinâmica?

Você pode ver em nossas folhas de especificações carga estática e dinâmica. Dinâmica, ou carga de levantamento, é a força que será aplicada ao atuador linear enquanto ele está em movimento. A carga estática, às vezes chamada de carga de sustentação, é a força que será aplicada ao atuador linear quando ele não estiver em movimento. A carga dinâmica é o que você precisa para mover algo e a carga estática é o que você precisa para manter esse algo no lugar.

Em que direção as cargas podem ser aplicadas a atuadores lineares?

Os atuadores lineares podem ser usados ​​em aplicações de tensão, compressão ou combinação. Chamamos isso de força de empurrar ou puxar. O carregamento lateral ou o carregamento cruzado devem ser evitados. Em uma situação onde o carregamento lateral não pode ser evitado, sugerimos aos clientes o uso de trilhos deslizantes lineares ou slides de gaveta em seu sistema. O trilho deslizante pode suportar muito mais carregamento lateral do que o atuador. Ao reduzir a carga lateral, o atuador linear pode realizar sua força máxima de empurrar e puxar.

O carregamento lateral é permitido em atuadores lineares?

Sideload, ou carregamento radial, é uma força aplicada perpendicular à linha central do atuador linear. Carregamento excêntrico é qualquer força cujo centro de gravidade não atue através do eixo longitudinal do atuador. Tanto o carregamento lateral quanto o carregamento excêntrico devem sempre ser evitados, pois podem causar emperramento e reduzir a vida útil do atuador linear. No entanto, se você usar um corrediça da gaveta no aplicativo, isso terá um grande impacto na quantidade de carga que pode ser aplicada. Ao colocar o objeto, você está se movendo em um corrediça da gaveta permite que o peso seja carregado pela corrediça em vez de o atuador suportar todo o peso. Outra opção quando você está lidando com carregamento lateral é usar um atuador de trilha.

Os atuadores lineares têm chaves de limite?

dentro de um atuador linear - visão cortada - Atuador com interruptor de limite

A maioria dos atuadores lineares vem com interruptores de limite integrados. O tipo de interruptores de limite disponíveis varia com cada linha de produtos. Isso inclui proximidade eletro-mecânica, magnética e came rotativo. Os interruptores de limite são normalmente predefinidos nos atuadores para interromper o curso do atuador quando ele atinge sua extensão e retração total.

Os interruptores de limite são importantes porque evitam que o atuador queime e pare o motor quando ele atinge o final do curso. O interruptor de limite simplesmente corta a energia do motor.

Os interruptores de limite externos permitem a flexibilidade de definir os limites de deslocamento em seu sistema de acordo com sua aplicação específica. O cliente é responsável por definir corretamente o interruptor de limite na unidade. Se os interruptores de limite não forem ajustados ou forem ajustados incorretamente, a unidade pode ser danificada durante a operação.

Que tipo de motores os atuadores lineares usam?

Atuadores Lineares 101 - Tudo o que você quer saber sobre Atuadores Lineares

Atuadores lineares estão disponíveis com variantes de motor CA ou CC. No entanto, cada intervalo possui tipos de padrão preferidos. Os motores DC são os mais populares e normalmente são de 12 volts. Os motores de 24 volts são usados ​​para aplicações mais industriais ou em atuadores de alta força, onde são mais eficientes.

Os motores CA serão motores monofásicos 220-240 VCA, motores trifásicos 220-240 / 380-415 VCA (50/60 Hz) ou motores 24 VCC.

Os atuadores lineares estão disponíveis em velocidades diferentes?

Os atuadores lineares estão disponíveis em uma variedade de velocidades lineares e uma lista padrão é detalhada com cada produto. Para atingir velocidades diferentes, a engrenagem do atuador mudará. Observe que, quando as engrenagens são alteradas para afetar a velocidade, a força também será alterada. Força e velocidade sempre se contrapõem uma à outra.

Qual é a capacidade do ciclo de trabalho de um atuador linear?

Ciclo de trabalho a classificação para um atuador linear é geralmente expressa como uma porcentagem de "dentro do prazo" (a relação entre o tempo e o tempo total) ou como a distância percorrida durante um período de tempo. A classificação do ciclo de trabalho é expressa de forma diferente para diferentes tipos de atuadores. Para uma discussão mais detalhada sobre o ciclo de trabalho, consulte a postagem do blog "O que é o ciclo de trabalho em um atuador linear?"

Que tipo de montagem os atuadores lineares possuem?

Os atuadores lineares geralmente têm pontos de montagem que chamamos de manilhas em cada extremidade do atuador para permitir um movimento giratório. Há uma série de opções. A manilha dupla é padrão, mas normalmente cada atuador tem seu próprio suporte de montagem que você usaria.

Que tipo de invólucro os atuadores lineares possuem?

Atuadores lineares têm classificações de IP diferentes. Quanto menor o número, menor é a proteção. Por exemplo, IP54 oferece proteção básica como poeira e IP66 oferece proteção à prova d'água e é ideal para uso externo. Este gráfico abaixo mostra a classificação IP de cada um dos atuadores lineares da Firgelli. Também escrevemos uma postagem separada no blog apenas sobre o tópico classificações IP do atuador linear aqui

Classificações de IP de atuadores lineares

É possível retroceder em atuadores lineares eletromecânicos?

Salvo indicação em contrário, o retrocesso é possível em todos os atuadores lineares elétricos. O retrocesso é quando uma força aplicada é maior do que a força estática, permitindo que o eixo do atuador se mova sem qualquer força aplicada a ele. Os atuadores que usam um fuso de esfera normalmente são equipados com um freio elétrico (normalmente montado no motor) para evitar que a carga volte ao atuador.

Um atuador linear pode ser executado em uma parada brusca?

Não recomendamos aplicações que tenham possíveis paradas bruscas porque isso pode fazer com que o atuador fique preso. Os exemplos de bloqueio incluem ultrapassagem dos interruptores de limite e bloqueio da porca e parafuso internamente nas extremidades extremas do curso ou conduzir o atuador contra um objeto imóvel e, assim, sobrecarregar severamente o atuador.

Quais são os fatores comuns na falha de um atuador linear?

Carga inadequada, instalação inadequada, trabalho excessivo e ambientes extremos podem contribuir para a falha prematura do atuador. O mais popular, de longe, é a sobrecarga devido à amplificação da força.

Dois ou mais atuadores lineares podem ser sincronizados?

Pequenas diferenças na velocidade do motor em atuadores idênticos é bastante normal. E diferentes cargas do atuador podem fazer com que as unidades saiam de sincronização com muita facilidade. Portanto, não é possível garantir que as unidades funcionem em sincronização. Para a sincronização exata, um sistema de controle de malha fechada é recomendado. Isso é possível usando um atuador com feedback integrado. Os dados de feedback são enviados para um controladore o controlador então calcula como fazer os atuadores funcionarem juntos, independentemente de suas diferenças de carga ou velocidade. Atuadores de feedback incluem potenciômetros, sensores ópticos ou sensores Hall. Nossa postagem no blog "Conseguindo Movimento Sincronizado Usando Atuadores Lineares Firgelli" fornece informações mais detalhadas sobre este tópico.

Os atuadores são lubrificados permanentemente?

Os atuadores lineares são lubrificados com graxa para as partes internas do atuador, incluindo os conjuntos da caixa de engrenagens e os conjuntos de parafuso de avanço e porca. Os atuadores têm lubrificação vitalícia.

Teste de Temperatura

No teste de temperatura, os atuadores são testados para operar em temperaturas extremas, bem como para suportar mudanças rápidas de temperatura. Na maioria dos casos, os testes são realizados no atuador para resistir a ir de um ambiente de + 100 ° C a -20 ° C repetidamente e ainda manter a funcionalidade total.

Para uma análise mais aprofundada de como funciona um atuador linear, criamos este artigo "Por Dentro de um Atuador Linear - Como um Atuador Funciona."

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