Você não deveria saber?
Ao selecionar um atuador linear para qualquer projeto, você deve sempre determinar uma estimativa da quantidade de força necessária do seu atuador linear, pois é um aspecto fundamental na escolha do correto para o seu projeto. Mas o cálculos para determinar essas estimativas podem ser complexos e sujeito a erros de medição e arredondamento. Embora algumas aplicações possam ser diretas, como empurrar um objeto para cima e para baixo, torna-se muito mais complexo quando você precisa fatorar outras forças, como o atrito, que é difícil de identificar, pois o coeficiente exato de atrito é difícil de determinar e sujeito a erros . Depois, há aplicações que exigem a alteração dos ângulos de força, como abrir uma escotilha, o que significa que a força exigida de seu atuador mudará durante sua operação. Mesmo com o nosso Calculadora do Atuador Linear auxiliando em seus cálculos, se você alterar ligeiramente a posição de montagem ao construir fisicamente seu projeto, isso mudará a força necessária para ser entregue por seu atuador linear.
Por que você gostaria de saber?
Existem algumas razões práticas pelas quais você gostaria de saber a força exata que está sendo aplicada por seu atuador linear, fora da curiosidade básica. Em primeiro lugar, você pode precisar saber a força exata que está sendo aplicada para resolver um problema com seu projeto. Isso pode variar desde a incapacidade do atuador linear de mover a carga desejada até o movimento do atuador linear mais lento do que o desejado. Para o último problema, você pode usar os gráficos de desempenho Velocidade VS Carga, como o mostrado abaixo, para ver como você esperaria que a velocidade do atuador mudasse para uma determinada carga. Como você pode ver no gráfico abaixo, o quanto a velocidade do seu atuador linear é impactada pela carga irá variar com base no seu atuador linear selecionado.
Em segundo lugar, você pode querer saber a força exata fornecida pelo seu atuador linear, se estiver preocupado com a vida útil do seu atuador linear. Embora um atuador linear seja classificado para uma força máxima a ser aplicada, quanto mais perto você estiver do limite, menor será a expectativa de vida desse atuador. Isso ocorre simplesmente porque a força mais alta exigida resultará em mais tensão nos componentes do atuador. Se você medir a força fornecida pelo seu atuador e ela estiver próxima da classificação de carga do atuador, você pode considerar a atualização para um atuador com maior força nominal para melhorar a expectativa de vida.
Finalmente, você pode querer saber a força exata fornecida pelo seu atuador linear, se o seu sistema funcionar sem bateria. Isso ocorre porque quanto maior a força fornecida por um atuador linear, mais energia ele irá consumir, e isso drenará a bateria mais rapidamente. Conforme visto no gráfico de desempenho de Carga VS Atual na seção abaixo, o uso de um atuador de força maior resultará em uma redução no consumo de corrente para uma determinada carga. Você também pode considerar mudar de um atuador de 12 V para um de 24 V, pois o consumo de corrente será menor para uma determinada carga no atuador de 24 V em comparação com um atuador de 12 V.
Como você mede a força exata fornecida?
Para medir a força aplicada por um atuador linear, podemos medir o consumo de corrente do atuador linear enquanto ele se move. Como a energia consumida pelo atuador está relacionada à força fornecida pelo atuador e que a tensão permanecerá consistente, seja 12 ou 24 V, o consumo de corrente aumentará linearmente com o aumento da força. Isso pode ser visto no gráfico de desempenho de carga do VS atual abaixo. Uma vez que o consumo de corrente é medido, você pode usar o gráfico de desempenho de Carga VS Atual para estimar a força sendo aplicada por seu atuador linear. Esta não é uma solução perfeita e ainda pode estar sujeita a erros, mas é uma boa solução para estimar a força sendo entregue que você pode comparar com seus cálculos de projeto. É também uma solução simples, em que não será necessário alterar drasticamente seu projeto para poder estimar a força aplicada.
Em aplicações em que você move um objeto em um eixo, ou seja, sem alterar ângulos, o valor atual deve ser um pouco estável, uma vez que se move, pois a força deve ser constante nessas aplicações. Em aplicações do tipo hachura, ou seja, com a mudança de ângulos, os valores atuais mudarão, pois a força não é constante. Nessas aplicações, você precisará rastrear o valor atual em toda a operação do atuador linear para determinar onde ocorre o valor de força mais alto. Também haverá um pico de corrente quando o atuador começar a se mover, isso porque o coeficiente de atrito estático é maior do que o coeficiente de atrito dinâmico para os mesmos materiais.
Como você mede o sorteio atual?
Para medir o empate atual de seu atuador linear, existem alguns métodos que você pode escolher. A solução mais básica é usar um multímetro, configurado para ler Ampere, em série com um dos cabos do atuador linear e, em seguida, rastrear o consumo de corrente conforme o atuador se move. Conforme o atuador se move, o consumo de corrente é exibido no multímetro para você rastrear. Outra opção é usar um Sensor atual que, como com o multímetro, será conectado em série com um dos cabos do atuador linear. Ao contrário do multímetro, o sensor de corrente não terá um display que você possa simplesmente ler, você precisará medir a saída de tensão analógica do sensor, que aumenta com valores de corrente maiores, para medir a corrente. Você provavelmente precisará usar um microcontrolador para ler este valor analógico e convertê-lo em uma leitura de corrente real usando o valor de sensibilidade do sensor. Embora haja uma configuração adicional com o uso de um sensor de corrente, ele tem a vantagem de que o microcontrolador pode medir e salvar constantemente a leitura do consumo de corrente muito mais rápido do que um humano.
