Você já 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 atuador certo 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 simples, como empurrar um objeto para cima e para baixo, torna-se muito mais complexo quando você precisa levar em consideração 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 na abertura de uma escotilha, o que significa que a força exigida do seu atuador mudará durante sua operação. Mesmo com o nosso Calculadora de Atuador Linear auxiliando você em seus cálculos, se você alterar ligeiramente a posição de montagem ao construir fisicamente seu projeto, isso alterará a força necessária a ser aplicada pelo seu atuador linear.
Por que você gostaria de saber?
Existem alguns motivos práticos pelos quais você gostaria de saber a força exata aplicada pelo seu atuador linear, fora da curiosidade básica. Em primeiro lugar, você pode precisar saber a força exata aplicada para resolver um problema em seu projeto. Isso pode variar desde o atuador linear sendo incapaz de mover a carga desejada até o atuador linear se movendo mais lentamente do que o desejado. Para o último problema, você pode usar 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 varia de acordo com o atuador linear selecionado.
Em segundo lugar, você pode querer saber a força exata aplicada 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 próximo você estiver do limite resultará em uma expectativa de vida útil mais curta para esse atuador. Isto ocorre simplesmente porque a maior força necessária resultará em mais tensão nos componentes do atuador. Se você medir a força aplicada pelo seu atuador e ela estiver próxima da classificação de carga do atuador, considere atualizar para um atuador com classificação de força mais alta para a melhoria da esperança de vida.
Finalmente, você pode querer saber a força exata aplicada pelo seu atuador linear, se o seu sistema funcionar com bateria. Isso ocorre porque quanto maior a força aplicada por um atuador linear, mais energia ele consumirá e descarregará a bateria mais rapidamente. Conforme visto no gráfico de desempenho Corrente VS Carga na seção abaixo, o uso de um atuador de força mais alta 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 atuador 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 aplicada?
Para medir a força aplicada por um atuador linear, podemos medir o consumo de corrente do atuador linear enquanto ele está em movimento. Como a energia consumida pelo atuador está relacionada à força aplicada pelo atuador e 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 do Current VS Load abaixo. Depois que o consumo de corrente for medido, você poderá usar o gráfico de desempenho Corrente VS Carga para estimar a força aplicada pelo 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 aplicada que você pode comparar com seus cálculos de projeto. É também uma solução bastante simples, onde você não precisará alterar drasticamente seu projeto para poder estimar a força aplicada.
Em aplicações onde você está movendo um objeto em um eixo, ou seja, sem alteração de ângulos, o valor atual deve ser um tanto estável, uma vez em movimento, pois a força deve ser constante nessas aplicações. Em aplicações do tipo hachura, ou seja, com ângulos variáveis, os valores atuais mudarão, pois a força não é constante. Nessas aplicações, você precisará acompanhar o valor da corrente durante 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 ocorre porque o coeficiente de atrito estático é maior que o coeficiente de atrito dinâmico para os mesmos materiais.
Como você mede o consumo atual?
Para medir o sorteio atual do 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 terminais do atuador linear e, em seguida, rastrear o consumo de corrente conforme o atuador se move. À medida que o atuador se move, o consumo atual será exibido no multímetro para você acompanhar. Outra opção é usar um Sensor atual que, como 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 mais altos, para medir a corrente. Provavelmente, você precisará usar um microcontrolador para ler esse valor analógico e convertê-lo em uma leitura de corrente real usando o valor de sensibilidade do sensor. Embora haja 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 ser humano.
