Все, что вам нужно знать о линейных приводах
Эта статья даст вам общее представление о том, как приводы работы и терминология, используемая для их описания. Когда вы поймете основы, вам будет намного проще выбрать свой собственный электрический линейный привод.
Что такое актуатор?
Ан привод — это устройство, которому требуется вход источника энергии и вход внешнего сигнала. Эти входные данные создают выходные данные, обычно в виде движения, которое может быть как вращательным, так и линейным. Для целей этой статьи мы фокусируемся на приводах, которые создают линейное движение, однако мы создали гораздо более подробную статью, специально посвященную приводам в целом, чтобы просмотреть ее здесь "Приводы"
Чтобы помочь вам в дальнейшем, мы создали статью под названием «Не покупайте линейный привод, пока не прочтете эти пять шагов». Это поможет вам избежать многих ошибок при покупке электрического линейного привода через Интернет.
Мы также создали калькулятор, с помощью которого можно рассчитать, какой тип линейного привода вам может понадобиться для конкретного применения. Просто введите некоторые основные данные в калькулятор, и результаты будут показаны. Нажмите здесь, чтобы просмотреть калькулятор линейного привода
Видео демонстрация привода
Что такое линейный привод?
Электрический линейный привод Это устройство, которое преобразует вращательное движение двигателя переменного или постоянного тока в линейное движение. Он может обеспечивать как толкающие, так и тянущие движения.
Это движение позволяет поднимать, опускать, сдвигать, регулировать, наклонять, толкать или тянуть предметы простым нажатием кнопки. Просто рассмотрите все возможности продукта, который может выполнить всю эту работу за вас одним нажатием кнопки! И что еще более привлекательно, эти электрические приводы невероятно просты и безопасны в установке и настройке. Сегодня в мире используются сотни миллионов приводов для выполнения множества различных задач. Мы всегда говорим, что линейный привод идеально подходит для 3D-приложений, которые являются грязными, скучными или опасными. Однако с развитием домашней автоматизации мы теперь обнаруживаем, что они широко используются дома и в офисе для выполнения новых задач, таких как подъем телевизоров и проекторов, настольных лифтов, выдвижных колонок, а также подъемников для кухонных приборов.
Кроме того, линейные приводы позволяют оператору полностью контролировать безопасное и точное управление движением, которое они обеспечивают. Они энергоэффективны и имеют длительный срок службы практически без обслуживания.
Установка электрического линейного привода очень проста по сравнению с гидравлическими или пневматическими системами. Они также занимают гораздо меньше места и значительно дешевле гидравлических и пневматических приводов, поскольку не имеют насосов и шлангов.
Электрический линейный привод состоит из двигателя постоянного или переменного тока, ряда шестерен и ходового винта с приводной гайкой, который толкает вал главного стержня внутрь и наружу. По сути, из этого состоят все линейные приводы. Все, что меняется от привода к приводу, — это размер двигателя, зубчатая передача и ходовой винт. Некоторая другая электроника помогает определить величину переключения предела хода и параметры обратной связи по положению, но по сути привод представляет собой не что иное, как двигатель, несколько шестерен и ходовой винт.
Что такое подъемная колонна?
Подъемные колонны представляют собой еще одну форму линейного привода. Обычно они обеспечивают более длинный ход, поскольку имеют несколько ступеней. Это позволяет им расширяться и сжиматься на большей длине, чем когда они полностью закрыты. Другой способ выразить это так: подъем колонны это актуатор внутри актуатора.
Еще одним преимуществом колонного подъемника является то, что линейная направляющая встроена в конструкцию привода и не требует внешнего добавления. Линейные приводы обычно плохо справляются с боковой нагрузкой (об этом мы поговорим позже). Колонные подъемники имеют встроенную направляющую систему, поэтому для одних применений они лучше, чем для других.
Что такое микролинейный привод
Микролинейные приводы или мини-линейные приводы используются в приложениях, где пространство ограничено или требуемый ход привода мал. Возможно, вам нужно переместить что-то маленькое или не очень далеко, тогда микролинейный актуатор идеально подойдет для такого применения. Обычно ход микроактюаторов составляет от 10 до 100 мм, и они очень компактны по размеру. Одним из недостатков микролинейного привода является то, что силы, как правило, распределяются меньше из-за меньших двигателей, которые их приводят в движение.
Преимущества электрических линейных приводов перед гидравлическими системами
Электрические линейные приводы — идеальное решение, когда вам нужно простое, безопасное и чистое движение с точным и плавным управлением движением. Вы можете выбрать системы приводов для регулировки, наклона, толкания, вытягивания и подъема с достаточно высокими усилиями.
Гидравлическая система способна выдерживать огромные силы, но для этих систем требуются насосы высокого давления, клапаны высокого давления и трубопроводы, а также резервуар для хранения всей этой гидравлической жидкости. Итак, если у вас много места и деньги не являются проблемой, тогда гидравлика может быть путь.
Гидравлический привод использует жидкость для перемещения поршня вперед и назад, тогда как электрический линейный привод использует двигатель переменного или постоянного тока для приведения в движение ходового винта. Ходовой винт оснащен гайкой, которая перемещается вверх и вниз по ходовому винту, преобразуя вращательное движение в линейное.
С эксплуатационной точки зрения использование гидравлики имеет свои недостатки. Главный из них – контроль. Когда дело доходит до этих систем, у вас очень мало точного контроля.
Электрический линейный привод имеет длительный срок службы при минимальном обслуживании или вообще без него. Это обеспечивает очень низкие общие эксплуатационные расходы по сравнению с другими системами.
Системы электроприводов тихие, чистые, нетоксичные и энергоэффективные. Они соответствуют постоянно растущим требованиям и законодательству в отношении экологически чистого оборудования.
Каковы реальные примеры того, на что способен линейный привод?
Линейные приводы перемещают предметы, и за прошедшие годы мы видели тысячи применений.
Некоторые примеры практических приложений автоматизации:
- Моторизованные люки
- Лифты для кухонной техники
- Дроссельное регулирование
- Люки судовых двигателей
- Выдвижные ступеньки
- Регуляторы снегоочистителей
- Хопперы
- Скрытые двери
- Солнечные панели
- Раздвижные двери
- Обработка раздвижных окон
- Фермерские реализации
- Аниматроника и робототехника
Промышленное применение включает в себя:
- Управление заслонками и регулируемые по высоте рабочие места
- Домашняя автоматизация, например перемещение телевизоров или проекторов.
В чем разница между статической нагрузкой и динамической нагрузкой?
В наших спецификациях вы можете увидеть как статическую, так и динамическую нагрузку. Динамическая, или подъемная, нагрузка — это сила, которая будет приложена к линейному приводу во время его движения. Статическая нагрузка, иногда называемая удерживающей нагрузкой, — это сила, которая будет приложена к линейному приводу, когда он не находится в движении. Динамическая нагрузка — это то, что вам нужно, чтобы что-то переместить, а статическая нагрузка — это то, что вам нужно, чтобы затем удержать это что-то на месте.
В каком направлении можно прикладывать нагрузки к линейным приводам?
Линейные приводы могут использоваться в приложениях растяжения, сжатия или их комбинации. Мы называем это толкающей или тянущей силой. Следует избегать боковой или перекрестной загрузки. В ситуации, когда невозможно избежать боковой нагрузки, мы предлагаем клиентам использовать линейные направляющие или направляющие для ящиков в их системе. Направляющая выдерживает гораздо большую боковую нагрузку, чем привод. Уменьшая боковую нагрузку, линейный привод может обеспечить максимальную толкающую и тянущую силу.
Допустима ли боковая нагрузка на линейных приводах?
Боковая или радиальная нагрузка представляет собой силу, приложенную перпендикулярно осевой линии линейного привода. Эксцентричная нагрузка — это любая сила, центр тяжести которой не проходит через продольную ось привода. Всегда следует избегать как боковой, так и эксцентричной нагрузки, поскольку они могут вызвать заедание и сократить срок службы линейного привода. Однако, если вы используете выдвижной ящик в приложении это сильно повлияет на то, какую нагрузку можно применить. Размещая объект, который вы перемещаете, на выдвижной ящик это позволяет переносить вес на ползунок, а не на привод, принимающий на себя весь вес. Другой вариант, когда вы имеете дело с боковой загрузкой, — использовать гусеничный привод.
Есть ли у линейных приводов концевые выключатели?
Большинство линейных приводов оснащены встроенными концевыми выключателями. Тип доступных концевых выключателей зависит от линейки продуктов. К ним относятся электромеханический, магнитный бесконтактный и поворотный кулачок. Концевые выключатели обычно предварительно настраиваются на приводах, чтобы остановить ход привода, когда он достигает полного выдвижения и полного втягивания. Цель использования концевых выключателей в линейных приводах — предотвратить остановку привода после достижения им механического предела. Если привод заглохнет, двигатели все равно попытаются продолжать работу, что в конечном итоге приведет к их перегоранию. Вот почему приводы обычно имеют встроенные концевые выключатели для отключения электропитания двигателя, когда он достигает конца хода. Изменение полярности позволяет приводу изменить направление.
Концевые выключатели важны, поскольку они предотвращают возгорание привода и остановку двигателя при достижении конца хода. Концевой выключатель просто отключает питание двигателя.
Внешние концевые выключатели позволяют вам гибко устанавливать пределы перемещения в вашей системе в соответствии с вашим конкретным применением. Заказчик несет ответственность за правильную настройку концевого выключателя на агрегате. Если концевые выключатели не установлены или установлены неправильно, агрегат может быть поврежден во время работы.
Что такое регулируемый концевой выключатель линейный привод?
Приводы со встроенными концевыми выключателями не подлежат регулировке, поскольку они настраиваются на заводе при сборке. Однако Firgelli® разработали первый в мире привод концевого выключателя с внешней регулировкой (подана заявка на патент), который позволяет пользователю регулировать последний дюйм хода положения остановки привода. Как раз об этом новом умном устройстве мы написали отдельную статью здесь»Как работает регулируемый привод концевого выключателя". Этот новый продукт позволяет очень легко регулировать конечный ход хода, что облегчает процесс установки приложений. В большинстве случаев маловероятно, что для приложения требуется точная фиксированная длина хода, а в некоторых случаях может потребоваться изменение хода. регулируется с течением времени, и именно здесь этот тип линейного привода будет чрезвычайно полезен. Во многих случаях требуется, чтобы его ход регулировался с течением времени, чтобы учесть усадку или износ или применение с течением времени. Поэтому наличие линейного привода, который встроенные регулируемые концевые выключатели действительно помогут обеспечить бесперебойную работу.Видео ниже показывает, как работает этот тип привода.
Какие типы двигателей используются в линейных приводах?
Линейные приводы доступны с вариантами двигателей переменного или постоянного тока. Однако в каждой линейке есть предпочтительные стандартные типы. Двигатели постоянного тока являются наиболее популярными и обычно имеют напряжение 12 В. Двигатели на 24 В используются в промышленности или в приводах большой силы, где они более эффективны.
Двигатели переменного тока будут либо 1-фазными двигателями 220–240 В переменного тока, 3-фазными двигателями 220–240/380–415 В переменного тока (50/60 Гц) или двигателями 24 В постоянного тока.
Доступны ли линейные приводы с разными скоростями?
В этом видео ниже представлено краткое представление обо всех основных функциях нашего Премиума. Линейные приводы.
Линейные приводы доступны с различными линейными скоростями, и список стандартов подробно описан для каждого продукта. Для достижения разных скоростей будет меняться передача на приводе. Обратите внимание: при переключении передач для воздействия на скорость также будет меняться сила. Сила и скорость всегда противоречат друг другу.
Какова пропускная способность линейного привода?
Рабочий цикл Рейтинг линейного привода обычно выражается в процентах от времени включения (отношение времени включения к общему времени) или в виде пройденного за период времени расстояния. Номинальный рабочий цикл выражается по-разному для разных типов приводов. Более подробное обсуждение рабочего цикла см. в сообщении в блоге. «Что такое рабочий цикл линейного привода?»
Какой тип монтажа имеют линейные приводы?
Линейные приводы обычно имеют точки крепления, которые мы называем скобами, на каждом конце привода, обеспечивающие поворотное движение. Есть несколько вариантов. Двойная скоба входит в стандартную комплектацию, но обычно каждый привод имеет свою собственную стандартизированную конструкцию. монтажный кронштейн что вы бы использовали.
Какой тип корпуса имеют линейные приводы?
Линейные приводы имеют разные рейтинги IP. Чем меньше число, тем ниже защита. Например, IP54 обеспечивает базовую защиту от пыли, а IP66 обеспечивает водонепроницаемую защиту и идеально подходит для использования на открытом воздухе. В приведенной ниже таблице показан рейтинг IP каждого из Firgelliлинейные приводы. Мы также написали отдельный пост в блоге как раз на тему Степень защиты линейного привода здесь.
Возможен ли обратный ход в электромеханических линейных приводах?
Если не указано иное, обратный ход возможен во всех электрических линейных приводах. Обратное движение – это когда прикладывается сила, превышающая статическую силу, что позволяет валу привода двигаться без приложенной к нему силы. Приводы, в которых используется шариковый винт, обычно оснащаются электрическим тормозом (обычно установленным на двигателе), чтобы предотвратить обратное движение привода нагрузкой.
Может ли линейный привод столкнуться с жесткой остановкой?
Мы не рекомендуем использовать приложения, в которых возможны жесткие остановки, поскольку это может привести к заклиниванию привода. Примеры заклинивания включают в себя чрезмерный ход концевых выключателей и заклинивание гайки и винта внутри на крайних концах хода или прижатие привода к неподвижному объекту, что приводит к серьезной перегрузке привода.
Каковы общие факторы выхода из строя линейного привода?
Неправильная загрузка, неправильная установка, чрезмерная нагрузка и экстремальные условия эксплуатации могут привести к преждевременному выходу привода из строя. Самым популярным на сегодняшний день является перегрузка за счет увеличения силы.
Если в будущем вам понадобится заменить линейный привод, нашзамена актуатора статья будет очень полезна.
Могут ли быть синхронизированы два или более линейных привода?
Небольшая разница в скорости двигателя в идентичных приводах вполне нормальна. А разная нагрузка на привод может привести к тому, что устройства могут очень легко выйти из синхронизации. Поэтому нельзя гарантировать синхронную работу устройств. Для точной синхронизации рекомендуется использовать систему управления с обратной связью. Это возможно с использованием привода со встроенной обратной связью. Данные обратной связи передаются на контроллер Затем контроллер рассчитывает, как заставить приводы работать вместе, независимо от их нагрузки или разницы в скорости. Исполнительные механизмы с обратной связью включают потенциометры, оптические датчики или датчики Холла. Наш пост в блоге «Достижение синхронизированного движения с помощью Firgelli Линейные приводы" предоставляет более подробную информацию по этой теме.
Приводы смазаны на весь срок службы?
Линейные приводы смазываются консистентной смазкой внутренних частей привода, включая узлы коробки передач, а также узлы ходового винта и гаек. Приводы смазаны на весь срок службы.
Температурный тест
В ходе температурного испытания приводы проверяются на работу при экстремальных температурах, а также на устойчивость к быстрым изменениям температуры. В большинстве случаев привод подвергается испытаниям на способность выдерживать многократное изменение температуры окружающей среды от +100°C до -20°C и при этом сохранять полную функциональность.
Будущие возможности приводов
По мере развития технологий в приводы в будущем можно будет добавить несколько функций, чтобы сделать их лучше. Некоторые потенциальные будущие функции включают в себя:
Интеллектуальные датчики. Приводы могут быть оснащены интеллектуальными датчиками, которые могут обнаруживать изменения положения кресла, давления или температуры. Эту информацию можно использовать для регулировки движения привода и обеспечения более персонализированного и комфортного взаимодействия с пользователем.
Усовершенствованные системы управления. Приводы могут быть интегрированы с усовершенствованными системами управления, которые обеспечивают более точное и гибкое управление движением. Эти системы управления также могут включать в себя алгоритмы искусственного интеллекта, которые изучают предпочтения движения пользователя и соответствующим образом корректируют движение привода.
Беспроводное подключение: Приводы могут быть оснащены беспроводным подключением, позволяющим удаленно управлять ими через приложение для смартфона или другое беспроводное устройство. Это позволит обеспечить большее удобство и гибкость в регулировке положения кресла.
Сбор энергии: Приводы могут быть спроектированы так, чтобы собирать энергию от движения кресла или тепла тела пользователя, что снижает потребность во внешних источниках энергии и повышает надежность привода.
Возможности самодиагностики и самовосстановления. Приводы могут быть оснащены функциями самодиагностики и самовосстановления, которые могут автоматически обнаруживать и устранять любые проблемы или неисправности, сокращая время простоя и затраты на техническое обслуживание.
Снижение шума. Приводы могут быть оснащены функциями снижения шума, такими как звукопоглощающие материалы или передовые технологии двигателей, чтобы уменьшить шум, производимый во время работы, и обеспечить более спокойную работу для пользователя.
В целом, эти будущие функции могут улучшить приводы за счет повышения их производительности, удобства, устойчивости и безопасности.
Для более подробного изучения того, как работает линейный привод, мы создали эту статью «Внутри линейного привода – как работает привод."
