الحركة الخطية هي مجال للتحكم في الحركة يشمل العديد من التقنيات بما في ذلك المحركات الخطية والمحركات الخطية وأدلة التدحرج الخطية والمحامل وغيرها.

المحركات الخطية — خيار دقيق

المحركات الخطية التقليدية هي في الأساس محرك دوار ذو مغناطيس دائم يتم طرحه ووضعه بشكل مسطح. يبدو الأمر كما لو أن الجزء الثابت والعضو الدوار قد تم قطعهما على طول مستوى شعاعي ثم تم فردهما بحيث يمكنهما توفير قوة دفع خطية. عندما يتم تنشيط الجزء الثابت من المحرك، فإنه يسبب حركة في الجزء المتحرك الذي يحتوي على نوع من المواد الموصلة.

تشمل فوائد المحرك الخطي السرعات العالية وأوقات الاستجابة السريعة، والدقة العالية والصلابة، ونظرًا لعدم وجود مكونات نقل ميكانيكية، يتم التخلص من رد الفعل العكسي.

على الجانب السلبي، يمكن أن تكون المحركات الخطية أكثر تكلفة من الحلول التقليدية الأخرى. كما أنها تتطلب استجابة أفضل من وحدات التحكم مثل زيادة عرض النطاق الترددي وارتفاع معدلات التحديث. لا تستطيع المحركات الخطية أيضًا إنتاج قوة بقدر ما تنتجه بعض أنواع المحاليل الأخرى مثل اللوالب الكروية. هناك مشكلة أخرى قد تكون التسخين الناتج عن خسائر I2R، والتي قد تتطلب اعتبارات تبريد خاصة.

يتضمن اختيار أفضل محرك خطي للتطبيق عددًا من العوامل بما في ذلك اعتبارات القوة والحرارة، والأحمال على المحامل، واعتبارات المساحة والخلوص.

كانت المحركات الخطية المبكرة أسطوانية. في هذه المحركات، يكون القوة أسطواني الشكل ويتحرك لأعلى ولأسفل على شريط أسطواني يحتوي على المغناطيس. تحتوي أنواع المحركات الخطية ذات القنوات U على مسارين مغناطيسيين متوازيين يواجهان بعضهما البعض مع وجود القوة بين الألواح. يتم دعم القوة في المسار المغناطيسي بواسطة نظام تحمل. وأخيرًا، هناك محركات خطية من النوع المسطح، والتي يمكن أن تكون واحدة من ثلاثة أنواع مختلفة: حديد بدون فتحات، حديد بدون فتحات، وحديد مشقوق.

المحركات الخطية – إعدادات متكاملة مع مكونات الحركة التقليدية

المحركات الخطية تنتج بشكل أساسي حركة خطية. في بعض الأحيان يكون المصدر الأساسي للحركة غير خطي أو دوار، مثل المحرك. وفي هذه الحالة، تقوم بعض الوسائل الميكانيكية الأخرى مثل الأحزمة أو البكرات أو السلاسل أو غيرها من المكونات الميكانيكية بتحويل الحركة الدورانية إلى حركة خطية. تنتج أنواع أخرى من المحركات الخطية حركة خطية من تلقاء نفسها، مثل ضغط السوائل (الهيدروليكي أو الهوائي). تشمل المحركات الخطية الشائعة الميكانيكية والكهروميكانيكية والهيدروليكية والهوائية والكهروضغطية.

عادةً ما يستخدم المحرك الخطي ذو المصدر الدوار محركًا كهربائيًا لتوفير طاقة الإدخال الخاصة به. يمكن لهذا المحرك استخدام المسمار الرئيسي لتحويل الحركة الدورانية للمحرك إلى حركة خط مستقيم.

يعتمد أفضل ملاءمة للتطبيق على عوامل مثل الإخراج المطلوب والحجم ومتطلبات الطاقة. هناك العديد من العوامل المهمة التي يجب مراعاتها عند اختيار المشغل الخطي. الأول هو تحديد السكتة الدماغية أو طول الحركة المطلوبة. بعد ذلك، ما مقدار القوة المطلوبة من المشغل؟ بمعنى، ما هو وزن الجسم الذي سيحتاج المشغل إلى تحريكه؟ كيف سيتم تركيب المشغل – أفقيًا أو رأسيًا؟

تُستخدم المحركات الخطية في مجموعة واسعة من التطبيقات الصناعية مثل معدات مناولة المواد والروبوتات بالإضافة إلى التطبيقات الاستهلاكية اليومية مثل الأجهزة ومعدات الكمبيوتر مثل رؤوس الطابعة والماسحات الضوئية.

أدلة تدحرج الحركة الخطية - لمرونة تصميم OEM

لا تعد الأدلة الخطية عبارة عن مشغلات في حد ذاتها، ولكنها مكون ميكانيكي يوجه الحركة الخطية، والتي يمكن أن تكون سكة أو عمودًا متصلاً بنوع ما من أجهزة التشغيل. يمكن أن تساعد الأدلة المتدحرجة لتطبيقات الحركة الخطية في تقليل الاحتكاك في الآلات. يتم استخدامها في مجالات مختلفة تتراوح من أجهزة تصنيع أشباه الموصلات المتقدمة إلى الأدوات الآلية الكبيرة أو معدات البناء.

تأتي أدلة الدرفلة الخطية بأشكال مختلفة بما في ذلك الطرق الخطية وأنظمة توجيه السكك الحديدية للطرق الخطية وأنظمة توجيه العمود المرتكز على شريحة كروية.

تشمل الاعتبارات المهمة لاختيار دليل التدحرج الخطي الحمل والحمل الثابت والسكتة والسرعة بالإضافة إلى الدقة والدقة المطلوبة. قد يكون التحميل المسبق مطلوبًا أيضًا وفقًا لمتطلبات التطبيق. يعد التشحيم أحد الاعتبارات المهمة الأخرى، كما هو الحال مع أي طريقة لتقليل تلوث نظام التوجيه الخطي من العوامل البيئية مثل الغبار والملوثات الأخرى باستخدام منفاخ أو أختام خاصة.