Carga, precisión, velocidad y viaje.

Elegir componentes de movimiento lineal durante la fase de desarrollo de un proyecto ha sido una fuente de frustración para diseñadores e ingenieros de aplicaciones durante décadas, especialmente cuando se trata de subconjuntos complejos como actuadores lineales. Considere por un momento la influencia que tiene un actuador lineal en el diseño general de la máquina. En primer lugar, en un actuador, la guía y la unidad se acoplan juntos, parte integral de la unidad. Por lo tanto, es imperativo que tanto la selección de la guía como la selección de la unidad sean correctas. Además, un actuador tiene una influencia significativa en el tamaño general de la máquina. Por ejemplo, cambiar la posición de la carga en el actuador puede causar una carga de momento alto y cambiar el requisito de un diseño de guía única a un diseño de doble guía, duplicando o triplicando efectivamente el ancho general del actuador y, por lo tanto, el tamaño del máquina.

Seleccionar un actuador basado en aproximaciones de los requisitos de rendimiento es posiblemente más riesgoso que elegir una guía lineal o conducir con información de aplicación mínima. Pero aún así, la situación es bastante común cuando un diseñador o ingeniero necesita una estimación razonable del sistema que funcione mejor para su aplicación, antes de que se claven todos los criterios de aplicación.

Aunque un ejercicio de tamaño adecuado requiere una comprensión profunda de los requisitos de la aplicación, una solución general, adecuada para el diseño inicial y las estimaciones de costos, generalmente se establece en función de cuatro criterios clave.

Carga

La carga que necesita ser transportada y su orientación en relación con el sistema, es uno de los criterios más importantes para elegir un actuador lineal. Las cargas de luz que se montan más o menos directamente sobre los cojinetes se pueden acomodar con prácticamente cualquier tecnología de guía: recircular cojinetes de riel perfilados, bujes y ejes lineales, o incluso cojinetes lisos. Sin embargo, cuanto más pesada sea la carga y cuanto más momento (tono, rollo y/o guiñada) que crea, más robusto debe ser el mecanismo de guía para garantizar una vida adecuada y una desviación mínima.

Exactitud

Comprender los requisitos para la precisión del posicionamiento y la repetibilidad ayudará a reducir la decisión con respecto al mecanismo de conducción. El posicionamiento de baja precisión y punto a punto se puede lograr con un sistema neumático de accionamiento o correa y polea, mientras que la precisión de posicionamiento y la repetibilidad en el rango de un solo micrón requerirían un tornillo de bola o incluso un motor lineal. Aunque la carga a menudo puede ser acomodada por cualquiera de varias tecnologías de accionamiento, la repetibilidad es a menudo el factor decisivo entre estas opciones.

Velocidad

Las velocidades promedio y máximas durante el movimiento también ayudará a definir la elección del mecanismo de accionamiento. Por ejemplo, una regla general es que la velocidad máxima para los conjuntos de tornillos de bola es de 1 m/s, aunque hay formas de obtener velocidades más rápidas. Las correas, por otro lado, pueden viajar fácilmente hasta 10 m/s, y la velocidad máxima para unidades de motor lineal está limitada principalmente por el mecanismo de guía de soporte. La aceleración también juega un papel, tanto en la selección de impulso como en la guía.

Viajar

Si bien el viaje requerido es con menos frecuencia un criterio de maquillaje o ruptura, es importante verificar que el tipo de actuador lineal elegido pueda cumplir con la especificación de la longitud del accidente cerebrovascular. Los tornillos de bola y plomo en particular tienen rangos de viaje limitados. Nuevamente, una regla general para unidades de tornillo es de 3 metros de longitud máxima. Aunque los tornillos están disponibles en longitudes más largas, a medida que aumenta la longitud, la velocidad máxima disminuye, debido a la velocidad crítica del tornillo.

Si bien estos cuatro criterios pueden proporcionar una estimación de estadio de actuadores lineales adecuados, para llevar a cabo un proceso completo de tamaño y selección, se deben especificar y considerar varios parámetros de aplicación. Para ayudar a los diseñadores e ingenieros a reunir la información crítica necesaria para el tamaño, varios fabricantes han creado acrónimos simples para seguir.