Lineaaristen toimilaitteiden osalta sähkömekaanisista laitteista on tulossa vaihtoehto pneumaattisten serkkujensa sijaan niiden nopeuden, tarkkuuden ja koon vuoksi.

Viime vuosina tehdas- ja yritysjohtajien vaatimukset ovat nousseet entistä enemmän sähkötankomaisten toimilaitteiden ja pneumaattisten toimilaitteiden vähentämiseen tehdasautomaatiolaitteissa. Useat tekijät johtavat tähän tulokseen, mutta merkittävimpiä ovat kasvavat tarpeet:

• Paranna koneen suorituskykyä sähkömekaanisilla toimilaitteilla, jotka pystyvät entistä tarkempaan.
• Pienennä laitteiden kokoa sähkömekaanisilla toimilaitteilla, jotka vaativat vain noin neljänneksen tilasta tuottaakseen saman työntövoiman kuin pneumaattiset toimilaitteet.
• Hyödynnä energiaa tehokkaammin, koska sähkömekaaniset toimilaitteet eivät tarvitse ilmakompressoreita, jotka toimivat 24/7 ylläpitäen painetta.
• Vähennä huolto- ja kokonaiskustannuksia, koska sähkömekaaniset toimilaitteet käyttävät vähemmän komponentteja, eivät vaadi kompressoreja eivätkä aiheuta ilmavuotoja.

Kun on tehty päätös pneumaattisten toimilaitteiden korvaamisesta sähkömekaanisilla tyypeillä, seuraava askel on valita oikeat sähkömekaaniset toimilaitteet useiden merkkien joukosta. Vaikka työntövoiman perustiedot voivat olla samanlaisia, elinkaarisuorituskyvyn, huollettavuuden ja ympäristön kestävyyden alueilla on merkittäviä eroja.

Yleisesti ottaen mitä suurempi palloruuvin halkaisija on, sitä suurempi on työntövoima. Tämän saavuttaminen edellyttää kuitenkin painelaakerin ja kaikkien kiinnityspisteiden asianmukaista yhdistämistä, mukaan lukien jatkoputki, sisempi kuulamutteri, laakeripesä ja pyyhkimen kotelo. Muuten työntövoiman lisäys heikentäisi järjestelmän käyttöikää. Komponentti, joka on liian heikko kestämään sen kuormaa, kuluu paljon nopeammin tai jopa vaurioituu.

Sinulla voi olla kaksi toimilaitetta, joista kumpikin on varustettu 16 mm:n kuularuuvilla ja tuottaa 750 N työntövoimaa, ja toisen käyttöikä voi olla esimerkiksi 2 000 km, kun taas toisen liikematka on 8 000 km. Ero on siinä, kuinka hyvin kuularuuvi ja muut komponentit on liitetty toisiinsa.

Lisäksi suurempien kuularuuvien halkaisijoiden vuoksi, jotka korreloivat kustannuksiin ja jalanjälkiin, kuularuuvin ja muiden komponenttien oikea yhteensovittaminen vähentää molempia. Täyttääkseen sovelluksen 3 200 N:n voiman vaatimuksen yksi toimittaja saattaa käyttää kuularuuvia, jonka halkaisija on 20 mm, kun taas toinen myyjä, jolla on oikein yhdistetyt osat, saattaa saavuttaa saman työntövoiman halkaisijaltaan 12 mm:n ruuvilla. Siten jälkimmäisen kuularuuvin kokoa voidaan pienentää suorituskyvystä tinkimättä.

Kuulalauvien asianmukainen liittäminen muihin komponentteihin vaikuttaa merkittävästi toimilaitteen käyttöikään, ja nämä kaksi tekijää yhdessä kannatinrakenteen kanssa vaikuttavat eniten tarkkuuteen ja kantavuuteen. Toinen toimilaitteen suunnittelun tavoite on vähentää säteittäistä ja sivuttaista vapaata välystä. Tähän vaikuttavia tekijöitä ovat kantavan rungon halkaisija, kosketuspinta-ala ja tukijalkojen käyttö. Esimerkiksi suurempi kantorunko tukee suurempia ulkoisia radiaalikuormia maksimoimalla pinnan kosketuspinnan sivukuormitustilanteissa. Sähkötoimilaitteiden sivukuormitus nostaa suorituskyvyn, tarkkuuden ja tiiviyden tasolle, jota ei voida saavuttaa pneumaattisilla tai hydraulisilla toimilaitteilla.

Vaikka pinta-alojen maksimoiminen parantaa säteittäistä ja lateraalista kantavuutta, se ei välttämättä lisää vakautta. Tämä korjataan usein lukitsemalla kohotetut jalat uritettuihin kanaviin (kolme yllä olevassa kuvassa). Nämä tukijalat vähentävät tärinää, mikä voi lisätä melua ja edistää kulumista. Useimmissa malleissa käytetään yhtä tai kahta tällaista harjannetta, mikä poistaa jonkin verran välystä, mutta se voi tuottaa napsauttavia ääniä, kun järjestelmä alkaa kulua ajan myötä. Neljän jalan käyttäminen kahden sijaan vähentää kulumista ja melua, mikä tarjoaa tehokkaamman ja kestävämmän pyörimisen eston. Lisäksi lisäjalat varmistavat tarttumattoman paluuliikkeen vähentäen entisestään kulumisesta johtuvaa välystä.

Lisäksi näiden kannattimen jalkojen kaartaminen ulospäin luo radiaalisen esijännityksen, mikä vähentää työntöputken välystä. Se myös keskittää kannattimen rungon ja kuulamutterin, mikä eliminoi tarpeen sovittaa kannatinta ekstruusiota vasten ja kompensoi kulumista laitteen käyttöiän aikana. Kaiken pitäminen linjassa vähentää sitä, kuinka monta kertaa toimilaite on kalibroitava tasaisen tyhjäkäynnin vääntömomentin saavuttamiseksi.

Pienet toleranssit ovat kriittisiä kulumisen ja melun vähentämisen kannalta. Mutta jos ilmarakoa ei ole ollenkaan, paine kasvaa, kun toimilaitteet käyvät suurilla nopeuksilla. Tämä aiheuttaa ylikuumenemista, mikä lisää voiteluongelmia ja muita kestävyysongelmia. Voit korjata tämän tekemällä kaksi urospuolista avainominaisuutta telineen jaloissa alempana kuin loput kaksi – tämä on Thomsonin lähestymistapa monien toimilaitteidensa kanssa. Tämä tarjoaa juuri tarpeeksi rakoa estämään paineen muodostumisen. Kuten yllä olevasta kuvasta näkyy, kaksi urospuolista avainpiirrettä, jotka sijaitsevat kohtisuorassa kannatinjaloissa, ovat alempana kuin kaksi muuta.

Ylläpidettävyys

Huollon helppous vaikuttaa elinkaarisuorituskykyyn ja edistää tuottavuutta. Sähkömekaaniset toimilaitteet eroavat toisistaan ​​voitelunsa ja moottorin käsittelyn suhteen. Useimmat toimilaitteet vetäytyvät sisään ja paljastavat osittain osia 60–70 % voitelua varten. Teknikot poistavat korkit, paikantavat osat, jotka tarvitsevat voitelua, lisäävät rasvaa ja saattavat joutua toistamaan tämän prosessin.

Parempi lähestymistapa on kuitenkin pidentää tai vetää putki kokonaan sisään, jolloin kaikki osat paljastavat maksimaalisen altistuksen. Tämä antaa yrityksille mahdollisuuden käyttää automatisoitua voitelua. Lisäksi voitelunipan käyttäminen poistaisi tarpeen poistaa korkki, mikä yksinkertaistaa entisestään huoltoa.

Huoltoa voidaan myös nopeuttaa, jos poistat aikaa, joka tarvitaan moottorin yhdistämiseen mekaaniseen toimilaitteeseen. Perinteisesti moottorin asentaminen rinnakkaiseen kokoonpanoon kestää 20-25 minuuttia. Kun moottori on asennettu, teknikon on käytettävä erilaisia ​​​​työkaluja säätääkseen sitä oikeaan hihnan kireyteen ja kohdistukseen. Tämä vaatii vähintään 12 vaihetta.

Kuitenkin, jos toimilaitteen mukana tulee esiasennettu rinnakkaisratkaisu, hihna voidaan esikiristää asennuksen aikana, jolloin monivaiheisia kireydensäätöjä ei tarvita – moottori voidaan pultata alas ja sitä voidaan käyttää vain kolmessa vaiheessa. Inline-asennuksessa esikootun ratkaisun edut ovat samanlaisia, vaikkakaan eivät niin dramaattisia.

Lisäksi straddle-mount laakereiden käyttö eliminoi kohdistusvirheen riskin. Se myös suojaa moottorin akselia säteittäisiltä kuormituksilta, mikä vähentää melua ja pidentää edelleen toimilaitteen käyttöikää.

Ympäristön kestävyys

Sähkömekaaniset toimilaitteet eroavat kyvystään kestää ankaria olosuhteita, ympäristöä ja toistuvia korkeapainepesuja. Tämä riippuu ulkoprofiilista, materiaalivalinnasta ja tiivistysmenetelmistä.

Sileäpintaiset profiilit ovat puhtaampia kuin uritetut pinnat, koska ne eivät kerää pölyä ja nesteitä. Siksi ne sopivat paremmin ankariin ympäristöihin, joissa tarvitaan usein pesua. Tyylikkäässä ulkokuoressa voi kuitenkin olla haittapuoli. Jos sitä käytetään sovelluksissa, jotka vaativat anturin kiinnityksiä, anturin kiinnittämiseen voi olla tarpeen lisätä muovinen lisäosa.

Ympäristön kestävyys riippuu myös jatkoputken materiaalikoostumuksesta. Useimmat järjestelmät käyttävät kromiterästä, mutta ruostumaton teräs on paljon parempi valinta ankariin ympäristöihin.

Keskeinen ympäristönkestävyyden indikaattori on tunkeutumissuojakoodi (IP). Esimerkiksi IP-luokitus 65 tarkoittaa, että laite on pölytiivis ja suojattu matalapaineisilta vesisuihkuilta mistä tahansa suunnasta, kuten elintarvike- ja juomateollisuuden pesutoiminnoissa voidaan havaita. Vain harvat sähkötoimilaitteet täyttävät tämän arvosanan, mutta syövyttävissä ympäristöissä se on kriittinen. IP-luokitus 54 antaa jonkin verran suojaa roiskevedeltä ja alle 100 % pölyltä, joten se on hyväksyttävä joissakin pesusovelluksissa, mutta ei paineen yhteydessä. IP-luokitus 40, joka on yleinen lineaaristen toimilaitteiden keskuudessa, tarkoittaa, että pöly- tai nestesuojaa ei ole.

Korkeammat IP-luokitukset riippuvat pääasiassa parempien tiivisteiden käytöstä. Esimerkiksi Thomson tiivistää sähkömekaanisten toimilaitteidensa kaikki osat, mukaan lukien moottorin kiinnikkeet. Kaikki tiivisteet tulee myös tiivistää ja ulottua aina takaisin moottoriin sen sijaan, että ne pysähtyisivät asennuslevyyn.

Motion Controlin seuraavan sukupolven

Kun markkinoiden vaatimukset kasvavat korkeammalle tuottavuudelle, lyhyemmille vaihtoajoille, parantuneelle luotettavuudelle, suuremmille energiansäästöille ja alhaisemmille ylläpito- ja käyttökustannuksille, yhä useammat suunnittelijat ja loppukäyttäjät siirtyvät käyttämään sähkömekaanisia toimilaitteita pneumaattisten sijasta. Edistyksellistä liikkeenohjausta vaativille koneille sähkömekaaniset toimilaitteet ovat käytännössä ainoa vaihtoehto. Mutta jopa yksinkertaisissa lineaarisissa liiketehtävissä liikkeenohjaussuunnittelijat ja -käyttäjät pyrkivät käyttämään sähköistä toimintaa, koska huolto on vähemmän ja/tai helpompi, energiansäästö lisääntyy ja toiminta on puhtaampaa.

Vielä suuremmat hyödyt ovat mahdollisia vertaamalla huolellisesti eri merkkisiä sähkötoimilaitteita. "Kuormankantokyky" tulkitse aina väitetyn järjestelmän käyttöiän ja tilan vaatimusten yhteydessä. Näillä alueilla on todellisia kompromisseja. Telineen suunnittelu vaikuttaa tarkkuuteen sekä sivuttais- ja pyörimiskykyyn, joten kiinnitä erityistä huomiota siihen, kuinka teline on kiinnitetty kanavaan, sekä mahdollisten ohjausmekanismien muotoon ja kokoon.

Parannetut mekanismit ja osat, kuten tukijalat ja jalkamallit, jotka voidaan kaareuttaa paremman otteen saamiseksi, parantavat tarkkuutta ja kulumista. Ja sopiva ulkoprofiili, materiaalivalinnat ja tiivistysstrategia ovat avaintekijöitä ympäristön kestävyydessä. Tasaisemmat profiilit, ruostumattomat teräsmateriaalit ja korkeammat IP-luokitukset tarjoavat yleensä parhaan suojan.