एक सफल रैखिक गति प्रणाली का निर्माण उचित एक्ट्यूएटर चुनने से शुरू होता है। विभिन्न आकारों, प्रौद्योगिकियों और गुणों के बीच, सैकड़ों विकल्प मौजूद हैं। चाल यह है कि उस एक्ट्यूएटर को छांटना है जो सर्वोत्तम परिणाम देगा। सौभाग्य से, यह उतना मुश्किल नहीं है जितना लगता है। आवेदन की आवश्यकताएं संभावित एक्ट्यूएटर समाधानों के सेट को कम कर देंगी और परियोजना की बाधाएं सबसे उपयुक्त का निर्धारण करेंगी।

यह प्रक्रिया यहां सूचीबद्ध प्रमुख कारकों की श्रृंखला पर विचार करने से शुरू होती है।

रफ़्तार

एक्ट्यूएटर चुनते समय गति एक महत्वपूर्ण कारक है जिस पर विचार किया जाना चाहिए। हालाँकि स्क्रू-टाइप एक्ट्यूएटर प्रभावी, किफायती घटक हैं, बहुत अधिक गति पर, वे स्क्रू व्हिप नामक एक घटना से ग्रस्त हैं, जिसमें स्क्रू घूमते समय बाहर की ओर झुक जाता है। स्क्रू व्हिप कंपन और समय से पहले घिसाव का कारण बनता है।

स्क्रू व्हिप के लिए सीमा, जिसे क्रिटिकल स्पीड कहा जाता है, स्क्रू के आयाम और सामग्री पर निर्भर करती है। क्रिटिकल स्पीड की गणना सुप्रसिद्ध समीकरणों का उपयोग करके विश्लेषणात्मक रूप से की जा सकती है। यदि स्क्रू-टाइप एक्ट्यूएटर के उपयोग के लिए गति बहुत अधिक है, तो लीनियर मोटर या बेल्ट ड्राइव एक्ट्यूएटर पर विचार करें।

भार

यह आवश्यक है कि एक्ट्यूएटर लोड के लिए उचित आकार का हो। लोड क्षमता के लिए आकार निर्धारित करते समय कई कारकों पर विचार किया जाना चाहिए: गाइड बियरिंग की रेडियल लोड क्षमता, सपोर्ट कैरिज की मोमेंट क्षमता, और सपोर्ट बियरिंग और बॉलस्क्रू की अक्षीय लोड क्षमता। एप्लिकेशन द्वारा प्रस्तुत लोड को संबोधित करने के लिए डिज़ाइन किए गए एक्ट्यूएटर को चुनना महत्वपूर्ण है।

एक आम ग़लतफ़हमी यह है कि केवल लोड क्षमता ही मायने रखती है, और लोड क्षमता किसी दिए गए लोड के तहत एक एक्ट्यूएटर के सेवा जीवन की गणना करना संभव बनाती है। हालाँकि, अन्य कारकों पर विचार करने की आवश्यकता है, जैसे कि विभिन्न लोड दिशाओं में एक्ट्यूएटर की कठोरता। डिज़ाइन टीम यह निर्धारित करने के लिए लोड-डिफ्लेक्शन गणना चला सकती है कि क्या एक्ट्यूएटर एप्लिकेशन में सफलतापूर्वक प्रदर्शन करेगा।

विचार करने के लिए एक और कारक लोड की स्थिति है। एक गाड़ी के ऊपर आराम करने वाला द्रव्यमान जो एक्ट्यूएटर की धुरी के साथ चलता है, एक ओवरहंग लोड से बहुत अलग बलों को पेश करता है जो एक उलटा क्षण लागू करता है। सुनिश्चित करें कि एक्ट्यूएटर ठीक से आकार और समर्थित है।

ऊर्ध्वाधर अनुप्रयोगों में लोड की स्थिति को बनाए रखने के लिए विशेष देखभाल की आवश्यकता होती है। कुछ डिज़ाइन मापदंडों के लिए, लीड स्क्रू स्व-लॉकिंग होते हैं। इसका मतलब है कि मोटर की विफलता की स्थिति में भी उन्हें वापस नहीं चलाया जा सकता है। यह सुनिश्चित करने के लिए कि स्क्रू स्व-लॉकिंग है, स्क्रू की दक्षता 50% से कम होनी चाहिए, जहाँ दक्षता लीड कोण और नट और स्क्रू के बीच घर्षण के गुणांक का एक कार्य है। वैकल्पिक रूप से, रैक-और-पिनियन एक्ट्यूएटर भी काम कर सकते हैं।

हाल के वर्षों में बेल्ट में उल्लेखनीय सुधार हुआ है। वे मजबूत और उच्च इंजीनियर हैं ताकि उन्हें अब नियमित रूप से तनाव की आवश्यकता न हो, जैसा कि पहले हुआ करती थी। यदि गति और स्ट्रोक की आवश्यकताएँ बॉलस्क्रू या लीडस्क्रू द्वारा प्रदान की जाने वाली गति और स्ट्रोक से बाहर हैं, तो बेल्ट ड्राइव अच्छे विकल्प हैं। यदि बेल्ट ड्राइव का उपयोग ऊर्ध्वाधर अनुप्रयोग में किया जाता है, तो विशेष सावधानी बरतनी चाहिए। यह अनुशंसा की जाती है कि सुरक्षा के लिए लोड को धीमा करने, रोकने और सहारा देने के लिए उचित रूप से काउंटरवेट या ब्रेक का उपयोग किया जाए।

स्ट्रोक की लंबाई

विचार करने के लिए अगला कारक स्ट्रोक की लंबाई है। स्क्रू-आधारित एक्ट्यूएटर प्रभावी होते हैं और कुछ मामलों में, 5 फीट या उससे अधिक तक के स्ट्रोक के लिए इस्तेमाल किए जा सकते हैं। बहुत लंबी यात्रा वाले स्क्रू चालित एक्ट्यूएटर के लिए सावधानी बरतनी चाहिए कि वे महत्वपूर्ण गति से अधिक न हों। लंबी स्ट्रोक लंबाई के लिए, बेल्ट ड्राइव बेहतर विकल्प हैं। आजकल की बेल्ट अत्यधिक इंजीनियर सामग्री हैं जिन्हें बहुत कम रखरखाव की आवश्यकता होती है। इनका उपयोग 50 फीट तक की दूरी पर किया जा सकता है।

लंबे स्ट्रोक के लिए एक और विकल्प रैखिक मोटर है। अनिवार्य रूप से अनरोल्ड सर्वोमोटर्स, रैखिक मोटर में एक बल होता है जो एक निश्चित चुंबक ट्रैक के साथ यात्रा करता है। सिद्धांत रूप में, ट्रैक जितना चाहें उतना लंबा हो सकता है। व्यावहारिक दृष्टिकोण से, रैखिक मोटर एक स्तर, सावधानीपूर्वक संरेखित चुंबक ट्रैक प्रदान करने की आवश्यकता और चुंबकों की लागत दोनों द्वारा सीमित हैं। बहुत लंबी यात्राओं पर मोटर केबल का प्रबंधन करना भी एक चुनौती हो सकती है।

repeatability

हर एप्लिकेशन में दोहराव की आवश्यकता होती है। एक्ट्यूएटर का सही विकल्प एक ऐसा सिस्टम प्रदान करता है जो न केवल उन आवश्यकताओं को पूरा करेगा, बल्कि प्रोजेक्ट को बजट और असेंबली समय के लक्ष्यों को पूरा करने में भी मदद करेगा। स्क्रू-टाइप एक्ट्यूएटर ±0.0001 से ±0.003 इंच के क्रम में दोहराव प्रदान करते हैं। यह बेल्ट ड्राइव के लिए ±0.002 से ±0.010 इंच के बराबर है।

इष्टतम विकल्प अनुप्रयोग की आवश्यकताओं पर निर्भर करता है। बेल्ट ड्राइव स्क्रू-टाइप एक्ट्यूएटर जितना अच्छा प्रदर्शन नहीं करते हैं, लेकिन अधिक क्षमाशील सहनशीलता वाले अनुप्रयोग के लिए बेल्ट ड्राइव महत्वपूर्ण बचत प्रदान कर सकते हैं। अधिक मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए, रैखिक मोटर एक्ट्यूएटर दोहराव प्रदान करते हैं जो उप-माइक्रोन हो सकते हैं।

साइकिल शुल्क

ड्यूटी साइकिल का उपकरण के जीवनकाल पर बहुत बड़ा प्रभाव पड़ता है। एक रैखिक एक्ट्यूएटर चुनना महत्वपूर्ण है जो अनुप्रयोग की आवश्यकता को पूरा कर सके। उदाहरण के लिए, लीड स्क्रू स्लाइडिंग संपर्क पर आधारित होते हैं - आमतौर पर स्टेनलेस स्टील से प्लास्टिक (अनुप्रयोग के आधार पर कई उपलब्ध विकल्प हैं)। यह डिवाइस के जीवनकाल में महत्वपूर्ण घिसाव लाता है। नतीजतन, यदि आपके पास उच्च लोड और उच्च-ड्यूटी-साइकिल अनुप्रयोग है, तो लीड स्क्रू से बचना चाहिए।

इसके बजाय, रीसर्क्युलेटिंग बॉल-स्क्रू एक्ट्यूएटर चुनें। इन उपकरणों में रोलिंग घर्षण होता है, स्लाइडिंग घर्षण नहीं, इसलिए ये लंबे समय तक चलते हैं और इनका जीवन अधिक पूर्वानुमानित होता है. हालांकि, बॉल्स क्षतिग्रस्त हो सकती हैं, खासकर उच्च भार के साथ। ऐसे अनुप्रयोगों के लिए जो विफलता को बर्दाश्त नहीं कर सकते, एक ग्रहीय रोलर स्क्रू का प्रयास करें। ये उपकरण पहनने को कम करने के लिए वजन वितरित करते हैं, जिससे वे सैन्य और एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए अच्छे फिट होते हैं। बजट अनुप्रयोगों के लिए, एक बेल्ट ड्राइव भी काम कर सकता है।

पर्यावरण

किसी एप्लिकेशन का ऑपरेटिंग वातावरण भी एक्ट्यूएटर के चयन पर असर डालता है। क्लीन-रूम के माहौल में, लीड-स्क्रू एक्ट्यूएटर से बचें। धातु-से-प्लास्टिक संपर्क से कण उत्पन्न होते हैं जो क्लीन-रूम रेटिंग से समझौता करेंगे।

इसके विपरीत, अत्यधिक गंदे वातावरण एक्ट्यूएटर्स को नुकसान पहुंचा सकते हैं। रॉड-स्टाइल एक्ट्यूएटर्स में, स्क्रू को हाउसिंग में सील कर दिया जाता है। नतीजतन, रॉड-स्टाइल एक्ट्यूएटर्स संदूषण और तरल वाले वातावरण में उचित रूप से सुरक्षित होते हैं। रॉडलेस एक्ट्यूएटर्स में, लोड एक कैरिज पर टिका होता है जिसे स्क्रू से कनेक्ट होना चाहिए, जो एक्ट्यूएटर को संदूषण के संपर्क में ला सकता है.

परिणामस्वरूप, रॉडलेस एक्ट्यूएटर्स को विशेष प्रावधानों की आवश्यकता होती है, चाहे आधार तकनीक स्क्रू-टाइप एक्ट्यूएटर हो या लीनियर मोटर। IP रेटिंग वाले घटकों की तलाश करें। प्रवेश को कम करने के लिए स्लिट को नीचे की ओर रखने पर विचार करें। ध्यान रखें कि स्नेहन समय के साथ सतहों को नुकसान पहुंचाने वाले कणों को फंसा सकता है और उन्हें पकड़ सकता है।

पर्यावरण के बारे में विचार करने के लिए एक और कारक उपलब्ध स्थान की मात्रा है। दुनिया का सबसे अच्छा एक्ट्यूएटर बेकार है अगर यह हाथ में मौजूद लिफाफे में फिट नहीं होगा। पर्याप्त जगह सुनिश्चित करने के लिए डिज़ाइन चरण में एक्ट्यूएटर को जल्दी से निर्दिष्ट करें। किसी भी कारक का लाभ उठाने के लिए अपने विक्रेता के साथ मिलकर काम करें जो आपको कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर में आवश्यक विशेषताएँ प्रदान कर सकता है।

बजट

मूल्य निर्धारण लक्ष्यों को ध्यान में रखना हमेशा महत्वपूर्ण होता है। रैखिक मोटर सबसे महंगी होती हैं, उसके बाद स्क्रू-टाइप एक्ट्यूएटर (ग्रहीय स्क्रू, बॉल स्क्रू और लीड स्क्रू) आते हैं। बेल्ट ड्राइव सबसे किफायती होते हैं।

इंजीनियरिंग में हमेशा समझौता करना पड़ता है। ऊपर दी गई सूची एक्ट्यूएटर चयन में पहला कदम है। किसी भी दिए गए एप्लिकेशन के लिए, विशेष बाधाओं का मतलब यह हो सकता है कि बजट प्रदर्शन से बड़ी प्राथमिकता है, उदाहरण के लिए, या ड्यूटी साइकिल गति से अधिक महत्वपूर्ण है। डिज़ाइन चरण में जितनी जल्दी हो सके एक्ट्यूएटर को निर्दिष्ट करने की प्रक्रिया शुरू करें। मानक घटकों के साथ काम करने का प्रयास करें। यदि उनमें से कोई भी आपकी ज़रूरतों को पूरा नहीं करता है, तो अपने विक्रेता से एक कस्टम उत्पाद विकसित करने के बारे में बात करें जो काम पूरा कर सके।