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

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

रफ़्तार

एक्चुएटर का चयन करते समय विचार करने के लिए गति एक महत्वपूर्ण कारक है। यद्यपि स्क्रू-प्रकार के एक्चुएटर प्रभावी, किफायती घटक हैं, बहुत तेज़ गति पर, वे स्क्रू व्हिप के रूप में जानी जाने वाली घटना से पीड़ित होते हैं, जिसमें स्क्रू मुड़ते ही बाहर झुक जाता है। स्क्रू व्हिप कंपन और समय से पहले घिसाव का कारण बनता है।

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

भार

यह आवश्यक है कि लोड के लिए एक्चुएटर का आकार उचित हो। भार क्षमता का आकार निर्धारित करते समय विचार करने के लिए कई कारक हैं: गाइड बियरिंग्स की रेडियल भार क्षमता, सपोर्ट कैरिज की मोमेंट क्षमता, और सपोर्ट बियरिंग्स और बॉलस्क्रू की अक्षीय भार क्षमता। एप्लिकेशन द्वारा प्रस्तुत भार को संबोधित करने के लिए डिज़ाइन किए गए एक्चुएटर को चुनना महत्वपूर्ण है।

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

विचार करने योग्य एक अन्य कारक भार की स्थिति है। एक्चुएटर की धुरी के साथ चलने वाली गाड़ी के ऊपर आराम करने वाला द्रव्यमान एक ओवरहंग लोड से बहुत अलग ताकतों का परिचय देता है जो एक पलटने वाले क्षण को लागू करता है। सुनिश्चित करें कि एक्चुएटर उचित आकार का और समर्थित है।

ऊर्ध्वाधर अनुप्रयोगों को भार की स्थिति बनाए रखने के लिए विशेष देखभाल की आवश्यकता होती है। कुछ डिज़ाइन मापदंडों के लिए, लीड स्क्रू स्वयं-लॉकिंग होते हैं। इसका मतलब यह है कि मोटर खराब होने 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, जहां दक्षता लीड कोण और नट और स्क्रू के बीच घर्षण के गुणांक का एक कार्य है। वैकल्पिक रूप से, रैक-एंड-पिनियन एक्चुएटर्स भी काम कर सकते हैं।

हाल के वर्षों में बेल्टों में उल्लेखनीय सुधार हुआ है। वे मजबूत और उच्च इंजीनियर हैं ताकि उन्हें अब पहले की तरह नियमित तनाव की आवश्यकता न हो। यदि गति और स्ट्रोक की आवश्यकताएं बॉलस्क्रू या लीडस्क्रू द्वारा प्रदान की जा सकने वाली क्षमता से बाहर हैं तो बेल्ट ड्राइव अच्छे विकल्प हैं। यदि ऊर्ध्वाधर अनुप्रयोग में बेल्ट ड्राइव का उपयोग किया जाता है तो विशेष सावधानी बरतनी चाहिए। यह अनुशंसा की जाती है कि सुरक्षा के लिए भार को धीमा करने, रोकने और समर्थन देने के लिए उपयुक्त काउंटरवेट या ब्रेक का उपयोग किया जाए।

स्ट्रोक की लंबाई

विचार करने योग्य अगला कारक स्ट्रोक की लंबाई है। स्क्रू-आधारित एक्चुएटर प्रभावी होते हैं और कुछ मामलों में, 5 फीट या उससे अधिक तक के स्ट्रोक के लिए उपयोग किए जा सकते हैं। बहुत लंबी यात्रा वाले स्क्रू चालित एक्चुएटर्स के लिए इस बात का ध्यान रखा जाना चाहिए कि वे महत्वपूर्ण गति से अधिक न हों। लंबी स्ट्रोक लंबाई के लिए, बेल्ट ड्राइव बेहतर विकल्प हैं। आज की बेल्ट अत्यधिक इंजीनियर्ड सामग्रियां हैं जिन्हें कम रखरखाव की आवश्यकता होती है। इनका उपयोग 50 फीट तक की दूरी तक किया जा सकता है।

लंबे स्ट्रोक के लिए एक अन्य विकल्प एक रैखिक मोटर है। अनिवार्य रूप से अनियंत्रित सर्वोमोटर्स, रैखिक मोटर्स में एक बल होता है जो एक निश्चित चुंबक ट्रैक के साथ यात्रा करता है। सिद्धांत रूप में, ट्रैक इच्छानुसार लंबा हो सकता है। व्यावहारिक दृष्टिकोण से, रैखिक मोटर्स एक स्तर, सावधानीपूर्वक संरेखित चुंबक ट्रैक प्रदान करने की आवश्यकता और चुंबक की लागत दोनों से सीमित हैं। बहुत लंबी यात्राओं के दौरान मोटर केबलों का प्रबंधन करना भी एक चुनौती हो सकता है।

repeatability

प्रत्येक एप्लिकेशन में दोहराव की आवश्यकता होती है। एक्चुएटर का सही विकल्प एक ऐसी प्रणाली प्रदान करता है जो न केवल उन आवश्यकताओं को पूरा करेगा, बल्कि परियोजना को बजट और असेंबली समय के लक्ष्यों को पूरा करने में भी मदद करेगा। स्क्रू-टाइप एक्चुएटर्स ±0.0001 से ±0.003 इंच के ऑर्डर पर दोहराव प्रदान करते हैं। यह बेल्ट ड्राइव के लिए ±0.002 से ±0.010 इंच की तुलना में है।

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

साइकिल शुल्क

कर्तव्य चक्र का उपकरण जीवनकाल पर बड़ा प्रभाव पड़ता है। एक लीनियर एक्चुएटर चुनना महत्वपूर्ण है जो एप्लिकेशन की आवश्यकता को पूरा कर सके। उदाहरण के लिए, लीड स्क्रू, स्लाइडिंग संपर्क पर आधारित होते हैं - आमतौर पर स्टेनलेस स्टील से प्लास्टिक तक (एप्लिकेशन के आधार पर कई उपलब्ध विकल्प होते हैं)। इससे डिवाइस के पूरे जीवनकाल में महत्वपूर्ण घिसाव होता है। परिणामस्वरूप, यदि आपके पास संयुक्त उच्च भार और उच्च-ड्यूटी-चक्र अनुप्रयोग है तो लीड स्क्रू से बचना चाहिए।

इसके बजाय, एक रीसर्क्युलेटिंग बॉल-स्क्रू एक्चुएटर चुनें। इन उपकरणों में रोलिंग घर्षण होता है, स्लाइडिंग घर्षण नहीं, इसलिए वे लंबे समय तक चलते हैं और जीवन अधिक अनुमानित होता है. हालाँकि, गेंदें क्षतिग्रस्त हो सकती हैं, विशेषकर उच्च भार से। उन अनुप्रयोगों के लिए जो विफलता बर्दाश्त नहीं कर सकते, ग्रहीय रोलर स्क्रू आज़माएँ। ये उपकरण पहनने को कम करने के लिए वजन वितरित करते हैं, जिससे वे सैन्य और एयरोस्पेस अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बन जाते हैं। बजट अनुप्रयोगों के लिए, बेल्ट ड्राइव भी काम कर सकती है।

पर्यावरण

किसी एप्लिकेशन का ऑपरेटिंग वातावरण भी एक्चुएटर की पसंद पर असर डालता है। साफ-सुथरे कमरे के वातावरण में, लेड-स्क्रू एक्चुएटर्स से बचें। धातु-से-प्लास्टिक संपर्क कण उत्पन्न करता है जो साफ-सुथरे कमरे की रेटिंग से समझौता करेगा।

इसके विपरीत, अत्यधिक गंदा वातावरण एक्चुएटर्स को नुकसान पहुंचा सकता है। रॉड-शैली एक्चुएटर्स में, स्क्रू को आवास में सील कर दिया जाता है। नतीजतन, रॉड-शैली एक्चुएटर संदूषण और तरल वाले वातावरण में काफी सुरक्षित हैं। रॉडलेस एक्चुएटर्स में, भार एक कैरिज पर रहता है जिसे स्क्रू से कनेक्ट होना चाहिए, जो एक्चुएटर को संदूषण के संपर्क में ला सकता है.

परिणामस्वरूप, रॉडलेस एक्चुएटर्स को विशेष प्रावधानों की आवश्यकता होती है, चाहे आधार तकनीक एक स्क्रू-प्रकार एक्चुएटर हो या एक रैखिक मोटर हो। आईपी ​​रेटिंग वाले घटकों की तलाश करें। प्रवेश को कम करने के लिए स्लिट को नीचे की ओर रखने पर विचार करें। सावधान रहें कि स्नेहन समय के साथ सतहों को नुकसान पहुंचाने के लिए कणों को फँसा सकता है।

पर्यावरण के बारे में विचार करने योग्य एक अन्य कारक उपलब्ध स्थान की मात्रा है। दुनिया का सबसे अच्छा एक्चुएटर बेकार है अगर वह हाथ में रखे लिफाफे में फिट नहीं होगा। यह सुनिश्चित करने के लिए कि पर्याप्त जगह है, डिज़ाइन चरण के आरंभ में ही एक्चुएटर्स निर्दिष्ट करें। ऐसे किसी भी कारक का लाभ उठाने के लिए अपने विक्रेता के साथ मिलकर काम करें जो आपको आवश्यक विशेषताओं को एक कॉम्पैक्ट फॉर्म फैक्टर में प्रदान कर सके।

बजट

मूल्य निर्धारण लक्ष्यों को ध्यान में रखना हमेशा महत्वपूर्ण है। लीनियर मोटरें सबसे महंगी हैं, इसके बाद स्क्रू-टाइप एक्चुएटर्स (प्लैनेटरी स्क्रू, बॉल स्क्रू और लेड स्क्रू) आते हैं। बेल्ट ड्राइव सबसे किफायती हैं।

इंजीनियरिंग में हमेशा लेन-देन शामिल होता है। उपरोक्त सूची एक्चुएटर चयन में पहली कटौती है। किसी भी एप्लिकेशन के लिए, विशेष बाधाओं का मतलब यह हो सकता है कि बजट प्रदर्शन से बड़ी प्राथमिकता है, उदाहरण के लिए, या कर्तव्य चक्र गति से अधिक महत्वपूर्ण है। डिज़ाइन चरण में जितनी जल्दी हो सके एक एक्चुएटर निर्दिष्ट करने की प्रक्रिया शुरू करें। मानक घटकों के साथ काम करने का प्रयास करें. यदि इनमें से कोई भी आपकी आवश्यकताओं को पूरा नहीं करता है, तो एक कस्टम उत्पाद विकसित करने के बारे में अपने विक्रेता से बात करें जो काम पूरा कर देगा।