अतीत में यांत्रिक स्वचालन प्रणालियों के लिए चुनौती इलेक्ट्रिक या मैकेनिकल मोटर्स से रैखिक गति के उपयोगी रूपों में घूर्णी गति का सफल रूपांतरण रहा है। इस संबंध में एक सफलता, कन्वेयर बेल्ट सिस्टम ने उत्पादन वातावरण में उपयोग के लिए रोटरी के पहले उपयोगी कार्यान्वयन में रैखिक गति रूपांतरण के पहले उपयोगी कार्यान्वयन में से एक का प्रतिनिधित्व किया। ये सिस्टम कच्चे माल और वर्कपीस की एक विस्तृत विविधता को कहीं अधिक कुशल तरीके से परिवहन करने में सक्षम हैं, जो पहले ब्रूट मैकेनिकल बलों के उपयोग से पूरा हो सकता है और उत्पादन वातावरण में बेहद उपयोगी हैं।

आज, रोटरी मोशन रूपांतरण के क्षेत्र में महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग कार्य ने रैखिक यांत्रिक एक्ट्यूएटर्स के एक विविध वर्ग का उत्पादन किया है जो उन्नत स्वचालन अनुप्रयोगों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए उपयोगी हैं। चुनौती वांछित कार्यक्षमता के लिए एक उपयुक्त एक्ट्यूएटर का चयन कर रही है, चाहे वह केवल एक विनिर्माण वातावरण में कच्चे माल की आवाजाही हो या टूलिंग को सटीक पदों पर ले जाने के लिए डिज़ाइन किए गए अधिक उन्नत गति प्रणालियों का निर्माण हो।

उचित रैखिक यांत्रिक एक्ट्यूएटर का चयन करने के लिए, कुछ महत्वपूर्ण विचार, जैसे कि वांछित लोड क्षमता, या जोर बल, और आवश्यक स्ट्रोक दूरी, को ध्यान में रखा जाना चाहिए। जबकि ये प्राथमिक विचार हैं, अन्य जैसे कि रखरखाव बोझ निश्चित रूप से एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं।

दो व्यापक रूप से उपयोग किए जाने वाले प्रकार के मशीनीकृत रैखिक एक्ट्यूएटर्स को उनके ड्राइव मैकेनिज्म- बेल्ट-चालित और बॉल स्क्रू चालित एक्ट्यूएटर्स द्वारा विभेदित किया जाता है। दोनों प्रकारों को समान प्रकार के अनुप्रयोगों में नियोजित किया जाता है, लेकिन दोनों फ़ंक्शन में काफी भिन्न होते हैं। प्रत्येक प्रकार में अद्वितीय ताकत और महत्वपूर्ण सीमाएं होती हैं जिन्हें एक एक्ट्यूएटर के चयन में सावधानीपूर्वक विचार किया जाना चाहिए।

बेल्ट द्वारा संचालित एक्ट्यूएटर्स

बेल्ट-चालित एक्ट्यूएटर कन्वेयर बेल्ट सिस्टम के समान सिद्धांतों के तहत काम करता है। बेल्ट ड्राइव रोटरी मोशन को दो परिपत्र पुली के बीच जुड़े टाइमिंग बेल्ट के माध्यम से रैखिक गति के लिए रोटरी गति का अनुवाद करता है। टाइमिंग बेल्ट आमतौर पर एक फाइबर-प्रबलित इलास्टोमर से बनाई जाती है, लेकिन कई अन्य बेल्ट सामग्री अधिक मांग वाले अनुप्रयोगों के लिए उपलब्ध हैं। बेल्ट में दांत होते हैं जो रोटर पुली के साथ इंटरफेस होते हैं ताकि वे टोक़ को कुशलता से स्थानांतरित कर सकें और फिसलने से रोक सकें। बेल्ट ड्राइव एक एल्यूमीनियम शरीर के भीतर संलग्न है, जबकि गाड़ी शीर्ष पर सवारी करती है, और ड्राइवशाफ्ट इंटरफ़ेस आमतौर पर एक्ट्यूएटर के पक्ष में लंबवत स्थित होता है।

बॉल पेंच संचालित एक्ट्यूएटर्स

बॉल स्क्रू संचालित एक्ट्यूएटर के पीछे मौलिक सिद्धांत अनिवार्य रूप से एक लीड स्क्रू चालित प्रणाली पर एक सुधार है। बॉल स्क्रू चालित एक्ट्यूएटर्स में, बॉल स्क्रू का रोटेशन इस तथ्य के कारण बॉल नट/माउंटेड गाड़ी को चलाता है कि स्टड और बॉल स्क्रू के बीच का इंटरफ़ेस अनिवार्य रूप से एक बॉल बेयरिंग सिस्टम है, जहां स्टड के रेसवे के साथ नट रोल में स्टील की गेंदों को कठोर किया गया है। बेल्ट-चालित एक्ट्यूएटर के समान, बॉल स्क्रू चालित एक्ट्यूएटर के ड्राइविंग घटक एक एल्यूमीनियम निकाय के भीतर संलग्न होते हैं, जबकि गाड़ी शीर्ष पर जाती है। बेल्ट-चालित एक्ट्यूएटर्स के विपरीत, ड्राइवशाफ्ट इंटरफ़ेस एक्ट्यूएटर के अंत से, बॉल स्क्रू के अनुरूप स्थित है।

प्रत्येक की ताकत और सीमाएँ

बेल्ट-चालित एक्ट्यूएटर्स को आम तौर पर लंबी यात्रा दूरी की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए पसंद किया जाता है, जिसे अधिक लागत-प्रभावी रूप से प्राप्त किया जा सकता है, जो एक समान लंबाई बॉल स्क्रू चालित एक्ट्यूएटर के साथ पूरा किया जा सकता है। इसके अतिरिक्त, बेल्ट-चालित एक्ट्यूएटर आम तौर पर अधिक कुशल होता है, जिसमें कम महत्वपूर्ण चलती भाग होते हैं, जिससे कम श्रम-गहन रखरखाव होता है। इसके बावजूद, टोक़ के उचित हस्तांतरण को सुनिश्चित करने के लिए बेल्ट का पर्याप्त तनाव महत्वपूर्ण है, और आवधिक रखरखाव की अवधि में बेल्ट का पुन: तनाव आमतौर पर आवश्यक है।

वैकल्पिक रूप से, बॉल स्क्रू यूनिट एक रोलिंग बॉल असर प्रणाली से मिलती जुलती है और इस प्रकार उच्च भार ले जाने और एक उच्च जोर बल प्राप्त करने में सक्षम है। इस कारण से, बॉल स्क्रू चालित एक्ट्यूएटर्स उन अनुप्रयोगों में आदर्श हैं जहां बड़े, भारी भार की स्थिति उच्च स्तर के सटीकता के लिए आवश्यक हो सकती है। विशिष्ट एक्ट्यूएटर डिजाइन के आधार पर बॉल स्क्रू के आवधिक स्नेहन की आवश्यकता हो सकती है।

दो एक्ट्यूएटर प्रकारों के बीच आगे की तुलना इसकी सादगी और दक्षता के बावजूद, बेल्ट-चालित एक्ट्यूएटर को अतिरिक्त कमियों का पता चलता है। उच्च भार/जोर मांगों के लिए महत्वपूर्ण रूप से मोटी बेल्ट की आवश्यकता होती है। बेल्ट भी शॉक लोड के लिए अतिसंवेदनशील होते हैं, हालांकि इस चिंता को बेल्ट सामग्री के सावधानीपूर्वक चयन द्वारा एक निश्चित सीमा तक कम किया जा सकता है जो लोच की कीमत पर ताकत जोड़ सकता है। इसके अतिरिक्त, बेल्ट के लिए बेल्ट की भेद्यता के कारण, बॉल स्क्रू एक्ट्यूएटर्स की स्थिति सटीकता बेल्ट-चालित एक्ट्यूएटर्स से बेहतर होती है। इस वजह से, बॉल स्क्रू चालित एक्ट्यूएटर्स को विस्तारित समय अवधि में विश्वसनीयता और पुनरावृत्ति की उच्च डिग्री की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए पसंद किया जाता है। बॉल स्क्रू चालित एक्ट्यूएटर्स उच्च त्वरण और उच्च जोर मांगों के लिए पसंदीदा विकल्प हैं, क्योंकि बेल्ट ड्राइव पुली ऐसी दोहराई गई मांगों के तहत रोटर पर फिसलने के लिए असुरक्षित है।

अंत में, बॉल स्क्रू चालित एक्ट्यूएटर्स उन अनुप्रयोगों में बेहतर विकल्प हैं जहां उच्च लोडिंग और/या थ्रस्ट बलों की आवश्यकता होती है, साथ ही अत्यधिक सटीक स्थिति भी होती है। हालांकि, उनकी उच्च दक्षता और सादगी के कारण, बेल्ट-चालित एक्ट्यूएटर कम भार वाले अनुप्रयोगों के लिए बेहतर विकल्प बने हुए हैं, विशेष रूप से जहां उच्च गति की आवश्यकता होती है। बेल्ट-चालित एक्ट्यूएटर्स भी लंबे स्ट्रोक अनुप्रयोगों के लिए एक लागत प्रभावी समाधान हो सकते हैं। यद्यपि बेल्ट-चालित और बॉल स्क्रू चालित यांत्रिक एक्ट्यूएटर्स के बीच चयन करने का कार्य कठिन लग सकता है। पहली नज़र में, प्रत्येक डिजाइन की ताकत और कमजोरियां प्रत्येक अद्वितीय एप्लिकेशन के लिए स्पष्ट विकल्प प्रदान करती हैं।