線形アクチュエータは、組み立て、コンポーネント、または最終製品である荷重を直線で移動します。エネルギーを運動または力に変換し、加圧された液体または空気、および電気によって駆動することができます。ここでは、共通の線形アクチュエーター、それらの利点、およびその短所の内訳です。

彼らはどのように働きますか？

•空気圧線形アクチュエーターは、中空のシリンダー内のピストンで構成されています。外部コンプレッサーまたは手動ポンプからの圧力は、シリンダー内のピストンを移動します。圧力が上がると、シリンダーはピストンの軸に沿って動き、線形力を作成します。ピストンは、ピストンの反対側に供給されるスプリングバックの力または液体のいずれかによって元の位置に戻ります。

•油圧線形アクチュエーターは空気圧アクチュエーターと同様に動作しますが、加圧された空気ではなくポンプからの非圧縮性液体はシリンダーを動かします。

•電気線形アクチュエーターは、電気エネルギーをトルクに変換します。機械的に接続された電動モーターは、リードネジを回します。ネジのスレッドに一致するねじを備えたネジ鉛またはボールナットは、ネジで回転するのを防ぎます。ネジが回転すると、ナットが糸に沿って駆動されます。ナットが移動する方向は、ネジがどの方向に回転するかによって異なり、アクチュエータを元の位置に戻します。

【空気圧アクチュエータ】

利点

•空気圧アクチュエーターの利点は、そのシンプルさから生じます。ほとんどの空気圧アルミニウムアクチュエータは、最大圧力定格の150 psiで、ボアサイズは範囲ですか？ 8インチに、これは約30〜7,500ポンドの力に変換されます。スチール製のアクチュエーターの最大圧力定格は250 psiです。 14インチから、50〜38,465 lbfの範囲の力を生成します。

•空気圧アクチュエーターは、たとえば0.1インチ以内と.001インチ以内の再現性など、精度を提供することにより、正確な線形運動を生成します。

•空気圧アクチュエーターの典型的なアプリケーションには、極端な温度の領域が含まれます。典型的な温度範囲は-40°F〜250°Fです。安全性と検査の観点から、空気を使用することにより、空気圧アクチュエーターは危険な材料の使用を避けます。彼らは、モーターの不足のために磁気干渉を引き起こさないため、爆発保護と機械の安全要件を満たしています。

•近年、空気圧は、小型化、材料、および電子機器および状態監視との統合に多くの進歩を遂げています。空気圧アクチュエーターのコストは、他のアクチュエーターと比較して低いです。たとえば、Bimba Manufacturingによると、平均的な空気圧アクチュエーターの価格は50ドルから150ドルです。空気圧アクチュエーターも軽量であり、最小限のメンテナンスを必要とし、空気圧を費用対効果の高い線形運動の方法にする耐久性のあるコンポーネントを持っています。

短所

•圧力損失と空気の圧縮率により、空気圧は他の線形運動方法よりも効率が低くなります。コンプレッサーと空気供給の制限により、低圧での操作は力が低く、速度が遅くなることを意味します。コンプレッサーは、何も移動していなくても継続的に動作する圧力を実行する必要があります。

•真に効率的になるには、空気圧アクチュエーターが特定の仕事に向けてサイズを立てる必要があります。したがって、他のアプリケーションに使用することはできません。正確な制御と効率には比例調節因子とバルブが必要ですが、これによりコストと複雑さが高まります。

•空気は簡単に入手できますが、オイルまたは潤滑によって汚染され、ダウンタイムとメンテナンスにつながる可能性があります。企業は依然として圧縮空気の代金を支払う必要があり、消耗品になり、コンプレッサーとラインは別のメンテナンスの問題です。

【油圧アクチュエーター】

利点

•油圧アクチュエーターは頑丈で、高焦点アプリケーションに適しています。それらは、等しいサイズの空気圧シリンダーの25倍の力を生成できます。また、最大4,000 psiの圧力で動作します。

•油圧モーターは、空気圧モーターよりも1〜2 hp/lbの馬力と重量の比率が高い。

•油圧アクチュエータは、液体の非圧力性により、ポンプがより多くの流体や圧力を供給せずに力とトルクを一定に保持できます

•油圧アクチュエーターは、最小限の電力を最小限に抑えて、ポンプとモーターをかなり離れた場所に配置できます。

短所

•油圧は液体を漏らします。空気圧アクチュエーターのように、液体の喪失は効率が低下します。ただし、油圧液漏れは、清潔さの問題と周囲のコンポーネントや領域への潜在的な損傷につながります。

•油圧アクチュエーターには、液体貯水池、モーター、ポンプ、放出バルブ、熱交換器など、騒音削減装置など、多くのコンパニオン部品が必要です。これにより、大きくて収容が困難な線形動画システムが作成されます。

【電気アクチュエーター】

利点

•電気アクチュエーターは、最高の精密コントロールポジショニングを提供します。精度の範囲の例は+/- 0.000315インチであり、0.0000394インチ未満の再現性です。セットアップは、あらゆる目的または力の要件に合わせてスケーラブルであり、静かで滑らかで、繰り返し可能です。

•電気アクチュエーターは、ネットワーク化および迅速に再プログラムできます。診断とメンテナンスのための即時のフィードバックを提供します。

•モーションプロファイルの完全な制御を提供し、速度、位置、トルク、および適用力を制御するエンコーダーを含めることができます。

•騒音の観点から、それらは空気圧および油圧アクチュエーターよりも静かです

•液体の漏れがないため、環境の危険は排除されます。

短所

•電気アクチュエータの初期単位コストは、空気圧および油圧アクチュエーターの単位コストよりも高くなっています。 Bimba Manufacturingの例によると、電気アクチュエーターは、設計と電子機器に応じて150ドルから2,000ドルを超える範囲です。

•危険で可燃性の領域で安全な空気圧アクチュエーターとは異なり、電気アクチュエーターはすべての環境に適していません。

•継続的に走るモーターは過熱し、減速機の摩耗と裂け目が増加します。モーターは大きくなり、インストールの問題を作成することもできます。

•モーターが選択したモーターは、アクチュエータの力、推力、速度制限を固定設定にロックします。力、推力、速度の異なる値のセットが望まれる場合、モーターを変更する必要があります。