Comprimento do curso, velocidade, precisão, montagem, manutenção.

Você está trabalhando em um aplicativo que requer movimento linear-talvez seja um sistema de montagem de picaragem e lugar, uma linha de embalagem ou uma pórtica para transferência de material-mas projetar seu próprio atuador do zero, adquirir as várias partes, montar e alinhar os componentes e implementar um sistema de manutenção não é um uso eficaz do seu tempo. Você começa a procurar atuadores lineares pré-projetados e pré-montados, mas há tantas opções sobre o tipo, tamanho e princípio operacional que é difícil saber por onde começar sua seleção.

O primeiro passo para estreitar o campo é escolher qual mecanismo de unidade é melhor para o seu aplicativo. A maioria dos fabricantes oferece pelo menos duas opções de acionamento, com o cinto dente e o parafuso de bola sendo o mais comum, enquanto as unidades motoras pneumáticas e lineares servem aplicações de nicho. Abaixo estão cinco fatores que ajudarão a orientar sua escolha entre os dois tipos mais comuns de atuador - cinto dentado e parafuso de bola.

1. Comprimento do curso

A distância que o atuador precisa se mover em uma direção, conhecida como comprimento do curso, é o primeiro requisito a considerar ao escolher entre parafuso ou acionamento da correia. Os atuadores dos parafusos de bola são comumente encontrados com comprimentos de 1000 mm ou menos, embora parafusos de bola de diâmetro maior possam ser usados ​​com comprimentos de até 3000 mm. Esse limite é governado pela velocidade crítica do parafuso. À medida que o comprimento de um parafuso aumenta, sua velocidade crítica ou a velocidade com que o parafuso começa a encontrar vibrações de flexão, diminui. Simplificando, à medida que um parafuso fica mais longo e gira mais rápido, ele começa a "chicotear" como uma corda de salto.

Para atuadores com unidade de cinto dental, a capacidade de tensionar a correia limita o comprimento máximo. Usando cintos com largura maior (mais área de contato) e pitch dente mais alto, os atuadores de acionamento da correia são comumente encontrados em aplicações que exigem um comprimento de acidente vascular cerebral de 10 a 12 metros.

2. Velocidade

O segundo fator crítico na escolha de um atuador é a velocidade. A velocidade máxima para a maioria dos atuadores de acionamento de correias é de 5 m/s. Esse limite é influenciado pelo sistema de guia, que geralmente emprega rolamentos de recirculação. Para aplicações que requerem velocidades mais altas, até 10 m/s, uma unidade de correia pode ser usada em conjunto com rodas pré -carregadas ou rolos de came em vez de recircular rolamentos.

Como mencionado acima, em um atuador de acionamento de parafuso de esfera, à medida que o comprimento aumenta, a velocidade crítica diminui. Em geral, os atuadores dos parafusos da bola podem atingir velocidades de até 1,5 m/s em comprimentos de curso menor que 1 metro. Os suportes dos parafusos da bola podem fornecer rigidez adicional, reduzindo o comprimento não suportado do parafuso, permitindo que o atuador atinja velocidades mais altas e comprimentos mais longos. Ao considerar os suportes dos parafusos da bola, consulte o fabricante para obter assistência na execução dos cálculos de velocidade e comprimento necessários.

3. Precisão

A precisão é amplamente usada para significar a precisão da viagem (onde o carro ou a sela está localizado no espaço durante o movimento), a precisão do posicionamento (quão intimamente o atuador atinge a posição alvo) ou a repetibilidade (quão próximo o atuador atinge a mesma posição com cada golpe). Embora a precisão da viagem seja fortemente influenciada pela estrutura, base e montagem do atuador, a precisão e a repetibilidade do posicionamento são principalmente funções do mecanismo de acionamento.

Os parafusos de bola, principalmente se forem pré -carregados, têm melhor precisão de posicionamento do que as unidades de correia devido à sua rigidez. No entanto, a "imprecisão" no posicionamento pode ser medida e compensada no sistema de controle do atuador. Por esse motivo, a repetibilidade (a capacidade de atingir a mesma posição a cada golpe) geralmente se torna o fator mais importante nas aplicações de alta precisão. Para uma alta repetibilidade, a rigidez do mecanismo de acionamento é fundamental, fazendo um parafuso de bola pré -carregado e o conjunto da porca a melhor escolha.

4. Montagem

Em alguns casos, a direção em que o atuador é montado determinará qual mecanismo de acionamento é o melhor. As unidades de parafuso de correia e bola são adequadas para orientações horizontais e de montagem inclinadas, mas as aplicações que requerem montagem vertical precisam de uma avaliação mais cuidadosa.

Enquanto todos os sistemas que estão movendo uma carga precisam de mecanismos de segurança embutidos, as unidades de parafuso de esfera são frequentemente vistas como mais seguras do que as unidades de correia para transportar cargas verticais. Isso ocorre porque os parafusos da bola, dependendo da carga, do chumbo do parafuso e do atrito no sistema, relutam em transmissão traseira ou "queda livre" se houver uma falha do freio ou dano catastrófico no sistema. Quando um atuador de acionamento de correia é necessário em uma aplicação vertical, um freio externo ou contrapeso deve ser seriamente considerado.

5. Manutenção

A principal causa de falha dos atuadores lineares é a falta de lubrificação. Os atuadores do parafuso de bola e da unidade de correia exigem que o sistema de guia seja lubrificado periodicamente, mas os parafusos de bola introduzem outro componente que deve ser monitorado quanto à lubrificação adequada. Alguns fabricantes abordaram isso fornecendo sistemas que são lubrificados por toda a vida (com a vida sendo definida como uma distância de viagem definida ou número de revoluções, com uma determinada carga, velocidade e ambiente), mas muitas aplicações ficam fora desses parâmetros especificados e exigirão lubrificação em algum momento durante a vida prevista.

Embora os atuadores acionados por correias tenham o benefício de menos componentes a serem mantidos, quando o ambiente contém poeira ou batatas fritas, procure um design de atuador que minimize o potencial de contaminação para entrar nas caixas da polia. Isso garantirá uma vida útil mais longa para os rolamentos da polia e reduzirá o desgaste na própria correia.

As unidades de correia e as unidades de parafuso de bola têm benefícios de desempenho. Ao fazer uma seleção inicial, lembre -se de que as unidades de correia são tipicamente a melhor escolha para Stokes longos e altas velocidades, enquanto as unidades de parafuso de bola são melhores para aplicações que requerem alta repetibilidade ou montagem vertical. Em algumas aplicações, o mecanismo de acionamento atenderá aos critérios descritos acima. Nesses casos, o fabricante pode orientá -lo na escolha do atuador certo com base em fatores mais avançados, como aceleração, tempo de resolução ou condições ambientais.