Carga, precisão, velocidade e deslocamento.

A escolha de componentes de movimento linear durante a fase de desenvolvimento de um projeto tem sido uma fonte de frustração para projetistas e engenheiros de aplicação há décadas, especialmente quando se trata de submontagens complexas, como atuadores lineares. Considere por um momento a influência que um atuador linear tem no projeto geral da máquina. Em primeiro lugar, num actuador, a guia e o accionamento são acoplados entre si, sendo parte integrante da unidade. Portanto, é imperativo que tanto a seleção do guia quanto a seleção do drive estejam corretas. Além disso, um atuador tem influência significativa no tamanho geral da máquina. Por exemplo, mudar a posição da carga no atuador pode causar um alto momento de carga e alterar o requisito de um projeto de guia única para um projeto de guia dupla, efetivamente duplicando ou triplicando a largura total do atuador e, portanto, o tamanho do atuador. máquina.

Selecionar um atuador com base em aproximações dos requisitos de desempenho é indiscutivelmente mais arriscado do que escolher uma guia linear ou acionamento com informações mínimas de aplicação. Mesmo assim, é bastante comum a situação em que um projetista ou engenheiro precisa de uma estimativa razoável do sistema que funcionará melhor para sua aplicação, antes que todos os critérios de aplicação sejam definidos.

Embora um exercício de dimensionamento adequado exija uma compreensão completa dos requisitos da aplicação, uma solução geral – adequada para o projeto inicial e estimativas de custos – geralmente pode ser estabelecida com base em quatro critérios principais.

Carregar

A carga que precisa ser transportada e sua orientação em relação ao sistema é um dos critérios mais importantes na escolha de um atuador linear. Cargas leves montadas mais ou menos diretamente sobre os rolamentos podem ser acomodadas por praticamente qualquer tecnologia de guia: rolamentos de trilhos perfilados recirculantes, buchas e eixos lineares ou até mesmo rolamentos lisos. No entanto, quanto mais pesada a carga e quanto maior o momento (inclinação, rotação e/ou guinada) que ela cria, mais robusto deve ser o mecanismo de guia para garantir vida útil adequada e deflexão mínima.

Precisão

Compreender os requisitos de precisão de posicionamento e repetibilidade ajudará a restringir a decisão em relação ao mecanismo de acionamento. O posicionamento ponto a ponto de baixa precisão pode ser realizado com um acionamento pneumático ou sistema de correia e polia, enquanto a precisão de posicionamento e a repetibilidade na faixa de um mícron exigiriam um parafuso de esfera ou até mesmo um motor linear. Embora a carga muitas vezes possa ser acomodada por qualquer uma das diversas tecnologias de acionamento, a repetibilidade costuma ser o fator decisivo entre essas opções.

Velocidade

As velocidades média e máxima durante o movimento também ajudarão a definir a escolha do mecanismo de acionamento. Por exemplo, uma regra prática é que a velocidade máxima para conjuntos de fusos de esferas é de 1 m/s, embora existam maneiras de obter velocidades mais rápidas. As correias, por outro lado, podem viajar facilmente até 10 m/s, e a velocidade máxima para acionamentos de motores lineares é limitada principalmente pelo mecanismo de guia de suporte. A aceleração também desempenha um papel, tanto na seleção da direção quanto na seleção do guia.

Viagem

Embora o deslocamento necessário seja menos frequentemente um critério decisivo, é importante verificar novamente se o tipo de atuador linear escolhido pode atender às especificações de comprimento do curso. Os fusos de esfera e de avanço, em particular, têm faixas de deslocamento limitadas. Novamente, uma regra prática para chaves de fenda é o comprimento máximo de 3 metros. Embora os parafusos estejam disponíveis em comprimentos maiores, à medida que o comprimento aumenta, a velocidade máxima diminui, devido à velocidade crítica do parafuso.

Embora esses quatro critérios possam fornecer uma estimativa aproximada de atuadores lineares adequados, para realizar um processo completo de dimensionamento e seleção, vários parâmetros de aplicação devem ser especificados e considerados. Para ajudar os projetistas e engenheiros a reunir as informações críticas necessárias para o dimensionamento, vários fabricantes criaram siglas simples a serem seguidas.