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 por décadas, especialmente quando se trata de subconjuntos complexos, como atuadores lineares. Considere por um momento a influência que um atuador linear tem no projeto geral da máquina. Primeiramente, em um atuador, a guia e o acionamento são acoplados, integrando-se à unidade. Portanto, é fundamental que tanto a seleção da guia quanto a do acionamento estejam corretas. Além disso, um atuador tem influência significativa no tamanho geral da máquina. Por exemplo, deslocar a posição da carga no atuador pode causar uma alta carga de momento e alterar a exigência de um projeto de guia única para um projeto de guia dupla, efetivamente dobrando ou triplicando a largura total do atuador e, consequentemente, o tamanho da máquina.

Selecionar um atuador com base em aproximações dos requisitos de desempenho é indiscutivelmente mais arriscado do que escolher uma guia linear ou um acionamento com informações mínimas sobre a aplicação. Ainda assim, é bastante comum que um projetista ou engenheiro precise de uma estimativa razoável do sistema que melhor se adequará à sua aplicação, antes de definir todos os critérios de aplicação.

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 custo — geralmente pode ser estabelecida com base em quatro critérios principais.

Carregar

A carga a ser suportada e sua orientação em relação ao sistema são um dos critérios mais importantes na escolha de um atuador linear. Cargas leves, montadas mais ou menos diretamente sobre os mancais, podem ser acomodadas por praticamente qualquer tecnologia de guia — mancais de trilho perfilados recirculantes, buchas e eixos lineares ou até mesmo mancais de deslizamento. No entanto, quanto mais pesada a carga e maior o momento (arfagem, rolamento e/ou guinada) que ela cria, mais robusto deve ser o mecanismo de guia para garantir uma vida útil adequada e deflexão mínima.

Precisão

Compreender os requisitos de precisão e repetibilidade de posicionamento ajudará a refinar a decisão sobre o mecanismo de acionamento. O posicionamento ponto a ponto de baixa precisão pode ser obtido com um acionamento pneumático ou um sistema de correia e polia, enquanto a precisão e a repetibilidade de posicionamento na faixa de um mícron exigiriam um fuso de esferas ou mesmo um motor linear. Embora a carga possa frequentemente 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 geral é que a velocidade máxima para conjuntos de fusos de esferas é de 1 m/s, embora existam maneiras de obter velocidades mais altas. As correias, por outro lado, podem facilmente se deslocar 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 do acionamento quanto da guia.

Viagem

Embora o curso necessário seja menos frequentemente um critério decisivo, é importante verificar novamente se o tipo de atuador linear escolhido atende à especificação de comprimento de curso. Fusos de esferas e fusos de avanço, em particular, têm faixas de curso limitadas. Novamente, uma regra geral para acionamentos por fuso é o comprimento máximo de 3 metros. Embora os fusos estejam disponíveis em comprimentos maiores, à medida que o comprimento aumenta, a velocidade máxima diminui, devido à velocidade crítica do fuso.

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