O desafio para os sistemas de automação mecânica no passado tem sido a conversão bem -sucedida do movimento rotacional de motores elétricos ou mecânicos em formas úteis de movimento linear. Um avanço a esse respeito, o sistema da correia transportadora representou uma das primeiras implementações úteis da conversão de movimento rotativa para linear para uso em um ambiente de produção. Esses sistemas são capazes de transportar uma ampla variedade de matérias -primas e peças de trabalho de uma maneira muito mais eficiente do que antes poderia ser realizada pelo uso de forças mecânicas brutas e são extremamente úteis em ambientes de produção.

Hoje, o trabalho significativo de engenharia no campo da conversão de movimento rotativo produziu uma classe diversificada de atuadores mecânicos lineares, que são úteis para uma ampla gama de aplicações avançadas de automação. O desafio é selecionar um atuador apropriado para a funcionalidade desejada, seja simplesmente o movimento da matéria -prima em um ambiente de fabricação ou a construção de sistemas de movimento mais avançados projetados para mover ferramentas para posições precisas.

Para selecionar o atuador mecânico linear adequado, algumas considerações importantes, como a capacidade de carga desejadas ou força de impulso e a distância necessária do AVC, devem ser levadas em consideração. Embora sejam considerações primárias, outros como a carga de manutenção certamente também desempenham um papel importante.

Dois tipos amplamente utilizados de atuadores lineares mecanizados são diferenciados por seus mecanismos de acionamento- acionistas acionados por parafuso de bola e acionados por parafusos. Ambos os tipos são empregados em tipos semelhantes de aplicações, mas os dois diferem significativamente na função. Cada tipo possui forças únicas e limitações importantes que devem ser cuidadosamente consideradas na seleção de um atuador.

Atuadores acionados por cinto

O atuador acionado por correia opera sob os mesmos princípios que o sistema da correia transportadora. A unidade de correia traduz movimento rotativo para movimento linear através de uma correia de tempo conectada entre duas polias circulares. A correia dentada é geralmente feita de um elastômero reforçado com fibra, mas muitos outros materiais de correia estão disponíveis para aplicações mais exigentes. A correia contém dentes que fazem interface com as polias do rotor para transferir com eficiência o torque e impedir o escorregamento. O acionamento da correia é fechado dentro de um corpo de alumínio enquanto o carro monta em cima, e a interface do eixo de transmissão está normalmente situada perpendicular ao lado do atuador.

Atuadores acionados por parafuso de bola

O princípio fundamental por trás do atuador acionado por parafuso de bola é essencialmente uma melhoria em relação a um sistema acionado por parafuso de chumbo. Nos atuadores acionados por parafuso de bola, a rotação do parafuso da bola aciona a porca da bola/carruagem montado devido ao fato de que a interface entre o pino e o parafuso de esfera é essencialmente um sistema de rolamento de esferas, onde bolas de aço endurecidas no rolo da porca ao longo da pista do garanhão. Semelhante ao atuador acionado por correia, os componentes de acionamento do atuador acionado por parafuso de bola são fechados dentro de um corpo de alumínio enquanto o carro se move por cima. Em contraste com os atuadores acionados por correia, a interface do eixo de transmissão está localizada na linha com o parafuso da bola, fora da extremidade do atuador.

Pontos fortes e limitações de cada

Os atuadores acionados por correias são geralmente preferidos para aplicações que exigem longas distâncias de viagem, que podem ser alcançadas de maneira mais econômica do que poderia ser realizado com um atuador de acionamento por parafuso de bola de comprimento semelhante. Além disso, o atuador acionado por correia é geralmente mais eficiente, possuindo menos peças móveis críticas, criando menos manutenção com uso intensivo de mão-de-obra. Apesar disso, é geralmente necessária uma tensão adequada da correia, a fim de garantir a transferência adequada de torque e geralmente é necessário re-tensionar a correia em períodos de manutenção periódicos.

Como alternativa, a unidade de parafuso de bola se assemelha a um sistema de rolamentos de esferas e, portanto, é capaz de transportar cargas mais altas e alcançar uma força de impulso mais alta. Por esse motivo, os atuadores acionados por parafuso de bola são ideais em aplicações, onde o posicionamento de cargas grandes e pesadas pode ser necessário para um alto nível de precisão. A lubrificação periódica do parafuso da bola pode ser necessária, dependendo do design específico do atuador.

Uma comparação adicional entre os dois tipos de atuadores revela desvantagens adicionais ao atuador acionado por correia, apesar de sua simplicidade e eficiência. Cintos significativamente mais espessos são necessários para maiores demandas de carga/empuxo. Os cintos também são suscetíveis a cargas de choque, embora essa preocupação possa ser atenuada até certo ponto pela cuidadosa seleção de materiais da correia que pode adicionar força às custas da elasticidade. Além disso, devido à vulnerabilidade do cinturão ao alongamento, a precisão do posicionamento dos atuadores dos parafusos de bola tende a ser superior à dos atuadores acionados por correias. Por esse motivo, os atuadores acionados por parafuso de bola são preferidos para aplicações que exigem altos graus de confiabilidade e repetibilidade durante os períodos prolongados. Os atuadores acionados por parafuso de bola são a escolha preferida para alta aceleração e altas demandas de impulso, pois a polia de acionamento de correia é vulnerável a escorregar no rotor sob demandas tão repetidas.

Em conclusão, os atuadores acionados por parafusos de bola são a melhor escolha em aplicações onde são necessárias forças de alta carga e/ou impulso, juntamente com o posicionamento altamente preciso. No entanto, devido à sua alta eficiência e simplicidade, os atuadores acionados por correias continuam sendo a melhor escolha para aplicações com cargas mais baixas, especialmente onde são necessárias velocidades mais altas. Os atuadores acionados por correias também podem ser uma solução econômica para aplicações de AVC longo. Embora a tarefa de selecionar entre os atuadores mecânicos acionados por correia e parafuso de bola possa parecer assustador. À primeira vista, os pontos fortes e fracos de cada design fornecem escolhas claras para cada aplicativo exclusivo.