Актуатор это. Актуаторы: виды, устройство, принцип работы и применение

Что такое актуатор и как он работает. Какие бывают виды актуаторов. Где применяются актуаторы в промышленности и быту. Как правильно выбрать актуатор для своих нужд.

Что такое актуатор и как он работает

Актуатор (привод) — это устройство, которое преобразует энергию (электрическую, гидравлическую, пневматическую) в механическое движение. Проще говоря, это компонент машины, обеспечивающий ее движение.

Принцип работы актуатора можно сравнить с мышцами в человеческом теле — он позволяет преобразовывать энергию в какую-либо форму движения. Актуаторы присутствуют практически в каждом механизме вокруг нас — от простых электронных устройств до сложных промышленных роботов.

Основные компоненты актуатора

Типичный актуатор состоит из следующих основных компонентов:

• Источник питания — обеспечивает подачу энергии для работы актуатора
• Преобразователь мощности — подает питание от источника к приводу в соответствии с заданными параметрами
• Привод — непосредственно преобразует подаваемую энергию в механическое усилие
• Механическая нагрузка — устройство или механизм, приводимый в движение актуатором
• Контроллер — обеспечивает управление работой всей системы

Виды актуаторов по типу движения

Актуаторы можно разделить на два основных типа по характеру создаваемого движения:

1. Линейные актуаторы — создают прямолинейное движение
2. Поворотные актуаторы — обеспечивают вращательное движение

Виды актуаторов по типу энергии

По типу используемой энергии различают следующие виды актуаторов:

• Электрические актуаторы
• Гидравлические актуаторы
• Пневматические актуаторы
• Пьезоэлектрические актуаторы

Где применяются актуаторы

Актуаторы находят самое широкое применение как в промышленности, так и в быту:

Промышленное применение актуаторов:

• Робототехника и автоматизированные производственные линии
• Станкостроение и обрабатывающая промышленность
• Автомобильная промышленность (системы управления двигателем, подвеска и др.)
• Аэрокосмическая промышленность

Бытовое применение актуаторов:

• Бытовая техника (стиральные машины, посудомоечные машины и др.)
• Системы «умный дом» (автоматические жалюзи, двери и др.)
• Регулируемая мебель (кровати, кресла с электроприводом)
• Автомобили (электростеклоподъемники, регулировка сидений и др.)

Как правильно выбрать актуатор

При выборе актуатора необходимо учитывать следующие ключевые факторы:

1. Тип требуемого движения (линейное или вращательное)
2. Потребляемая энергия (электрическая, гидравлическая, пневматическая)
3. Требуемая точность позиционирования
4. Необходимое усилие или крутящий момент
5. Требуемая длина хода (для линейных актуаторов)
6. Скорость движения
7. Условия эксплуатации (температура, влажность, запыленность)
8. Способ монтажа

Основные характеристики актуаторов

При оценке и сравнении актуаторов следует обращать внимание на следующие ключевые характеристики:

• Усилие или крутящий момент (статический и динамический)
• Скорость движения (без нагрузки и под нагрузкой)
• Точность позиционирования
• Энергоэффективность
• Долговечность (ресурс работы)
• Габаритные размеры и вес
• Диапазон рабочих температур
• Степень защиты от внешних воздействий (IP)

Преимущества и недостатки различных типов актуаторов

Каждый тип актуаторов имеет свои сильные и слабые стороны:

Электрические актуаторы:

Преимущества:

• Высокая точность позиционирования
• Простота управления
• Компактность

Недостатки:

• Ограниченная мощность
• Чувствительность к перегрузкам

Гидравлические актуаторы:

Преимущества:

• Высокое усилие
• Плавность хода

Недостатки:

• Сложность системы
• Риск утечек жидкости

Пневматические актуаторы:

Преимущества:

• Высокая скорость
• Простота конструкции

Недостатки:

• Низкая точность позиционирования
• Шумность работы

Тенденции развития актуаторов

Современные тенденции в развитии актуаторов включают:

• Миниатюризация и увеличение удельной мощности
• Повышение энергоэффективности
• Интеграция «умных» функций и возможностей самодиагностики
• Использование новых материалов (например, «умных» материалов с памятью формы)
• Развитие биомиметических актуаторов, имитирующих движения живых организмов

Актуаторы играют ключевую роль в современной технике, обеспечивая движение и позиционирование в самых разных устройствах и системах. Правильный выбор актуатора с учетом конкретных требований применения позволяет создавать эффективные и надежные механизмы для промышленности и быта.

Актуаторы. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Актуаторы представляют собой специальные устройства, главной задачей которых является перенос усилия с управляющего или регулирующего механизма на исполнительный. В большинстве случаев это электромеханический агрегат, который позволяет выполнять круговые либо линейные перемещения. Благодаря этому можно значительно облегчить выполнение технологических операций, тестирование, в том числе упростить условия быта. Эти устройства применяются и для совершения специфических задач, к примеру, для осуществления миссий и проведения исследований в космическом пространстве.

Актуаторы бывают линейными и устройствами вращения.

Линейные

Семейство устройств, которые обеспечивают преобразование механической энергии в линейное перемещение. В большинстве случаев такие устройства применяются с целью получения механической энергии из электрической. Выполняются такие устройства из подвижного штока, который устанавливается в корпус из металла или пластмассы. Чтобы к агрегату поступала электроэнергия, предусматриваются разъемы, вилки или кабели. В зависимости от конструкции привод может потреблять 12, 24, 36 либо 220 В.

Линейные агрегаты имеют два основных исполнения:

• Горизонтальное.
• Вертикальное.

То есть конструкция агрегата такова, что шток перемещается в вертикальном либо горизонтальном направлении по отношению к валу мотора.

К преимуществам линейных агрегатов можно отнести:

• Простоту конструкции.
• Длительный срок эксплуатации.
• Неприхотливость в работе, что позволяет использовать их даже в экстремальных условиях.

Конкретные агрегаты в зависимости от модели могут дополнительно иметь защиту, которая обеспечивает стойкость к неблагоприятным условиям.

Актуаторы вращения

Работают несколько иначе. У них имеется редуктор и электродвигатель. Особенность работы такого агрегата в том, что чем ниже передаточное число шестеренок редуктора, тем выше скорость и меньше крутящий момент.

В агрегатах вращения могут применяться различные типы редукторов:

• Цилиндрический.
• Планетарный.
• Червячный.
• Комбинированный.

Благодаря разнообразию редукторов вращающие агрегаты способны решать разнообразные задачи. Поэтому они находят широкое применение в электроэнергетике, станках, бытовых устройствах, в промышленности и других отраслях.

Существуют и специальные виды актуаторов. Подобные агрегаты предназначены для решения специфических и наиболее сложных задач. Их часто применяют в космическом, а также водном пространстве. Также они находят применение в условиях вечной мерзлоты. По конструктивным составляющим они не сильно отличаются от аналогичных агрегатов. Однако их главное отличие – качество исполнения герметичности корпуса. Благодаря пылеустойчивости и водонепроницаемости удается обеспечить бесперебойность работы агрегата даже в сложнейших условиях.

Устройство

Имеется большое количество разных методов для создания линейного перемещения в линейном актуаторе. В большей части случаев используется движок, который передает движение штоку. Шток выдвигается или втягивается, перемещаясь по направляющей. Линейные актуаторы для обеспечения линейного перемещения в большинстве случаев применяют винт, то есть так называемую винтовую передачу. Благодаря вращению винта относительно гайки или наоборот обеспечивается линейное движение штока.

Движки, применяемые в линейных агрегатах, чаще всего представляют собой стандартные коллекторные устройства, работающие на постоянном токе в 12 или 24 В. Более мощным агрегатам требуется электроток на порядок большего значения. Однако возможно применение и других типов движков.

Для изменения направления движения штока следует поменять направление вращения движка. Для примера, в коллекторном движке следует сменить полярность электропитания. С этой целью в конструкцию добавляется переключатель, благодаря нему происходит смена полярности электропитания. В результате простым нажатием кнопки можно изменить вращение движка, а значит попеременно выдвигать или втягивать шток.

Работа

Имеющиеся сегодня линейные актуаторы могут иметь разный ход штока. Это значит, что агрегаты создаются с разными длинами корпуса и винта. Кроме длины хода важнейшее значение имеют скорость и усилие, которые создаются на штоке агрегата. Чтобы обеспечить требуемую скорость и усилие штока, требуется модернизация устройства. Для этого между валом движка и винтом ставится редуктор механического действия.

Движок передает на вал скорость и усилие, которые являются неизменными. Движок же меняет отношение скорости и момента кручения, благодаря чему меняется конечная скорость перемещения штока, а также создаваемое усилие. Движение винта также представляет передачу, которая влияет на скоростное и силовое отношение. Меньший шаг винтовой передачи обеспечивает большее усилие. Однако шток при этом будет перемещаться с меньшей скоростью.

Чтобы можно было остановить шток в необходимом положении, в агрегат ставятся концевики. Их также называют выключателями. Концевики ставятся непосредственно на шток. Они начинают работать в момент, когда гайка достигает крайнего положения. С этой целью ставятся датчики в конечные положения. Когда шток доходит до этого положения, то датчик выключает электропитание. Далее шток сможет двигаться только в обратном направлении. Для этого меняется полярность электропитания либо осуществляется реверс движка.

Как пример можно рассмотреть актуатор центрального замка автомобиля. В его работе используется небольшой электродвижок, соединенный с подвижным штоком. К нему приделана тяга от замка. В момент подачи напряжения начинает работать движок, который заставляет вал вращаться в требуемом направлении, что приводит к движению штока. Вместе со штоком в движение приводится и тяга, у которой один конец находится на рычаге замка. В результате осуществляется блокирование или освобождение замка.

Так как штоку требуется короткий ход, то движок быстро заклинивается. Вследствие этого необходимо ограничивать время подачи напряжения. Для этого используется блок управления, который точно дозирует временной интервал подачи электропитания. Благодаря этому движок защищен от заклинивания и перегорания.

Применение

Актуаторы находят широкое применение практически повсеместно. Их можно задействовать в разнообразных устройствах, к примеру, для регулировки положения телевизионного приемника, для перемещения пандуса, в станках, компрессорах, игрушках, самолетах, подводных лодках, пароходах и космических кораблях и т.п.

В медицине данные агрегаты задействованы для медицинской мебели, чтобы регулировать положения спинки кресла, кровати и другой мебели. Их ставят на подъемники, чтобы перемещать инвалидов и больных с одного этажа на другой. При этом такие устройства преимущественно имеют минимальную шумность, а также высокие значения по качеству и надежности.

В промышленности актуаторы применяются для автоматизации технологических процессов и оборудования. В большинстве случаев это компактные агрегаты, обладающие высокими показателями мощности. Их используют на заводах и фабриках для линейного перемещения. Большое значение здесь имеют технические показатели, в первую очередь это касается нагрузок, скорости, плавности перемещения, в том числе возможности функционировать в неблагоприятных условиях.

Использование промышленных агрегатов позволяет существенно облегчить людской труд, а также снизить финансовые затраты. Благодаря ним, в конце концов, снижается стоимость производимой продукции.

Можно выделить следующие области промышленного применения:

• Электромеханические агрегаты находят применение в станкостроении, машиностроении и пищевой промышленности.
• В сверхтехнологичном производстве они используются в качестве устройств, которые перемещают солнечные батареи по отношению к солнечным лучам. Также подобные агрегаты задействуют для перемещения параболических антенн вслед за спутником.

• В промышленной вентиляции агрегаты обеспечивают перемещение выдвижных панелей вытяжки, чтобы автоматизировать регуляцию воздушных потоков.

В сельском хозяйстве приводы линейного перемещения позволяют максимально автоматизировать труд при возделывании агрокультур, заготовлении кормов, при уходе за фермерскими животными и так далее.

К примеру, это могут быть разбрызгивающие устройства для обработки почв, растений от вредителей, устройства для внесения удобрения. На больших фермерских хозяйствах линейные агрегаты позволяют регулировать воздушные потоки и автоматизировать подачу кормов для животных при кормежке. В растениеводстве линейные приводы помогают открывать теплицы, чтобы огурцы или помидоры не «сгорели» от жары.

Для быта данные актуаторы просто незаменимы. Их можно встретить во многих бытовых приборах. К примеру, это могут быть шторы, жалюзи с приводом и так далее. Все автомобили просто напичканы данными устройствами. Они используются в замках багажника, дверей, магнитол с выдвижным дисплеем и тому подобное. Это полезные устройства, которые позволяют решать многочисленные задачи.

Похожие темы:

• Исполнительные устройства. Виды и работа. Применение и особенности
• Электрические приводы. Виды и устройство. Применение и работа
• Сервоприводы. Виды и устройство. Характеристики и применение
• Электростартер. Виды и устройство. Работа и неисправности
• Электростартер. Виды и устройство. Работа и неисправности

актуатор | это… Что такое актуатор?

ТолкованиеПеревод

актуатор

Термин

актуатор

Термин на английском

actuator

Синонимы

исполнительное устройство, актюатор

Аббревиатуры

Связанные термины

«умные» материалы, биологические моторы, биомедицинские микроэлектромеханические системы, ДНК, клетка, лаборатория на чипе, микроэлектромеханические системы, многофункциональные наночастицы в медицине, олигонуклеотид

Определение

Исполнительное устройство или его активный элемент, преобразующий один из видов энергии (электрической, магнитной, тепловой, химической) в другую (чаще всего — в механическую), что приводит к выполнению определенного действия, заданного управляющим сигналом.

Описание

Слово «актуатор» происходит от английского термина actuator – устройство или элемент какого-либо устройства, который может «действовать». Как правило, когда говорят об актуаторах, речь идет о механическом действии – например, о линейном перемещении или вращении. В микро- и наносистемах вместо электромагнитного принципа преобразования энергии, используемого повсеместно в макроэлектронике, часто используют пьезоэлектрический или электростатический эффекты.

К простейшим типам электрических актуаторов относятся электростатические устройства на основе плоскопараллельных конденсаторов. Тепловые актуаторы обычно создают, используя эффекты теплового расширения или деформации контакта двух материалов (часто – пары металл-диэлектрик) с разной величиной коэффициента линейного теплового расширения. Разогрев элементов производят, пропуская через них электрический ток или нагревая окружающую среду. Такие актуаторы могут развивать достаточно большие усилия, однако эффективность использования энергии в них весьма мала.

И обычно не превышает 0,1%.

Химическое управление актуаторами может осуществляться при помощи изменения состава окружающей среды, ее кислотности и других факторов, в частности, света. В качестве специфической разновидности химических наноактуаторов можно рассматривать так называемые биологические молекулярные моторы. Примером такого мотора может быть фермент эндонуклеаза рестрикции EcoR124I. Это крошечное устройство способно выталкивать и втягивать стержень диаметром 2 нанометра, сделанный из молекулы ДНК, со скоростью почти 190 нанометров в секунду, а общее перемещение может достигать 3-х микрометров. Вместо «нанобатарейки» такой молекулярный мотор использует молекулы АТФ (АТФ — аденозин 5′-трифосфат) – источник энергии, используемый живыми клетками. Чтобы «включить» такой «мотор», нужно «впрыснуть» порцию молекул АТФ.

Другой молекулярный мотор — ATФ-синтетаза, предназначенный для синтеза или гидролиза молекул АТФ, а также для переноса протонов (Н⁺)через мембрану клетки. По эффективности работы и развиваемой силе АТФ-синтетаза существенно превосходит все известные в природе молекулярные моторы. Типичная сила, продуцируемая такой молекулярной турбиной, составляет около 1 пкН, а мощность – порядка 1 аВт (1·10^-18). Существует множество других наноактуаторов, созданных на основе биологических молекул, полимеров, кремния и других материалов.

Авторы

• Гудилин Евгений Алексеевич, д.х.н.
• Шляхтин Олег Александрович, к.х.н.

Ссылки

1. K?hler M., Fritzsche W. Nanotechnology: An Introduction to Nanostructuring Techniques. — Weinheim: Wiley-VCH, 2004 — 272 pp.
2. Fennimore A.M., Yuzvinsky T.D., Wei-Qiang Han et al. Rotational actuators based on carbon nanotubes // Nature. — № 424, 2003 — P. 408-410
3. Нанотехнологии. Азбука для всех. Под ред. Ю.Д. Третьякова. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. — 368 с.
4. Наноэлектромеханические системы / Сайт «Нанометр». URL: http://www. nanometer.ru/2008/12/21/nems_54998.html (дата обращения 22.10.2009)
5. Cornelius T. Handbook Techniques and Applications Design Methods; Fabrication Techniques; Manufacturing Methods; Sensors and Actuators; Medical Applications. — Springer, 2007 — 1350 p.
6. Poole C.P., Owens F.J. Introduction to Nanotechnology. — New Jersey: Wiley-interscience, 2003 — 388 p.
7. Микроэлектромеханические системы / Сайт «Нанометр» http://www.nanometer.ru/2008/12/18/nanoazbuka_54965.html (дата обращения 22.10.2009)

Иллюстрации

Наноактуатор-мотор. Вверху приведена схема, а внизу – реальное изображение, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа. Вращающаяся часть, называемая ротором, – крошечная золотая пластинка размером около 250 нм, которая закреплена на оси – углеродной нанотрубке. Вокруг ротора расположено три электрода – два по бокам и один снизу. Подавая на электроды переменное электрическое напряжение с амплитудой около 5 В, можно заставить наномотор вращаться. Источник: Нанотехнологии. Азбука для всех. Под ред. Ю.Д. Третьякова. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. — 368 с.

Один из биологических моторов (АТФ-синтетаза). Источник: Нанотехнологии. Азбука для всех. Под ред. Ю.Д. Третьякова. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2008. — 368 с.

Теги

МЭМС НЭМС

Разделы

Молекулярные моторы
Микро(нано)электромеханические системы (MEMS/NEMS)
Микромеханические системы, наноприводы, наноманипуляторы
Бионанотехнологии, биофункциональные наноматериалы и наноразмерные биомолекулярные устройства
Системная интеграция нано/микро/макро структур, наноэлектромеханические системы, манипуляторы и актуаторы, нанотехнологии в робототехнике
Молекулярная электроника и устройства на ее основе

(Источник: «Словарь основных нанотехнологических терминов РОСНАНО»)

Энциклопедический словарь нанотехнологий. — Роснано. 2010.

Игры ⚽ Поможем написать курсовую

• активный центр катализатора
• акцептор

Полезное

что это такое, определение, виды и как это работает – Progressive Automations

Привод – это часть устройства или машины, которая помогает ему совершать физические движения путем преобразования энергии, часто электрической, воздушной или гидравлической, в механическую силу. Проще говоря, это компонент любой машины, обеспечивающий движение.

Иногда, чтобы ответить на вопрос, что делает актуатор, процесс сравнивают с функционированием человеческого тела. Подобно мышцам в теле, которые позволяют преобразовывать энергию в какую-либо форму движения, например движение рук или ног, приводы работают в машине для выполнения механического действия.

Приводы присутствуют почти в каждой машине вокруг нас, от простых электронных систем контроля доступа, вибратора в вашем мобильном телефоне и бытовой технике до транспортных средств, промышленных устройств и роботов. Типичными примерами приводов являются электродвигатели, шаговые двигатели, винтовые домкраты, электрические стимуляторы мышц в роботах и ​​т. д.

Просмотреть все приводы

Как работает линейный привод?

Привод — это устройство, которое преобразует энергию, которая может быть электрической, гидравлической, пневматической и т. д., в механическую таким образом, чтобы ею можно было управлять. Количество и характер подводимой энергии зависят от типа преобразуемой энергии и функции исполнительного механизма. Электрические и пьезоэлектрические приводы, например, работают на входе электрического тока или напряжения, для гидроприводов — его несжимаемой жидкости, а для пневматических приводов — воздуха. На выходе всегда механическая энергия.

Приводы — это не то, о чем вы будете читать каждый день в СМИ, в отличие от искусственного интеллекта и машинного обучения. Но реальность такова, что он играет решающую роль в современном мире почти так же, как никакое другое устройство, когда-либо изобретенное.

В системах промышленной мехатроники, например, они несут исключительную ответственность за то, чтобы устройство, такое как роботизированная рука, могло двигаться при подаче электрического сигнала. Ваш автомобиль использует приводы в системе управления двигателем для регулировки воздушных заслонок по крутящему моменту и оптимизации мощности, скорости холостого хода и управления подачей топлива для идеального сгорания.

Приводы — это не то, о чем вы будете читать каждый день в СМИ, в отличие от искусственного интеллекта и машинного обучения. Но реальность такова, что он играет решающую роль в современном мире почти так же, как никакое другое устройство, когда-либо изобретенное.

Они встречаются не только в больших приложениях. Дома актуаторы — это важные устройства, которые помогают вам устанавливать консоли или шкафы, в которых можно разместить телевизоры и которые можно открыть одним нажатием кнопки. Их также можно увидеть в телевизорах и настольных подъемниках, которые пользователи могут регулировать с помощью электрических переключателей или кнопок по своему усмотрению.

Хотите посмотреть телевизор в кресле? По всей вероятности, у него есть подвижная подставка для головы или ног, которая также использует привод. Системы домашней автоматизации, которые могут интуитивно закрывать оконные жалюзи в зависимости от количества проникающего света, также зависят от исполнительных механизмов. Короче говоря, их использование бесконечно, потому что они нужны любому механическому движению, а большинству устройств требуется та или иная форма механического движения.

Ниже приведены обычные компоненты, которые являются частью функционирования привода:

• Источник питания: обеспечивает подачу энергии, необходимой для привода привода. В промышленных секторах они часто бывают электрическими или жидкостными.
• Преобразователь мощности: Роль преобразователя мощности заключается в подаче питания от источника к приводу в соответствии с измерениями, установленными контроллером. Гидравлические пропорциональные клапаны и электрические инверторы являются примерами преобразователей энергии в промышленных системах.
• Привод: Фактическое устройство, которое преобразует подаваемую энергию в механическую силу.
• Механическая нагрузка: Энергия, преобразованная приводом, обычно используется для функционирования механического устройства. Механическая нагрузка относится к этой механической системе, которая приводится в действие приводом.
• Контроллер: Контроллер обеспечивает бесперебойную работу системы с соответствующими входными величинами и другими заданными значениями, установленными оператором.

Подробнее

Выбор линейного привода

Как мы уже видели, приводы имеют множество применений в различных областях. Но это не означает, что все актуаторы одинаковы. При покупке привода вы должны знать, какой из них лучше всего соответствует вашим требованиям. Вот подробное руководство о том, как правильно выбрать привод для ваших нужд.

Шаг 1. Оцените требуемое движение:

Объект, который вам нужно переместить в вашем проекте, требует линейного или вращательного движения? Линейные приводы полезны для приложения механической силы, которая перемещает объект по прямой линии, в то время как поворотные приводы, как следует из названия, создают круговое движение.

Шаг 2: Учитывайте потребление энергии:

Электрические приводы становятся все более и более популярными из-за их растущей сложности и гибкости при выполнении различных операций. Но это не значит, что он подходит для любой работы. Рассмотрите возможность использования гидравлических или пневматических приводов, если ваша работа не связана с вводом электрического напряжения.

Шаг 3: Оцените требуемый уровень точности:

Некоторые приводы идеально подходят для работы в тяжелых условиях в суровых условиях, но они могут не работать, когда речь идет о выполнении более мелких работ, таких как упаковка, требующая точности и способности повторять одно и то же действие сотни или тысячи раз.

Шаг 4: Узнайте, какое усилие вам нужно:

Назначение привода — перемещать или поднимать объект. Узнайте, в вашем случае, сколько весит этот предмет. Грузоподъемность привода определяет, сколько он может поднять, и хотя многие приводы могут выглядеть одинаково, их грузоподъемность будет различаться. Прежде чем купить привод, убедитесь, что вес вашего объекта соответствует мощности привода.

Шаг 5: Узнайте, как далеко вам нужно переместить объект:

Расстояние, или длина хода, как это технически известно, имеет значение. Длина хода определяет, насколько далеко ваш объект может быть перемещен. Производители часто продают приводы с разной длиной хода.

Шаг 6: Насколько быстрым должно быть движение:

Скорость привода часто является важным фактором для большинства людей, в зависимости от их проекта. Обычно проекты, требующие, чтобы приводы создавали большую силу, будут двигаться медленнее, чем те, которые создают малую силу. Скорость привода измеряется расстоянием в секунду.

Шаг 7: Учитывайте условия эксплуатации:

Должен ли привод работать в неблагоприятных или неблагоприятных условиях, где пыль или влажность вызывают беспокойство? В этом случае вам следует выбрать продукт с более высоким уровнем защиты.

Шаг 8: Определите тип монтажа:

Доступные на рынке приводы бывают разных типов монтажа, и перед покупкой привода необходимо понимать их преимущества. Например, метод установки с двумя шарнирами в линейном электрическом приводе позволяет устройству поворачиваться в обе стороны при выдвижении и втягивании. При этом приложение получает две свободные точки поворота при движении по фиксированному пути.

И наоборот, стационарная установка, при которой привод крепится к объекту вдоль вала, удобна для таких действий, как нажатие кнопки. На этом этапе вы должны иметь возможность сузить свои варианты до значительно меньшего пула, с которого вы начали. Отсюда вам нужно будет еще больше сузить круг. Например, линейные приводы бывают разных стилей для разных функций. Например, стержневой тип является наиболее распространенным и простым среди них, с валом, который расширяется и втягивается. Стиль гусеницы, который не меняет свою общую длину или размер во время операций, больше подходит, когда проблема ограничена пространством. Существуют также колонные подъемники и другие приводы, которые идеально подходят для установки телевизионных и настольных подъемников. Также стоит учитывать такие факторы, как рабочее напряжение и тип двигателя.

Выберите актуатор

Возможности линейного актуатора

Показатели производительности — это количественные выходные данные, которые помогают вам оценить качество конкретного продукта. Приводы можно рассматривать по нескольким показателям производительности. Традиционно наиболее распространенными среди них были крутящий момент, скорость и долговечность. В наши дни энергоэффективность также считается не менее важной. Другие факторы, которые можно учитывать, включают объем, массу, условия эксплуатации и т. д.

Крутящий момент или усилие

Естественно, крутящий момент является одним из наиболее важных аспектов, которые следует учитывать при работе привода. Ключевым фактором здесь является то, что необходимо учитывать два типа показателей крутящего момента: статическая и динамическая нагрузка. Момент или сила статической нагрузки относится к мощности привода, когда он находится в состоянии покоя. Динамическая метрика относится к крутящему моменту устройства, когда оно находится в движении.

Скорость

Скорость привода зависит от веса груза, который он должен нести. Обычно чем выше вес, тем ниже скорость. Следовательно, показатель скорости следует в первую очередь рассматривать, когда привод не несет никакой нагрузки.

Долговечность

Тип привода и конструкция производителя определяют долговечность привода. Хотя такие приводы, как гидравлические, считаются более долговечными и прочными по сравнению с электрическими приводами, подробные характеристики качества используемого материала будут зависеть от производителя.

Энергоэффективность

С ростом озабоченности по поводу энергосбережения и его прямого влияния на эксплуатационные расходы энергоэффективность становится все более и более решающим показателем для всех видов машин. Здесь чем меньше энергии требуется актуатору для достижения своей цели, тем лучше.

Как подключить линейные приводы

Учитывая широкий спектр приводов, для их подключения к системе управления используются различные методы. Подключение электрического линейного привода — достаточно простой процесс. Многие электрические линейные приводы в наши дни поставляются с четырьмя контактами, и их подключение так же просто, как их подключение. Однако, если ваш привод не имеет четырех контактов, процесс немного отличается. Вам нужно будет купить дополнительный разъем, который часто имеет длину 6 и 2 фута.

1. Подготовьте провода

Ваш привод может поставляться с открытыми концами проводов. При необходимости вы можете немного убрать это перед подключением к 4-контактному разъему. Если провод разъема недостаточно открыт, зачистите и его.

2. Подключение проводов

Подсоедините линейный привод к 4-контактному разъему, скрутив правые оголенные провода вместе и заклеив изолентой. Часто провода на актуаторе и разъеме бывают синего и коричневого цветов и их можно подсоединять соответствующим образом.
Иногда цвета на приводе могут отличаться. Например, если привод имеет красный и черный провода, подключите красный к коричневому проводу привода, а черный к синему. Если он поставляется с красным и синим, подключите красный к коричневому, а синий к синему проводу на разъеме. Если провода привода красные и желтые, подключите красный к коричневому проводу, а желтый к синему проводу.

3. Весь комплект

Теперь можно идти. Подключите разъем и подключите блок управления к розетке. Если, несмотря на это, у вас возникнут проблемы, щелкните здесь, чтобы получить более подробное руководство по подключению привода к разъему.

Полное руководство по выбору, тестированию и реализации линейного движения для любого применения. Написано инженерами для инженеров.

Как установить линейный привод

Выбор привода и его правильное подключение — это только полдела. Не менее важным является монтаж привода способом, подходящим для вашего применения. Ниже приведены два распространенных метода, которые используются для монтажа электрического линейного привода.

Крепление с двумя шарнирами

Этот метод включает в себя фиксацию привода с обеих сторон с помощью точки крепления, которая может свободно поворачиваться и обычно состоит из монтажного штифта или скобы. Крепление с двумя шарнирами позволяет приводу поворачиваться в любую сторону при выдвижении и втягивании, позволяя приложению достичь фиксированного движения траектории с двумя свободными точками поворота.

Одним из наиболее полезных применений этого метода является открытие и закрытие дверей. Когда привод выдвигается, двойные фиксированные точки позволяют двери открываться. Действие закрывания и открывания двери вызывает изменение угла, но шарнир обеспечивает достаточно места для поворота двух точек крепления. При использовании этого метода убедитесь, что имеется достаточно места для выдвижения привода без каких-либо препятствий на его пути.

Стационарный монтаж

В этом методе привод устанавливается в стационарном положении с помощью монтажного кронштейна на валу, фиксирующего его на валу. Обычно такое крепление используется для достижения действия, похожего на толкание чего-либо в лоб. Например, такая форма крепления идеальна для включения или выключения кнопки. При выборе этого метода убедитесь, что монтажное устройство может выдержать нагрузку привода.

Проверка

Применение и возможности линейных приводов

Применение линейных электрических приводов практически безгранично. Заводы-изготовители используют их при обработке материалов. Примерами этого являются режущее оборудование, которое перемещается вверх и вниз, и клапаны, регулирующие поток сырья. Роботы и роботизированные руки в обрабатывающей промышленности и за ее пределами также используют системы линейных приводов для движения по прямой линии.

Поскольку тенденции в области автоматизации становятся все более популярными, клиенты всегда ищут способы внедрения линейных приводов в свои приложения.

С ростом популярности систем домашней автоматизации электрические линейные приводы стали использоваться в качестве автоматических оконных штор. Бытовую технику, такую ​​как телевизор, можно без проблем разместить на оптимальной высоте с помощью подъемников для телевизоров, в которых используются линейные электрические приводы. Существуют также настольные подъемники, в которых используются приводы для регулировки высоты в соответствии с потребностями пользователей.

В солнечной энергетике они помогают перемещать панели в направлении солнечного света. Даже в таких отраслях, как сельское хозяйство, где более распространена тяжелая техника с гидравлическими приводами, электрические линейные приводы используются для точных и деликатных движений.

Тематические исследования

Что такое привод? | Описание пневматических и гидравлических приводов

Привод — это устройство, использующее энергию для преобразования управляющего сигнала в механическое движение. От электрических дверных замков в автомобилях до элеронов в самолетах приводы окружают нас повсюду. На промышленных предприятиях приводы используются для управления клапанами, заслонками, гидравлическими муфтами и другими устройствами, используемыми в управлении промышленными процессами. Промышленный привод может использовать воздух, гидравлическую жидкость или электричество в качестве движущей силы. Они называются пневматическими, электрогидравлическими или электрическими приводами.

Пневматические приводы

Пневматические приводы могут иметь цилиндрическую, диафрагменную или пластинчатую конструкцию. Сжатый воздух воздействует на поршень или лопасть, перемещая его в одном направлении. Противодействующая сила, состоящая из пружины или второго объема сжатого воздуха, прикладывается к противоположной стороне поршня или лопасти для изменения или сохранения положения. Для промышленного управления пневматическим приводом требуется электроника позиционирования и система приборного воздуха. Из трех типов приводов пневматика, как правило, имеет самую низкую начальную цену. Однако эксплуатационные расходы высоки из-за необходимости производить чистый, сухой, сжатый воздух. Требования к техническому обслуживанию также самые высокие из трех типов приводов.

Гидравлический привод

Электрогидравлические приводы приводят в действие поршень с маслом под давлением. Моторизованный насос направляет жидкость из резервуара через регулирующий клапан (клапаны) к противоположным сторонам цилиндра. Высокая удельная мощность этой системы обеспечивает высокую тягу и высокую скорость работы. Электрогидравлика, как правило, имеет высокую начальную цену. Текущее техническое обслуживание включает периодическую замену уплотнений, уплотнительных колец и т. д. Поскольку масло, используемое в гидравлическом оборудовании, может представлять опасность возгорания, этот тип привода может не подходить для некоторых промышленных условий.

Электрические приводы используют электродвигатель и редуктор для создания силы или крутящего момента. Для конструкции электрического привода могут быть использованы различные технологии. В двигателях может использоваться мощность переменного или постоянного тока, а также асинхронная (беличья клетка) или синхронная конструкция. Системы зубчатых передач могут включать червячные, прямозубые, кулисные и другие. Смазка редуктора может состоять из коробки передач, заполненной маслом, или смазки для тяжелых условий эксплуатации, наносимой на поверхности шестерни. Часто доступны различные аксессуары для контроля и отчетности о состоянии привода и рабочих условиях. На рынке представлен широкий выбор электроприводов с различными технологиями, ценами, производительностью и качеством.

Поскольку приводы тесно интегрированы с приводными элементами, такими как клапаны и демпферы, их часто называют узлами. Примеры включают моторные клапаны (MOV), пневматические клапаны (AOV) и приводы заслонок. Часто предполагается, что привод входит в комплект оборудования. Примеры включают регулирующий клапан или воздушную заслонку. На практике исполнительные механизмы являются важнейшим звеном между системой управления и исполнительным элементом. Его производительность может существенно повлиять на многие аспекты работы и продукции промышленного предприятия. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы убедиться, что выбрана правильная технология и тип привода.

При выборе привода он должен иметь рабочие характеристики, которые позволят системе управления работать в соответствии с проектом.

Основные рабочие характеристики привода следующие:

• Точное, воспроизводимое позиционирование, как правило, не хуже 0,15 % диапазона.
• Возможность запуска и остановки мгновенно без мертвого времени или превышения положения.
• Непрерывный режим работы без ограничения количества пусков в минуту.
• Работайте стабильно и не зависит от нагрузки.
• Прочная промышленная конструкция, способная работать в сложных условиях без снижения производительности.
• Требуется минимальное периодическое обслуживание.

Привод, разработанный с такими характеристиками, имеет два чрезвычайно важных преимущества:

1. Возможность точного и мгновенного следования управляющему сигналу от контроллера. Это гарантирует, что привод реагирует точно так, как указано контроллером. Таким образом, исполнительный механизм не является ограничивающим фактором в контуре управления, и контроллер может функционировать на оптимальных уровнях.