Нагрузочные и скоростные характеристики актуаторов
Вне зависимости от того, работаете ли вы над очередным крупным проектом или над задачей «сделай сам» в домашних условиях, существует множество факторов, которые важно учитывать при выборе того или иного электропривода. Выбирая различные типы и характеристики шпинделя, число оборотов двигателя в минуту, передаточное отношение и количество энергии, подаваемой на привод, можно правильно и чётко определить нужные нагрузочные и скоростные возможности привода. Все эти характеристики зависят друг от друга, обеспечивая качественную и долговечную работу линейного привода.
Тип шпинделя
Тип шпинделя (или винта) частично определяет скорость перемещения электропривода и его грузоподъемность. Мы можем предложить электрические приводы с одним из двух типов шпинделей, ходовыми винтами и шариковыми винтами. Существует три типа резьбы для ходового винта: квадратная резьба, трапецеидальная резьба и контрфорсная резьба.
Ходовой винт
В наличии имеются ходовые винты с трапецеидальной резьбой (идеальны для трапецеидальной гайки). Трапецеидальная резьба имеет высокую грузоподъемность, хотя она не такая быстрая, как шарико-винтовая передача. Это обусловлено повышенным трением, возникающим между гайкой и резьбой. Тем не менее, трапецеидальный ходовой винт является более экономичным и высоконадежным решением, которое мы с удовольствием предлагаем всем желающим. В большинстве электромеханических приводов используется ходовой винт с крестообразной резьбой (серии TA2, TA4, TA6, TA23 и многие другие).
Шариковый ходовой винт
Другой тип винта, который часто используется в электрических линейных приводах, — это шарико-винтовая передача. Шариковый винт создает меньшее трение, чем трапецеидальный, потому что вал с резьбой обеспечивает круговой путь для шарикоподшипников (в шариковой гайке). Такое действие является более точным, чем трение скольжения, вызванное трапецеидальной гайкой. Благодаря этому шарико-винтовая передача более эффективна и способна двигаться с высокой скоростью. Однако шарико-винтовая пара, как правило, не оснащена силой самоблокировки, поэтому тормозной механизм может помочь с задним ходом и удержанием груза на месте. Шарико-винтовая передача чаще всего встречается в модели линейного привода MA1.
Технические характеристики шпинделя также сильно влияют на скорость перемещения привода, но в основном на то, какая нагрузка может быть выдержана. Характеристики шпинделя (или винта) включают шаг, ход и количество заходов. Шаг — это осевое расстояние от гребня резьбы до эквивалентного гребня соседней резьбы. Ход — это линейное расстояние, которое винт проходит за один полный оборот (360 градусов) на валу. Заход — это количество независимых витков вокруг винта.
Что всё это значит? Угол резьбы определяет, насколько быстро гайка перемещается вверх и вниз по валу. Чем круче угол, тем быстрее она движется, и наоборот. Чем больше заходов на шпинделе, тем круче угол резьбы (показан на рисунке выше). Однако между скоростью и способностью самоблокировки существует интересное соотношение. Чем быстрее гайка перемещается вверх и вниз по шпинделю, тем меньше становится сила самоблокировки (естественная способность удерживать нагрузку на месте после остановки гайки).
Обороты и передаточное отношение
Еще одна вещь, которую следует учитывать при контроле скорости и нагрузки привода, — это регулировка числа оборотов и передаточного отношения. Передаточное отношение — это отношение количества оборотов в минуту привода к количеству оборотов в минуту ведомой шестерни. Например, если на ведущей цилиндрической шестерне 12 зубьев, а на ведомой цилиндрической шестерне 24 зуба, ведомая прямозубая шестерня будет в два раза больше ведущей шестерни. Поскольку ведущая шестерня должна успеть повернуться два раза на каждый оборот ведомой шестерни, передаточное число будет составлять 2:1.
В уравнение также могут быть добавлены дополнительные шестерни, в зависимости от требуемого соотношения между силой и скоростью. Напомним, что сила и скорость связаны в приводе формулой «Механическая мощность = Сила * Скорость». К чему вся эта теория? Предположим, что вы работаете с внушительной нагрузкой. В этом случае мы можем добавить больше передач и отрегулировать передаточное отношение, чтобы создать больший крутящий момент на приводе, что в конечном итоге увеличит усилие на шпинделе.
Механическая мощность
При управлении нагрузкой и скоростью линейного привода важно учитывать количество механической энергии, необходимой для того или иного применения. Главный момент, который следует помнить о токе, скорости и нагрузке в двигателях постоянного тока, заключается в том, что при увеличении нагрузки ток будет увеличиваться, а скорость будет иметь тенденцию к снижению. Помимо этого основного соотношения, на нагрузку и скорость влияют многие другие электромеханические факторы, такие как тип используемого источника питания или КПД двигателя.
У нас вы можете приобрести блоки питания для линейных приводов постоянного тока 12 В, 24 В или 36 В. Поскольку большинство предлагаемых нами приводов работают от постоянного тока, блоки управления могут преобразовывать переменный ток в постоянный, чтобы работа могла выполняться в любых условиях. Мы также можем интегрировать трансформаторы импульсного источника питания и тороидальные трансформаторы в блоки управления. Трансформаторы импульсного источника питания поддерживают входы 110 В переменного тока и 220 В переменного тока, что позволяет осуществлять подключение к различным розеткам по всему миру.
Ниже приведены три таблицы, которые помогут определиться с условиями использования и конверсией. В первой таблице приведены общепринятые значения напряжения, которые можно использовать взаимозаменяемо, во второй — преобразование ньютонов (Н) в фунты (фунты) и килограммы (кг), а в последней — преобразование миллиметров в дюймы:
Значения напряжения
| 12 Вольт пост.тока | 12В пост.тока | 12 VDC |
| 24 Вольт пост.тока | 24В пост.тока | 24 VDC |
| 36 Вольт пост.тока | 36В пост.тока | 36 VDC |
| 48 Вольт пост.тока | 48В пост.тока | 48 VDC |
| 110 Вольт пер.тока | 110В пер.тока | 110 VAC |
| 220 Вольт пер.тока | 220В пер.тока | 220 VAC |
Конверсия веса
| 1 Ньютон (Н) | .22481 фунтов |
| 1 Ньютон (Н) | .1 килограмм |
Расстояние
| 1 миллиметр | .03937 дюймов |
Надеемся, что это помогло вам лучше понять и заложить основу касательно работы электрических линейных приводов. В следующих статьях мы рассмотрим уровни IP-защиты от влаги и пыли, а также типы используемых смазок. Если у вас есть дополнительные вопросы и/или вам нужна помощь, мы всегда рады помочь. Мы акцентируем максимум внимания на партнерстве с нашими клиентами, предоставляя качественные решения для ваших потребностей в системах линейного перемещения.