Specificare un attuatore lineare: 3 fattori chiave

Sep 19, 2023

17 novembre 2021 di Mark Allinson Lascia un commento

Di Japh Humphries, Direttore vendite e commerciale nel Regno Unito, Matara UK

I sistemi di movimento lineare sono fondamentali per il business in una vasta gamma di settori, dagli impianti di lavorazione alimentare, ai produttori di semiconduttori e produttori di imballaggi, per citarne solo alcuni.

Infatti, praticamente ovunque sia necessario spostare i carichi in modo economico in linea retta, in modo sicuro e preciso.

Questi sistemi hanno migliorato l’automazione riducendo contemporaneamente i costi di produzione, rendendoli inestimabili.

Gli attuatori lineari sono il cuore di un sistema di movimento lineare, combinando guide lineari e componenti di trasmissione di potenza in un'unica unità.

Mentre i costruttori di macchine possono scegliere di progettare e produrre questi elementi internamente, la maggior parte opta per attuatori lineari "pronti all'uso" pronti all'uso in quanto riducono i costi complessivi di progettazione e fabbricazione della macchina e, poiché presentano una struttura testata e ottimizzata per l'applicazione , sono altamente affidabili, accurati e garantiscono ripetibilità; tutti elementi fondamentali per le macchine di produzione e i sistemi di automazione.

Sebbene sia importante considerare tutti i componenti di un sistema di movimento lineare separatamente e nel loro insieme, la scelta dell'attuatore lineare giusto (azionamento a cinghia, azionamento con vite a ricircolo di sfere o attuatore del tipo ad asta elettrica) è fondamentale. Ci sono una serie di fattori che dovrebbero essere presi in considerazione, ma tre sono una spanna sopra gli altri e “creano o distruggono” un sistema.

Fattore chiave 1: velocità

La velocità del processo in questione avrà un impatto sulla longevità e sull'efficienza dell'attuatore.

Un attuatore lineare con vite a ricircolo di sfere solitamente funziona a circa 0,35-1,5 m/s con corse inferiori a un metro, sebbene sia possibile ottenere velocità più elevate e lunghezze maggiori aggiungendo supporti al gruppo.

Tuttavia, questo ti porterà solo fino al punto in cui un attuatore con vite a ricircolo di sfere potrebbe essere suscettibile alla "frusta della vite" ad alte velocità, dove la vite vibra e si piega mentre gira. Con il passare del tempo ciò può avere un impatto negativo sulle prestazioni dell'attuatore, provocandone l'usura prematura e riducendone la durata.

Sebbene non esista un limite universale oltre il quale un attuatore lineare con vite a ricircolo di sfere non sia più un'opzione, dipende molto da una serie di fattori tra cui le dimensioni e il materiale della vite, l'uso e l'ambiente degli attuatori. si desidera raggiungere velocità più elevate, fino a 3 m/s, allora si dovrebbe prendere in considerazione un attuatore a cinghia.

Gli attuatori a cinghia funzionano meglio a velocità più elevate e anche in applicazioni che richiedono una corsa lunga. Il che ci porta al prossimo fattore chiave.

Fattore chiave 2: lunghezza della corsa

La lunghezza della corsa si riferisce alla distanza necessaria all'attuatore con guida lineare per spostare un carico in una direzione.

Gli attuatori lineari con vite a ricircolo di sfere sono generalmente progettati con una lunghezza della corsa di circa 1.000 mm, sebbene sia possibile ottenere lunghezze sempre più piccole, ad esempio utilizzando sfere di diametro diverso.

Tuttavia, non consigliamo mai un attuatore con vite a ricircolo di sfere per corse superiori a 54.000 mm. Per corse più lunghe, gli attuatori con trasmissione a cinghia rappresentano un'opzione migliore. A Matara siamo in grado di produrre attuatori lineari con lunghezze di corsa da 100 mm a 6.700 mm.

Una delle considerazioni più importanti quando si considera la lunghezza della corsa, e una che troppo spesso viene trascurata, è la corsa di sicurezza.

La corsa di sicurezza è una tolleranza che fornisce spazio all'attuatore per arrestarsi per inerzia se è necessario un arresto di emergenza del sistema. Ciò impedisce alla tavola dei cuscinetti (e al carico) di colpire le estremità dell'attuatore, causando danni.

Anche se gli arresti di emergenza sono rari nel tuo particolare processo, è comunque buona pratica tenere conto di una corsa di sicurezza poiché gli attuatori lineari non sono progettati per subire costantemente arresti bruschi poiché ciò può causare usura al funzionamento interno dell'attuatore col tempo.

Per calcolare la corsa di sicurezza, per gli attuatori con trasmissione a cinghia specificare una distanza pari a due giri del motore su ciascuna estremità dell'attuatore (o quattro giri in totale). Per gli attuatori con vite a ricircolo di sfere, basarsi sul doppio del passo della vite a ricircolo di sfere. Potrebbe essere necessario prendere in considerazione altri fattori, ma questo calcolo è un buon punto di partenza.