Metodo per il calcolo dei momenti di carico sugli attuatori lineari

Jul 08, 2023

Con l'attrezzatura attuale, ci sono vari tipi di condizioni di attrezzatura e condizioni di guida per attuatori e cilindri elettrici e quindi è molto difficile spiegare tutte le condizioni operative.

Contributo di | Motore Orientale

Un attuatore lineare elettrico è un prodotto combinato costituito da un meccanismo lineare e un motore elettrico e, una volta preassemblato, offre un design più semplice, tempi di installazione più brevi e un'alta qualità.

Mentre l'attuatore è in funzione, si verificano momenti di carico dovuti non solo alla gravità, ma anche all'accelerazione e alla decelerazione del carico. Poiché i momenti di carico possono danneggiare gli attuatori, è fondamentale verificare che rispettino le specifiche. Tuttavia, il calcolo dei momenti di carico sugli attuatori lineari può essere complicato e richiedere molto tempo.

Questo documento descrive un metodo per calcolare i carichi momento in modo semplice e semplifica la scelta dell'attuatore.

Combinando un motore con componenti meccanici lineari, gli attuatori lineari elettrici avvantaggiano i progettisti riducendo i tempi di progettazione, installazione e regolazione dell'apparecchiatura (fare riferimento alla Figura 1).

Quando gli attuatori lineari elettrici sono in funzione, si verificano momenti di carico dovuti alla gravità applicata al carico e all'accelerazione del carico. Poiché i momenti di carico hanno una grande influenza sulla durata degli attuatori, è essenziale assicurarsi che rientrino nelle specifiche dell'attuatore. Tuttavia, il calcolo dei momenti di carico degli attuatori lineari elettrici può essere complicato e richiedere molto tempo, poiché le direzioni e i movimenti di installazione vengono generalmente presi in considerazione per gli attuatori lineari.

La Figura 2 mostra il flusso di selezione dell'attuatore lineare. Innanzitutto, controlla le dimensioni e la massa trasportabile di un attuatore lineare. Successivamente, controllare il tempo di posizionamento per determinare le condizioni operative che soddisfano il tempo di posizionamento richiesto. Infine verificare se il momento applicato all'attuatore rientra nel range consentito.

Utilizzando la serie EAS come esempio, la struttura dell'attuatore lineare elettrico è mostrata nella Figura 3. Inoltre, la Figura 4 ne mostra la struttura in sezione trasversale.

Il carico applicato alla tavola e i carichi momento sono tutti supportati da una guida lineare costituita da un binario di guida e un blocco di guida. Questi carichi influiscono sulla durata della guida lineare e quindi sono importanti da considerare durante il processo di selezione.

Il momento applicato ad un attuatore lineare elettrico è spiegato nella sezione successiva.

Come mostrato nella Figura 5, quando il baricentro del carico trasportato è sospeso rispetto al centro della tavola dell'attuatore lineare elettrico, il momento viene applicato dal centro della tavola come punto di supporto. Il momento applicato ad un attuatore lineare elettrico può essere ottenuto dalla seguente formula.

Da questo punto in poi, in questo articolo l'accelerazione gravitazionale è considerata pari a 9,807 m/s2.

Esistono tre diverse direzioni dei momenti applicati all'attuatore lineare elettrico: direzione di beccheggio, direzione di imbardata e direzione di rotolamento (fare riferimento alla Figura 6). I punti di supporto del momento si trovano sulla faccia inferiore (superficie di installazione) dell'attuatore lineare e al centro della tavola.

Le direzioni dei momenti applicati agli attuatori lineari elettrici possono cambiare a seconda delle condizioni di installazione del carico e della direzione di installazione dell'attuatore stesso. La Figura 7 mostra come cambia la direzione di un momento quando viene cambiata la direzione di installazione di un attuatore nelle stesse condizioni di installazione del carico.

Il momento applicato all'attuatore lineare fermo è chiamato momento statico. Il valore ammissibile del momento statico di un attuatore lineare è chiamato momento statico ammissibile ed è determinato dai fattori di resistenza meccanica di una guida lineare e di una tavola. Quando viene applicata una forza esterna mentre l'attuatore lineare è fermo, è necessario verificare che il momento statico rientri nell'intervallo consentito in ciascuna direzione.