LINEAR ACTUATOR

Linear aktuator Sebuah aktuator linier merupakan aktuator yang menciptakan gerak dalam garis lurus, sebagai kontras dengan gerakan melingkar dari motor listrik konvensional. Aktuator linier digunakan dalam peralatan mesin dan mesin industri, dalam peripheral komputer seperti disk drive dan printer, dalam katup dan peredam, dan di banyak tempat lain di mana gerakan linier diperlukan. Silinder hidrolik atau pneumatik inheren menghasilkan gerakan linier, mekanisme lain yang digunakan untuk memberikan gerakan linier dari motor berputar. Jenis Mekanik aktuator Sebuah aktuator linier mekanis dengan pembacaan digital ( sejenis mikrometer) . Roller sekrup aktuasi dengan perjalanan sekrup ( mur berputar) . Aktuator linier mekanik biasanya beroperasi dengan konversi gerakan berputar menjadi gerakan linier. Konversi umumnya dibuat melalui jenis sederhana mekanisme: Screw: leadscrew, sekrup jack, bola sekrup dan aktuator rol sekrup semua beroperasi pada prinsip dari mesin sederhana yang dikenal sebagai sekrup. Dengan memutar kacang aktuator, poros sekrup bergerak dalam garis. Roda dan poros: Hoist, winch, rak dan pinion, rantai drive, drive belt, rantai kaku dan aktuator sabuk kaku beroperasi pada prinsip roda dan poros. Sebuah roda berputar bergerak kabel, rak, rantai atau belt untuk menghasilkan gerakan linier. Cam: Cam aktuator berfungsi pada prinsip yang sama dengan wedge, tetapi menyediakan perjalanan yang relatif terbatas. Sebagai cam wheel-seperti berputar, bentuk eksentrik menyediakan dorong di dasar poros. Beberapa aktuator linier mekanik hanya menarik, seperti kerekan, rantai drive dan drive belt. Lainnya hanya mendorong ( seperti aktuator cam) . Pneumatic dan silinder hidrolik, atau sekrup memimpin dapat dirancang untuk memberikan kekuatan di kedua arah. Aktuator mekanik biasanya mengkonversi gerakan berputar dari tombol kontrol atau menangani dalam perpindahan linear melalui sekrup dan / atau roda gigi yang tombol atau pegangan terpasang. Sebuah jack jackscrew atau mobil adalah aktuator mekanik akrab. Keluarga lain aktuator didasarkan pada poros tersegmentasi. Rotasi dari pegangan jack diubah secara mekanis menjadi gerakan linier kepala jack. Aktuator mekanik juga sering digunakan dalam bidang laser dan optik untuk memanipulasi posisi tahap linear, tahap putar, gunung cermin, goniometers dan instrumen posisi lainnya. Untuk posisi yang akurat dan berulang, tanda indeks dapat digunakan pada tombol-tombol kontrol. Beberapa aktuator bahkan mencakup encoder dan readout.These posisi digital mirip dengan tombol-tombol penyesuaian digunakan pada mikrometer kecuali bahwa tujuan mereka adalah posisi penyesuaian ketimbang pengukuran posisi. Hidrolik aktuator Aktuator hidrolik atau silinder hidrolik biasanya melibatkan sebuah silinder berongga memiliki piston dimasukkan di dalamnya. Tekanan seimbang diterapkan pada piston menyediakan kekuatan yang dapat memindahkan objek eksternal. Karena cairan hampir mampat, sebuah silinder hidrolik dapat memberikan perpindahan dikendalikan linier tepat piston. Perpindahan ini hanya sepanjang sumbu piston. Sebuah contoh yang sederhana dari aktuator hidrolik dioperasikan secara manual adalah jack mobil hidrolik. Biasanya meskipun, " aktuator hidrolik" merujuk ke perangkat dikendalikan oleh pompa hidrolik. Pneumatic aktuator Pneumatic aktuator, atau silinder pneumatik, mirip dengan aktuator hidrolik kecuali mereka menggunakan gas dikompresi untuk memberikan tekanan bukan cairan. Piezoelektrik aktuator Efek piezoelektrik adalah properti dari bahan-bahan tertentu di mana penerapan tegangan untuk material menyebabkannya untuk memperluas. Tegangan yang sangat tinggi sesuai dengan ekspansi hanya kecil. Akibatnya, aktuator piezoelektrik dapat mencapai resolusi posisi sangat halus, tetapi juga memiliki rentang yang sangat singkat gerak. Selain itu, bahan piezoelektrik menunjukkan histeresis yang membuatnya sulit untuk mengontrol ekspansi mereka secara berulang. Elektro-mekanik aktuator Sebuah elektro-mekanis aktuator linier miniatur di mana mur memimpin adalah bagian dari motor. Sekrup memimpin tidak berputar, sehingga kacang memimpin diputar oleh motor, sekrup memimpin diperpanjang atau ditarik. Aktuator khas kompak listrik silinder linear Khas aktuator listrik linear atau putar + linier Actuator.ogv Coil bergerak linier, putar dan linier + rotary aktuator bekerja dalam berbagai aplikasi Elektro-mekanik aktuator mirip dengan aktuator mekanik kecuali bahwa tombol kontrol atau handle diganti dengan motor listrik. Gerakan berputar dari motor diubah menjadi perpindahan linier actuator. Ada banyak desain aktuator linier modern dan setiap perusahaan yang memproduksi mereka cenderung memiliki metode milik mereka sendiri. Berikut ini adalah deskripsi umum dari sebuah aktuator elektro-mekanik yang sangat sederhana linear. Sederhana desain Biasanya, sebuah motor listrik secara mekanik terhubung untuk memutar sekrup memimpin. Sebuah sekrup memimpin memiliki benang heliks kontinyu mesin pada lingkar yang berjalan di sepanjang panjang ( mirip dengan benang pada baut) . Threaded ke sekrup memimpin adalah kacang atau kacang memimpin bola dengan benang heliks yang sesuai. Kacang dicegah dari berputar dengan sekrup memimpin ( biasanya Interlocks kacang dengan bagian non-berputar dari tubuh aktuator) . Oleh karena itu, ketika memimpin sekrup diputar, kacang akan didorong sepanjang benang. Arah gerakan mur akan tergantung pada arah rotasi sekrup memimpin. Dengan menghubungkan kaitan dengan kacang, gerak dapat dikonversi untuk digunakan perpindahan linier. Aktuator terbaru yang dibangun baik untuk kecepatan tinggi, kekuatan tinggi, atau kompromi antara keduanya. Ketika mempertimbangkan sebuah aktuator untuk aplikasi tertentu, spesifikasi yang paling penting biasanya perjalanan, kecepatan, kekuatan, akurasi, dan seumur hidup. Ada banyak jenis motor yang dapat digunakan dalam sistem aktuator linier. Ini termasuk sikat dc, dc brushless, stepper, atau dalam beberapa kasus, bahkan motor induksi. Itu semua tergantung pada persyaratan aplikasi dan beban aktuator dirancang untuk bergerak. Misalnya, aktuator linier menggunakan tenaga kuda motor AC induksi terpisahkan mengemudi sekrup memimpin dapat digunakan untuk menjalankan katup besar di kilang. Dalam kasus ini, akurasi dan resolusi bergerak ke seperseribu tidak diperlukan, tapi kekuatan tinggi dan kecepatan. Untuk aktuator linier elektromekanis yang digunakan dalam robotika instrumentasi laboratorium, peralatan optik dan laser, atau tabel XY, resolusi halus ke wilayah mikron dan akurasi yang tinggi mungkin memerlukan penggunaan aktuator tenaga kuda fraksional stepper motor linier dengan sekrup memimpin pitch halus. Ada banyak variasi dalam sistem aktuator linier elektromekanis. Hal ini penting untuk memahami persyaratan desain dan kendala aplikasi untuk mengetahui mana yang akan menjadi yang terbaik. Standar vs konstruksi yang kompak Sebuah aktuator linier menggunakan motor standar biasanya akan memiliki motor sebagai silinder terpisah yang melekat pada sisi aktuator, baik sejajar dengan aktuator atau tetap keluar ke sisi tegak lurus ke aktuator. Atau motor mungkin melekat pada ujung belakang aktuator. Motor drive adalah konstruksi yang khas dengan poros drive solid yang diarahkan ke drive atau mur sekrup drive actuator. Aktuator linier kompak menggunakan motor yang dirancang khusus yang mencoba agar sesuai dengan motor dan aktuator menjadi bentuk sekecil mungkin. Diameter bagian dalam poros motor bisa diperbesar, sehingga drive shaft bisa berlubang. Sekrup drive dan mur sehingga dapat menempati pusat motor, dengan tidak perlu tambahan gearing antara motor dan sekrup drive. Demikian pula motor dapat dibuat untuk memiliki diameter luar yang sangat kecil, melainkan wajah tiang yang terentang memanjang sehingga motor masih dapat memiliki torsi yang sangat tinggi sementara pas di ruang berdiameter kecil. Prinsip Dalam sebagian besar desain aktuator linier, prinsip dasar operasi adalah bahwa dari sebuah bidang miring. Benang melakukan tindak sekrup memimpin sebagai jalan terus menerus yang memungkinkan kekuatan rotasi kecil untuk digunakan lebih dari jarak jauh untuk mencapai gerakan beban besar melalui jarak pendek. Variasi Banyak variasi pada desain dasar telah dibuat. Sebagian besar fokus pada penyediaan perbaikan umum seperti efisiensi mekanik yang lebih tinggi, kecepatan, atau kapasitas beban. Ada juga gerakan rekayasa besar menuju miniaturisasi aktuator. Kebanyakan elektro-mekanis desain menggabungkan sekrup timbal dan kacang. Beberapa menggunakan sekrup bola dan mur bola. Dalam kedua kasus sekrup dapat dihubungkan ke motor atau tombol kontrol manual baik secara langsung atau melalui serangkaian gigi. Gears biasanya digunakan untuk memungkinkan motor ( dan lebih lemah) lebih kecil berputar di rpm tinggi akan diarahkan ke memberikan torsi yang diperlukan untuk memutar sekrup di bawah beban berat dari motor lain akan mampu mengemudi secara langsung. Efektif ini aktuator pengorbanan kecepatan dalam mendukung dorong aktuator meningkat. Dalam beberapa aplikasi penggunaan roda gigi cacing adalah umum karena hal ini memungkinkan built dalam dimensi yang lebih kecil masih memungkinkan panjang perjalanan besar. Sebuah aktuator linier bepergian-nut memiliki motor yang tetap melekat pada salah satu ujung sekrup timbal ( mungkin secara tidak langsung melalui gear box) , motor berputar sekrup memimpin, dan kacang memimpin terkendali dari berputar sehingga perjalanan atas dan ke bawah sekrup memimpin. Sebuah aktuator travelling-sekrup linear memiliki sekrup memimpin yang melewati sepenuhnya melalui motor. Dalam aktuator travelling-sekrup linear, motor " merangkak" naik dan turun sekrup memimpin yang terkendali dari berputar-bagian hanya menjepit berada di dalam motor, dan bahkan mungkin tidak terlihat dari luar. Beberapa sekrup memimpin memiliki beberapa " dimulai" . Ini berarti bahwa mereka memiliki beberapa benang bolak pada poros yang sama. Salah satu cara untuk memvisualisasikan ini dibandingkan dengan garis-garis warna ganda pada permen tongkat. Hal ini memungkinkan untuk penyesuaian lebih antara lapangan benang dan kacang / sekrup thread bidang kontak, yang menentukan kecepatan penyuluhan dan kapasitas dukung beban ( dari benang) , masing-masing. Beban statis kapasitas Aktuator sekrup linear dapat memiliki kapasitas pembebanan statis, yang berarti bahwa ketika motor berhenti aktuator dasarnya terkunci pada tempatnya dan dapat mendukung beban yang baik menarik atau mendorong pada aktuator. Kekuatan pengereman aktuator bervariasi dengan sudut lapangan dari benang sekrup dan desain khusus dari benang. Benang Acme memiliki kapasitas beban yang sangat tinggi statis, sedangkan sekrup bola memiliki kapasitas beban yang sangat rendah dan dapat hampir bebas-mengambang. Umumnya tidak mungkin untuk memvariasikan kapasitas beban statis aktuator sekrup tanpa teknologi tambahan. Ulir sekrup lapangan dan desain drive kacang mendefinisikan kapasitas beban tertentu yang tidak dapat secara dinamis disesuaikan. Dinamis beban kapasitas Kapasitas beban dinamis dapat ditambahkan ke aktuator sekrup linear menggunakan sistem rem elektromagnetik, yang berlaku gesekan untuk mur drive yang berputar. Misalnya mata air dapat digunakan untuk menerapkan bantalan rem untuk mur drive, memegangnya di posisi ketika daya dimatikan. Ketika aktuator perlu dipindahkan, elektromagnet melawan musim semi dan melepaskan gaya pengereman pada mur drive. Demikian pula mekanisme ratchet elektromagnetik dapat digunakan dengan aktuator linier sekrup sehingga sistem penggerak mengangkat beban akan mengunci posisi ketika kekuatan untuk aktuator dimatikan. Untuk menurunkan actuator, elektromagnet digunakan untuk melawan gaya pegas dan membuka ratchet tersebut. Linear motor Sebuah motor linier secara fungsional sama dengan motor listrik rotary dengan melingkar komponen rotor dan stator medan magnet terkelupas dan ditata dalam garis lurus. Dimana motor rotary akan berputar dan kembali menggunakan kutub magnet yang sama menghadapi lagi, bukan struktur medan magnet dari motor linier secara fisik diulang seluruh panjang aktuator. Karena bergerak motor secara linear untuk memulai dengan, tidak ada sekrup memimpin diperlukan untuk mengubah gerakan berputar linier. Sementara kapasitas tinggi adalah mungkin, keterbatasan material dan / atau motor pada desain kebanyakan melampaui relatif cepat karena ketergantungan hanya pada daya tarik magnet dan kekuatan tolakan. Kebanyakan motor linear memiliki kapasitas beban rendah dibandingkan dengan jenis lain dari aktuator linier. Motor linear memiliki keuntungan dalam lingkungan outdoor atau kotor dalam dua bagian tidak perlu menghubungi satu sama lain, sehingga kumparan elektromagnetik drive yang dapat waterproofed dan disegel terhadap kelembaban dan korosi, memungkinkan untuk masa kerja yang sangat panjang. Telescoping linear aktuator Kaku rantai aktuator Telescoping aktuator linier aktuator linier khusus digunakan di mana ruang pembatasan atau persyaratan lain memerlukan. Rentang gerak adalah berkali-kali lebih besar dari panjang unextended dari anggota penggerak. Bentuk umum terbuat dari tabung konsentris panjang kira-kira sama yang memperluas dan menarik seperti lengan, satu di dalam yang lain, seperti silinder teleskopik. Lain aktuator telescoping lebih khusus menggunakan penggerak anggota yang bertindak sebagai poros linear yang kaku ketika diperluas, tapi istirahat baris yang oleh lipat, memisahkan menjadi potongan-potongan dan / atau uncoiling saat ditarik. Contoh aktuator linier telescoping meliputi: • Helical band actuator • Rigid belt actuator • Rigid chain actuator • Segmented spindle