Det tekniske hjørne – 4 nøgleegenskaber til hjælp med at specificere det rette lineære drevsystem



Artikel skrevet af Olaf Zeiss, produktchef, Actuators Electromechanical & Drives Division Europe, Parker Hannifin

Når det gælder lineære aktuatorer, kan valg af den rette drevteknologi være en balancegang, da der ikke er nogen løsning, der passer til alle.

På grund af det brede anvendelsesområde – fra automatiserede emballeringslinjer og afhentning til komplekse maskiner som for eksempel 3D-printere – handler det korrekte valg mindre om at koncentrere sig om et enkelt aspekt og mere om at finde den optimale balance i ydeevnen ud fra forskellige faktorer.

De fleste elektromekaniske lineære aktuatorer er afhængige af en af fem almindelige drevsystemtyper: Med kugleskrue, ledeskrue, tandrem, tandstangsdrev samt lineære motorer.

Almindelige drevsystemer
Kugleskruer er ideelle til applikationer med krævende driftsforhold, og hvor der er behov for høje kræfter, præcision og repeterbarhed. De rullende kuglelejer reducerer friktion og giver høj mekanisk effektivitet, selv ved kontinuerlig brug. Kugleskruer kan opnå moderat hastighed.
Ledeskruer er velegnede til anvendelser med moderat arbejdscyklus eller dem, der kræver små justeringer. De giver typisk kun cirka halvdelen af kugleskruers effektivitet og kræver det dobbelte moment for at opnå samme “thrust output”. Men ledeskruer leverer omkostningseffektive og kompakte løsninger til anvendelser med stor kraft.

Tandremme er enkle, robuste mekanismer til højhastighedsanvendelser, der fordrer lang driftstid og minimal vedligeholdelse, hvor præcision over 100 mikroner er tilstrækkelig. De er effektive og nemme at betjene og kan køre med en arbejdscyklus på 100 procent. Tandremme fås i længere udgaver end skruedrev.

Tandstangsdrevsystemer er nyttige til meget lange vandringer, der kræver høj hastighed, men er ikke kendt for deres præcision. De byder på høj kraft, men kræver regelmæssig smøring af systemet. Desuden er det ikke altid muligt at fjerne systembacklash fra denne type drivsystem, og de kan være meget støjende i drift.

PETS-princippet
Valgmulighederne for et lineært drev kan grupperes i følgende kategorier: Præcision (P), forventet driftstid (expected life – E), gennemløb (throughput – T) og særlige hensyn (S)(PETS).

Ved driftstid er mekanisk effektivitet det primære hensyn, medmindre der er krav om forurenet eller barskt driftsmiljø.

Høj effektivitet for drivsystemet er ensbetydende med lang driftstid og reduceret energiforbrug. Faktorer som for eksempel slidstyrke, smudsresistens og vedligeholdelseskrav er også vigtige. På grund af deres høje effektivitet og begrænsede vedligeholdelsesbehov er tandremme den foretrukne mulighed i denne kategori.

Gennemløb kan overvejes ved først at undersøge hver teknologis egenskaber for hastighed og acceleration eller deceleration – afhængigt af længden af den lineære vandring, der kræves. Hvis der er behov for længere bevægelse, hvor der bruges mere af cyklustiden ved tophastighed, er hastigheden den vigtigste. Hvis der er behov for kortere bevægelser, vil accelerations -og decelerationsegenskaber have forrang. Lineære motorer er uden sidestykke, når det drejer sig om gennemløb.

Nogle andre overvejelser, der skal tages i betragtning, når man ser på hver teknologi, omfatter materiale- og implementeringsomkostninger, mens kraftdensitet også er en stadig vigtigere faktor, der skal huskes, da maskindesign fortsat mindskes, især ved specificering af endeeffektorer eller værktøj, der er monteret på en akse.

Se Leverandører af Lineære aktuatorer

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *