Siłownik mechaniczny: projekt, działanie i jego zastosowania

W maszynach elektrycznych siłownik jest niezbędnym elementem używanym do poruszania i sterowania systemem lub urządzeniem. Siłownik wykorzystuje źródło energii, a także urządzenie sterujące. Generalnie urządzeniem sterującym jest zawór. Gdy urządzenie sterujące otrzyma sygnał sterujący, siłownik natychmiast reaguje, po prostu zmieniając źródło energii w ruch mechaniczny. Dostępne są różne typy siłowników, takie jak miękkie, hydrauliczne, pneumatyczne, elektryczne, termo/magnetyczne i mechaniczne. W tym artykule omówiono jeden z typów siłowników, a mianowicie siłowniki mechaniczne – praca z aplikacjami.

Co to jest siłownik mechaniczny?

Siłownik mechaniczny to urządzenie, które wykorzystuje źródło zasilania w celu uzyskania fizycznego ruchu. Siłowniki te są ważne i dostępne prawie w każdej zautomatyzowanej maszynie. Źródła zasilania stosowane w tych siłownikach to; prąd elektryczny, pneumatyczny i hydrauliczny, które są obsługiwane ręcznie lub włączane/wyłączane przez zautomatyzowany system. Funkcją siłownika mechanicznego jest zmiana ruchu z obrotowego na liniowy za pomocą przekładni o różnej prędkości. Siłowniki mechaniczne są sklasyfikowane jako śruby pociągowe, śruby kulowe, zębatka i zębnik, napęd pasowy itp. Schemat siłownika mechanicznego pokazano poniżej.

Zasada działania siłownika mechanicznego

Zasada działania siłownika mechanicznego polega na wykonaniu ruchu poprzez zmianę ruchu obrotowego na ruch liniowy. Tak więc działanie siłownika mechanicznego zależy głównie od kombinacji elementów konstrukcyjnych, takich jak szyny i koła zębate lub łańcuchy i koła pasowe.

Konstrukcja siłownika mechanicznego

Siłownik mechaniczny jest zaprojektowany przy użyciu różnych elementów, ale najbardziej aktywującymi elementami są silnik, przekładnia, zespół śrubowy i rura przedłużająca. Siłowniki te zwykle działają poprzez zmianę ruchu z obrotowego na liniowy.

Silnik

Silnik zastosowany w tym siłowniku to silnik prądu stałego, w którym wytwarzana jest cała moc siłownika.

Mechanizm napędowy

Przekładnia jest zaprojektowana z tworzywa sztucznego lub stali, która służy do zmiany relacji między prędkością mechanizmu napędowego a prędkością napędzanych części. Przekładnia jest po prostu podłączona do źródła zasilania, takiego jak silnik.

Śruba

Ten siłownik działa na śrubę. Tak więc obracając nakrętkę siłownika, wałek śruby porusza się w obrębie linii.

Przedłużacz

Rura przedłużająca jest również nazywana rurą wewnętrzną, która jest zwykle wykonana ze stali nierdzewnej lub aluminium. Ta rura jest połączona z gwintowaną nakrętką napędową i wysuwa się i cofa, gdy nakrętka obraca się wzdłuż obrotowego wrzeciona.

Gdy silnik w siłowniku jest zasilany, obraca przekładnię. Tak więc ta przekładnia po prostu zwielokrotnia moment obrotowy i zmniejsza prędkość silnika. Koła zębate obracają śrubę, a nakrętka na śrubie jest po prostu podłączona do rury przedłużającej i jest wsuwana lub wysuwana w zależności od kierunku obrotu śruby.

W kilku siłownikach występuje pęknięcie sprężyny opasującej, która utrzyma obciążenie, gdy silnik nie pracuje. Ta sprężyna owijająca utrzyma ładunek w dowolnym kierunku, pchając lub ciągnąc bez użycia siły. Śruby stosowane w różnych siłownikach to śruby pociągowe lub śruby kulowe.

Typy siłowników mechanicznych

Na rynku dostępne są trzy rodzaje siłowników mechanicznych pneumatycznych lub pneumatycznych, hydraulicznych lub hydraulicznych i siłowników elektrycznych.

Siłowniki pneumatyczne

Siłownik pneumatyczny wykorzystuje sprężony gaz lub sprężone powietrze do wytworzenia kontrolowanego ruchu. Siłowniki te są wszechstronne i można je modyfikować do wykorzystania w dowolnym projekcie. Główną zaletą tego siłownika jest; jest bardzo prosty w obsłudze i stanowi bezpieczną alternatywę dla siłowników hydraulicznych i elektrycznych, ponieważ do działania nie potrzebują prądu ani zapłonu. Główną wadą tego siłownika jest to, że sprężarka powinna pracować w sposób ciągły, aby utrzymać ciśnienie robocze, niezależnie od tego, czy urządzenie jest używane, czy nie.

Siłownik hydrauliczny

Hydrauliczny siłownik mechaniczny wykorzystuje ciśnienie cieczy do wykonania ruchu mechanicznego. Tak więc siłowniki te są używane głównie wtedy, gdy do działania systemu lub maszyny potrzebna jest znaczna ilość energii. Są one powszechnie dostępne w ciężkich maszynach, w których moc hydrauliczna jest po prostu kontrolowana przez ilość cieczy w cylindrze. Gdy płyn jest zwiększany, powstaje ciśnienie, a ciśnienie maleje poprzez zmniejszanie się płynu. Mimo że te siłowniki są bardzo pomocne, gdy wymagana jest energia o dużej mocy, są one niestabilne w naturze i wymagają wyjątkowo wyszkolonych mechaników do obsługi i konserwacji. Aby dowiedzieć się więcej Siłownik hydrauliczny .

Siłownik elektryczny

Siłownik elektryczny służy do zmiany energii z elektrycznej na mechaniczną ze źródła energii elektrycznej. Siłownik elektryczny jest używany do obsługi zaworów, produkcji żywności i napojów, przenoszenia materiałów i sprzętu do cięcia. Ogólnie rzecz biorąc, są one bardzo łatwe w utrzymaniu w porównaniu z siłownikami hydraulicznymi i zapewniają wysoki zakres precyzji. Proszę zapoznać się z tym linkiem, aby dowiedzieć się więcej Siłownik elektryczny .

Głównymi wadami tych siłowników są; nie są odpowiednie dla wszystkich środowisk i wymagają kontroli pod kątem tendencji do przegrzewania. Siłowniki te nie mają niezawodnej pozycji w przypadku utraty mocy i mają średni wskaźnik awarii, który jest wyższy w porównaniu z siłownikiem pneumatycznym.

Nieruchomości

Poniżej wymieniono właściwości siłowników pneumatycznych i elektrycznych.

Zalety i wady

Do zalet siłowników mechanicznych należą:

• Te siłowniki są bardzo łatwe w użyciu.
• Poziom precyzji jest wysoki.
• Są opłacalne.
• Są wszechstronne i konfigurowalne.
• Są bardzo bezpieczne.
• Jego działanie jest długotrwałe.
• Większa niezawodność
• Łatwa konfiguracja i instalacja
• Sterowanie ruchem jest dokładniejsze.
• Mniej hałasu.
• Mniej konserwacji.
• Zużycie energii jest mniejsze.
• Brak przecieków i pełna gama rozmiarów, opcji i konfiguracji.

The Wady mechanicznych siłowników obejmują następujące.

• W porównaniu z pneumatycznym siłownik elektryczny jest mniej opłacalny.
• Ciężkie środowisko pracy
• W przypadku utraty zasilania nie ma bezpiecznej pozycji.
• W siłowniku pneumatycznym sprężarka powinna pracować stale
• Siłowniki hydrauliczne mają niestabilny charakter.
• Siłowniki hydrauliczne wymagają wyjątkowo wyszkolonych mechaników.
• Są bardzo wrażliwe na wibracje

Aplikacje

Zastosowania siłowników mechanicznych obejmują następujące.

• Siłowniki mechaniczne służą do zmiany ruchu obrotowego na ruch liniowy.
• Mają one zastosowanie tam, gdzie wymagane są ruchy liniowe, takie jak elewacja, translacja i pozycjonowanie liniowe.
• Ten siłownik działa po prostu poprzez zmianę jednego rodzaju ruchu na inny za pomocą kół pasowych, kół zębatych, łańcuchów itp.
• Siłowniki te zmieniają sygnał elektryczny i/p na mechaniczną siłę wzbudzenia. Są one używane w połączeniu z oddzielnym radiatorem w głośnikach trybu rozproszonego i aplikacjach aktywnego sterowania do redukcji wibracji i hałasu.
• Urządzenia te zapewniają po prostu ograniczone i kontrolowane ruchy, które działają ręcznie, elektrycznie lub z różnymi płynami, takimi jak hydrauliczny, powietrze itp.

Tak więc jest to przegląd mechanicznego siłownik – praca z aplikacjami. W tym siłowniku wewnętrzne mechanizmy, które są używane do przekształcania mocy i/p na ruch, różnią się głównie w zależności od zamierzonego kierunku wyjścia i konkretnego wykorzystywanego źródła zasilania. Kierunek ruchu o/p jest albo obrotowy, albo liniowy. Ogólnie rzecz biorąc, siłowniki te są bardzo wydajne w porównaniu z typami elektromagnetycznymi stosowanymi w aplikacjach o wysokim momencie obrotowym. Oto pytanie do Ciebie, czym jest siłownik?