Kuormitus, tarkkuus, nopeus ja liike.

Lineaarisen liikkeen komponenttien valinta projektin kehitysvaiheessa on ollut suunnittelijoille ja sovellusinsinööreille turhautumisen aihe vuosikymmenten ajan – erityisesti monimutkaisten osakokoonpanojen, kuten lineaaritoimilaitteiden, kohdalla. Mieti hetki lineaaritoimilaitteen vaikutusta koneen kokonaissuunnitteluun. Ensinnäkin toimilaitteessa ohjain ja käyttölaite ovat kytketty toisiinsa ja osa yksikköä. Siksi on välttämätöntä, että sekä ohjaimen että käyttölaitteen valinta on oikein. Toimilaitteella on myös merkittävä vaikutus koneen kokonaiskokoon. Esimerkiksi kuorman sijainnin muuttaminen toimilaitteella voi aiheuttaa suuren momenttikuorman ja muuttaa vaatimuksen yksijohteisesta rakenteesta kaksijohteiseen rakenteeseen, mikä käytännössä kaksinkertaistaa tai kolminkertaistaa toimilaitteen kokonaisleveyden ja siten koneen koon.

Toimilaitteen valitseminen suorituskykyvaatimusten arvioiden perusteella on luultavasti riskialttiimpaa kuin lineaariohjaimen tai käyttölaitteen valitseminen minimaalisilla sovellustiedoilla. Silti on melko yleinen tilanne, jossa suunnittelija tai insinööri tarvitsee kohtuullisen arvion järjestelmästä, joka toimii parhaiten heidän sovelluksessaan, ennen kuin kaikki sovelluskriteerit on vahvistettu.

Vaikka asianmukainen mitoitus edellyttää sovelluksen vaatimusten perusteellista ymmärtämistä, yleinen ratkaisu – joka soveltuu alustavaan suunnitteluun ja kustannusarvioihin – voidaan yleensä löytää neljän keskeisen kriteerin perusteella.

Ladata

Kannettava kuorma ja sen suuntaus suhteessa järjestelmään on yksi tärkeimmistä kriteereistä lineaaritoimilaitetta valittaessa. Kevyet kuormat, jotka on asennettu enemmän tai vähemmän suoraan laakereiden päälle, voidaan ottaa huomioon käytännössä millä tahansa johdetekniikalla – kiertävillä profiilikiskolaakereilla, lineaariholkeilla ja -akseleilla tai jopa liukulaakereilla. Mitä suurempi kuorma on ja mitä enemmän momenttia (kallistus-, vierintä- ja/tai kääntöliikettä) se luo, sitä vankempi johdemekanismin tulisi olla sopivan käyttöiän ja minimaalisen taipuman varmistamiseksi.

Tarkkuus

Paikannustarkkuuden ja toistettavuuden vaatimusten ymmärtäminen auttaa rajaamaan käyttömekanismia koskevaa päätöstä. Alhaisen tarkkuuden omaava pisteestä pisteeseen -paikannus voidaan saavuttaa pneumaattisella käyttölaitteella tai hihna- ja hihnapyöräjärjestelmällä, kun taas yhden mikronin paikannustarkkuus ja toistettavuus vaatisivat kuularuuvia tai jopa lineaarimoottoria. Vaikka kuorma voidaan usein sietää useilla eri käyttötekniikoilla, toistettavuus on usein ratkaiseva tekijä näiden vaihtoehtojen välillä.

Nopeus

Myös liikkeen aikainen keski- ja maksiminopeus auttavat määrittämään käyttömekanismin valinnan. Esimerkiksi nyrkkisääntönä on, että kuularuuvikokoonpanojen maksiminopeus on 1 m/s, vaikka on olemassa tapoja saavuttaa suurempia nopeuksia. Hihnat taas voivat helposti kulkea jopa 10 m/s nopeudella, ja lineaarimoottorikäyttöjen maksiminopeutta rajoittaa ensisijaisesti tukeva johdemekanismi. Myös kiihtyvyydellä on merkitystä sekä käyttö- että johdemekanismin valinnassa.

Matkustaa

Vaikka vaadittu liikerata on harvemmin ratkaiseva kriteeri, on tärkeää varmistaa, että valittu lineaaritoimilaite täyttää iskunpituuden vaatimukset. Erityisesti kuula- ja johtoruuveilla on rajalliset liikeradat. Ruuvikäyttöjen nyrkkisääntönä on jälleen enintään 3 metriä. Vaikka ruuveja on saatavana pidempinä, pituuden kasvaessa maksiminopeus pienenee ruuvin kriittisen nopeuden vuoksi.

Vaikka nämä neljä kriteeriä voivat antaa suuntaa antavan arvion sopivista lineaaritoimilaitteista, täydellisen mitoitus- ja valintaprosessin suorittamiseksi on määriteltävä ja otettava huomioon useita sovellusparametreja. Useat valmistajat ovat keksineet yksinkertaisia ​​lyhenteitä, joita kannattaa seurata, jotta suunnittelijat ja insinöörit voivat kerätä mitoitusta varten tarvittavat kriittiset tiedot.