Скорость в первую очередь зависит от приводного механизма.
Как и многие другие термины, используемые в сфере линейного перемещения, такие как «сверхмощный», «миниатюрный» и «коррозионностойкий», не существует отраслевого стандарта, определяющего, что представляет собой «высокоскоростной» линейный привод. Тем не менее, существуют некоторые общие рекомендации, которым следуют производители при классификации и продвижении своих приводов как высокоскоростных. Эти рекомендации обычно основаны на приводном механизме, типе привода и даже на основном применении или отрасли. Понимание этих различий поможет вам принять обоснованное решение, когда для вашей задачи требуется «высокоскоростной» линейный привод.
Ограничивающим фактором скоростных характеристик актуатора обычно является приводной механизм. Скорость шарико-винтовых и ходовых винтов ограничена их склонностью к биению, которая зависит от диаметра винта, длины винта и расположения концевых подшипников. Поскольку конструкция ходовых винтов основана на скользящем контакте и сильно нагревается из-за трения, их максимальная скорость часто ниже, чем у шарико-винтовых приводов аналогичного размера. Таким образом, из всех винтовых технологий актуаторы на основе шарико-винтовых приводов чаще считаются «высокоскоростными», чем приводы на основе ходовых винтов.
Актуаторы с ременным приводом или реечным механизмом обычно способны развивать более высокие скорости, чем шарико-винтовые передачи, при условии их надлежащего натяжения (для моделей с ременным приводом) или предварительного натяжения (для моделей с реечным механизмом). Актуаторы с армированными стальными ремнями могут развивать скорость 10 м/с и выше, в то время как актуаторы с реечным механизмом обычно достигают скорости 5 м/с.
При обсуждении высокоскоростных линейных приводов играет роль ещё один фактор: тип привода. Обозначение «высокоскоростной» чаще всего применяется к приводам со штоком толкательного типа (также называемым электроцилиндрами), поскольку их основные области применения включают операции толкания/вытягивания и вставки, которые обычно требуют очень короткого времени выдвижения и втягивания. Эти приводы могут приводиться в движение шарико-винтовой парой или ходовым винтом, со скоростями от 0,1 м/с до более 1 м/с. Некоторые производители даже предлагают приводы со штоком с ременным приводом, которые могут развивать скорость до 2,5 м/с.
Приводы ползункового или кареточного типа (также называемые бесштоковыми) во многих случаях могут развивать даже более высокие скорости, чем приводы стержневого типа. Но поскольку их основное применение — позиционирование и транспортировка, как правило, с высокими нагрузками, их реже называют «высокоскоростными». Бесштоковые или ползунковые приводы имеют широкий спектр приводов, включая ходовой винт, шариковый винт, реечную передачу, ременную передачу и линейный двигатель.
Линейные двигатели изначально обеспечивают максимальную скорость, не имея механических частей, ограничивающих скорость или создающих трение и нагрев. Однако при использовании в составе линейного актуатора линейные двигатели ограничены скоростью направляющего механизма. Аналогично, ременные приводы с армированным сталью могут развивать скорость более 12 м/с, но, как и линейные двигатели, ограничены максимальной скоростью направляющей. Наиболее распространёнными направляющими системами, используемыми с линейными двигателями и ременными приводами, являются рециркулирующие профильные рельсовые подшипники, максимальная скорость которых обычно достигает 5 м/с, что ограничивает общую скорость актуатора до 5 м/с или менее.
Однако более высокие скорости могут быть достигнуты при использовании ременных приводов с направляющими кулачковых роликов вместо рециркулирующих профильных рельсовых подшипников. Благодаря предварительно нагруженным направляющим кулачковых роликов и правильно натянутому стальному ремню эти высокоскоростные линейные приводы лидируют в гонке, обеспечивая скорость перемещения до 10 м/с.
Время публикации: 17 августа 2020 г.