Yük, Doğruluk, Hız ve Hareket Mesafesi.

Proje geliştirme aşamasında doğrusal hareket bileşenlerinin seçimi, özellikle doğrusal aktüatörler gibi karmaşık alt montajlar söz konusu olduğunda, tasarımcılar ve uygulama mühendisleri için on yıllardır bir hayal kırıklığı kaynağı olmuştur. Bir an için doğrusal aktüatörün genel makine tasarımına etkisini düşünün. Her şeyden önce, bir aktüatörde kılavuz ve tahrik mekanizması birbirine bağlıdır ve ünitenin ayrılmaz bir parçasıdır. Bu nedenle hem kılavuz seçimi hem de tahrik mekanizması seçiminin doğru olması şarttır. Ayrıca, bir aktüatör makinenin genel boyutunu önemli ölçüde etkiler. Örneğin, aktüatör üzerindeki yükün konumunun değiştirilmesi yüksek bir moment yüküne neden olabilir ve gereksinimi tek kılavuzlu tasarımdan çift kılavuzlu tasarıma değiştirebilir; bu da aktüatörün genel genişliğini ve dolayısıyla makinenin boyutunu ikiye veya üçe katlayabilir.

Performans gereksinimlerinin yaklaşık değerlerine dayanarak bir aktüatör seçmek, minimum uygulama bilgisiyle doğrusal bir kılavuz veya sürücü seçmekten tartışmasız daha risklidir. Ancak yine de, tüm uygulama kriterleri kesinleşmeden önce, bir tasarımcının veya mühendisin uygulamaları için en iyi sonucu verecek sistemin makul bir tahminine ihtiyaç duyduğu durum oldukça yaygındır.

Doğru boyutlandırma çalışması, uygulama gereksinimlerinin kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını gerektirse de, ilk tasarım ve maliyet tahminleri için uygun genel bir çözüm genellikle dört temel kritere dayanarak oluşturulabilir.

Yük

Taşınması gereken yük ve sistemle ilgili yönü, doğrusal aktüatör seçiminde en önemli kriterlerden biridir. Yatakların hemen hemen üzerine doğrudan monte edilen hafif yükler, neredeyse her türlü kılavuz teknolojisiyle (devirdaimli profilli ray yatakları, doğrusal burçlar ve miller veya hatta düz yataklar) karşılanabilir. Bununla birlikte, yük ne kadar ağırsa ve ne kadar fazla moment (eğim, yuvarlanma ve/veya sapma) oluşturuyorsa, uygun ömür ve minimum sapmayı sağlamak için kılavuz mekanizması o kadar sağlam olmalıdır.

Kesinlik

Konumlandırma doğruluğu ve tekrarlanabilirliği gereksinimlerini anlamak, tahrik mekanizmasıyla ilgili kararı daraltmaya yardımcı olacaktır. Düşük doğruluklu, noktadan noktaya konumlandırma pnömatik tahrik veya kayış ve kasnak sistemiyle gerçekleştirilebilirken, tek mikron aralığında konumlandırma doğruluğu ve tekrarlanabilirliği için bilyalı vida veya hatta doğrusal motor gerekebilir. Yük genellikle çeşitli tahrik teknolojilerinden herhangi biriyle karşılanabilse de, tekrarlanabilirlik genellikle bu seçenekler arasında belirleyici faktördür.

Hız

Hareket sırasındaki ortalama ve maksimum hızlar, tahrik mekanizmasının seçimini belirlemede de yardımcı olacaktır. Örneğin, bilyalı vidalı sistemler için maksimum hızın 1 m/s olduğu genel bir kuraldır, ancak daha yüksek hızlar elde etmenin yolları da vardır. Kayışlar ise kolayca 10 m/s'ye kadar hız yapabilir ve doğrusal motor tahrikleri için maksimum hız esas olarak destekleyici kılavuz mekanizmasıyla sınırlıdır. İvme de hem tahrik hem de kılavuz seçiminde rol oynar.

Seyahat

Gerekli hareket mesafesi genellikle belirleyici bir kriter olmasa da, seçilen lineer aktüatör tipinin strok uzunluğu spesifikasyonunu karşılayıp karşılamadığını iki kez kontrol etmek önemlidir. Özellikle bilyalı ve kurşun vidaların hareket aralıkları sınırlıdır. Yine, vidalı tahrik sistemleri için genel bir kural olarak maksimum uzunluk 3 metredir. Vidalar daha uzun uzunluklarda mevcut olsa da, uzunluk arttıkça vidanın kritik hızı nedeniyle maksimum hız azalır.

Bu dört kriter, uygun doğrusal aktüatörler için kabaca bir tahmin sağlayabilse de, eksiksiz bir boyutlandırma ve seçim süreci gerçekleştirmek için bir dizi uygulama parametresinin belirtilmesi ve dikkate alınması gerekir. Tasarımcıların ve mühendislerin boyutlandırma için gerekli kritik bilgileri toplamalarına yardımcı olmak amacıyla, birçok üretici takip edilmesi kolay kısaltmalar geliştirmiştir.