Технічний огляд

Лінійний рух — це галузь керування рухом, що охоплює кілька технологій, зокрема лінійні двигуни, лінійні приводи, лінійні напрямні та підшипники кочення.

Лінійні двигуни — точний варіант

Традиційні лінійні двигуни – це, по суті, роторний двигун з постійними магнітами, розгорнутий та укладений у плоскому положенні. Це ніби статор і ротор розрізані вздовж радіальної площини, а потім розгорнуті, щоб вони могли забезпечити лінійну тягу. Коли на нерухому частину двигуна подається живлення, це викликає рух рухомої частини, яка містить певний струмопровідний матеріал.

Переваги лінійних двигунів включають високу швидкість і швидкий час відгуку, високу точність і жорсткість, а також відсутність механічних компонентів передачі, що усуває люфт.

З іншого боку, лінійні двигуни можуть бути дорожчими за інші традиційні рішення. Вони також вимагають кращої реакції від контролерів, такої як збільшена пропускна здатність та вища швидкість оновлення. Лінійні двигуни також зазвичай не можуть виробляти стільки ж зусилля, скільки деякі інші типи рішень, такі як кулькові гвинти. Ще однією проблемою може бути нагрівання через втрати I2R, що може вимагати спеціальних врахувань охолодження.

Вибір найкращого лінійного двигуна для певного застосування включає в себе низку факторів, включаючи силові та теплові міркування, навантаження на підшипники, а також міркування щодо простору та зазору.

Ранні лінійні двигуни були циліндричними. У цих двигунах силовий механізм має циліндричну конструкцію та рухається вгору та вниз по циліндричному стрижню, в якому розміщені магніти. U-подібні типи лінійних двигунів мають дві паралельні магнітні доріжки, що звернені одна до одної, причому силовий механізм розташований між пластинами. Силовий механізм підтримується на магнітній доріжці за допомогою системи підшипників. Нарешті, існують лінійні двигуни плоского типу, які можуть бути одного з трьох різних типів: безпазові зі сталевим патроном, безпазові зі сталевим патроном та шліцьовані зі сталевим патроном.

Лінійні актуатори — інтегровані установки з традиційними компонентами руху

Лінійні приводи, по суті, створюють лінійний рух. Іноді основним джерелом руху є нелінійний або обертальний рух, наприклад, двигун. У цьому випадку деякі інші механічні засоби, такі як ремені, шківи, ​​ланцюги або інші механічні компоненти, перетворюють обертальний рух на лінійний. Інші типи лінійних приводів створюють лінійний рух самостійно, наприклад, за допомогою тиску рідини (гідравлічного або повітряного). До поширених лінійних приводів належать механічні, електромеханічні, гідравлічні, пневматичні та п'єзоелектричні.

Лінійний привод обертового джерела зазвичай використовує електродвигун для забезпечення вхідної енергії. Цей привод може використовувати ходовий гвинт для перетворення обертального руху двигуна на прямолінійний.

Найкращий вибір для застосування залежить від таких факторів, як необхідна потужність, розмір та вимоги до потужності. Існує кілька важливих факторів, які слід враховувати при виборі лінійного приводу. По-перше, це визначення необхідного ходу або довжини руху. Далі, яка сила потрібна для приводу? Тобто, яка вага об'єкта, який потрібно буде перемістити приводу? Як буде встановлено привод — горизонтально чи вертикально?

Лінійні приводи використовуються в широкому спектрі як промислових застосувань, таких як обладнання для обробки матеріалів та робототехніка, так і повсякденних споживчих застосувань, таких як побутова техніка та комп'ютерне обладнання, таке як головки принтера та сканери.

Лінійні котильні напрямні — для гнучкості проектування OEM

Лінійні напрямні кочення самі по собі не є виконавчими механізмами, а механічним компонентом, який здійснює лінійний рух, яким може бути рейка або вал, з'єднаний з певним типом виконавчого пристрою. Напрямні кочення для лінійного руху можуть допомогти зменшити тертя в машинах. Вони використовуються в різних галузях, починаючи від передових пристроїв для виробництва напівпровідників і закінчуючи великими верстатами або будівельним обладнанням.

Лінійні роликові напрямні бувають різних видів, включаючи лінійні напрямні та лінійні роликові напрямні, рейкові напрямні системи та кулькові шліцьові напрямні валу.

Важливими міркуваннями щодо вибору лінійної напрямної котки є навантаження, статичне навантаження, хід і швидкість, а також бажана точність і правильність. Залежно від вимог застосування також може знадобитися попереднє навантаження. Ще одним важливим міркуванням є змащення, як і будь-який метод мінімізації забруднення лінійної напрямної системи факторами навколишнього середовища, такими як пил та інші забруднювачі, за допомогою сильфонів або спеціальних ущільнень.