Mechanický pohon: Dizajn, práca a jeho aplikácie

V elektrických strojoch je pohon základným komponentom používaným na pohyb a ovládanie systému alebo zariadenia. Pohon využíva zdroj energie a tiež ovládacie zariadenie. Vo všeobecnosti je riadiacim zariadením ventil. Keď riadiace zariadenie dostane riadiaci signál, aktuátor okamžite zareaguje jednoduchou zmenou zdroja energie na mechanický pohyb. K dispozícii sú rôzne typy pohonov ako mäkké, hydraulické, pneumatické, elektrické, tepelné/magnetické a mechanické pohony. Tento článok teda pojednáva o jednom z typov pohonov mechanické pohony - práca s aplikáciami.

Čo je to mechanický pohon?

Mechanický pohon je zariadenie, ktoré využíva zdroj energie na dosiahnutie fyzického pohybu. Tieto ovládače sú dôležité a dostupné takmer na každom automatizovanom stroji. Zdroje energie používané v týchto pohonoch sú; elektrický prúd, pneumatické a hydraulické, ktoré sa ovládajú manuálne alebo sa zapínajú/vypínajú prostredníctvom automatizovaného systému. Funkciou mechanického pohonu je zmeniť pohyb z rotačného na lineárny pomocou prevodu pri inej rýchlosti. Mechanické pohony sú kategorizované ako vodiace skrutky, guľôčkové skrutky, hrebeňové a pastorkové, remeňom poháňané atď. Schéma mechanického pohonu je uvedená nižšie.

Princíp činnosti mechanického ovládača

Princíp činnosti mechanického pohonu je vykonávať pohyb zmenou rotačného pohybu na lineárny pohyb. Prevádzka mechanického pohonu teda závisí hlavne od kombinácií konštrukčných komponentov, ako sú koľajnice a ozubené kolesá alebo reťaze a kladky.

Dizajn mechanického ovládača

Mechanický pohon je navrhnutý s použitím rôznych komponentov, ale najviac aktivujúce komponenty sú motor, ozubené koleso, zostava skrutiek a predlžovacia trubica. Tieto pohony normálne fungujú zmenou pohybu z rotačného na lineárny.

Motor

Motor použitý v tomto pohone je jednosmerný motor, kde sa vyrába všetka sila pohonu.

Radenie

Prevodovka je navrhnutá z plastu alebo ocele, ktorá sa používa na zmenu vzťahu medzi rýchlosťou hnacieho mechanizmu a rýchlosťou poháňaných častí. Prevodovka je jednoducho pripojená k zdroju energie, ako je motor.

Skrutka

Tento pohon pracuje na skrutke. Takže otáčaním matice ovládača sa hriadeľ skrutky bude pohybovať v rámci jednej priamky.

Predlžovacia trubica

Predlžovacia trubica sa tiež nazýva vnútorná trubica, ktorá je zvyčajne vyrobená z nehrdzavejúcej ocele alebo hliníka. Táto trubica je pripojená k hnacej matici so závitom a vysúva sa a zasúva, keď sa matica otáča pozdĺž rotačného vretena.

Keď je motor v pohone napájaný, otáča ozubením. Takže tento prevod jednoducho znásobuje krútiaci moment a znižuje otáčky motora. Ozubené kolesá otáčajú skrutkou a matica na skrutke sa jednoducho pripojí k predlžovacej trubici a posúva sa dovnútra alebo von podľa smeru otáčania skrutky.

V niekoľkých ovládačoch je pružina, ktorá udrží záťaž, keď motor nefunguje. Táto pružinová pružina udrží náklad v akomkoľvek smere tlačením alebo ťahaním bez napájania. Skrutky používané v rôznych ovládačoch sú vodiace skrutky alebo guľôčkové skrutky.

Typy mechanických pohonov

Na trhu sú k dispozícii tri typy mechanických pohonov, pneumatické alebo tlakové, hydraulické alebo tlakové a elektrické.

Pneumatické pohony

Pneumatický pohon využíva stlačený plyn alebo stlačený vzduch na vytvorenie riadeného pohybu. Tieto pohony sú všestranné a možno ich upraviť na použitie v akomkoľvek projekte. Hlavnou výhodou tohto pohonu je; veľmi jednoducho sa používa a je bezpečnou alternatívou k hydraulickým aj elektrickým pohonom, pretože na prevádzku nepotrebujú elektrinu ani zapaľovanie. Hlavnou nevýhodou tohto ovládača je, že kompresor by mal bežať nepretržite, aby udržal pracovný tlak, či už sa zariadenie používa alebo nie.

Hydraulický pohon

Hydraulický mechanický pohon využíva tlak kvapaliny na uskutočnenie mechanického pohybu. Preto sa tieto pohony používajú hlavne vtedy, keď je na fungovanie systému alebo stroja potrebné značné množstvo energie. Sú bežne dostupné v ťažkých strojoch, kde je hydraulická sila jednoducho ovládaná množstvom kvapaliny vo valci. Keď sa tekutina zvýši, vytvorí sa tlak a tlak sa zníži prostredníctvom klesajúcej tekutiny. Aj keď sú tieto pohony veľmi užitočné, keď je potrebná vysokovýkonná energia, sú v prírode nestále a na obsluhu a údržbu potrebujú mimoriadne vyškolených mechanikov. Ak chcete vedieť viac o Hydraulický pohon .

Elektrický pohon

Elektrický pohon sa používa na zmenu energie z elektrickej na mechanickú zo zdroja elektrickej energie. Elektrický pohon sa používa na ovládanie ventilov, výrobu potravín a nápojov, manipuláciu s materiálom a rezacie zariadenia. Vo všeobecnosti sa v porovnaní s hydraulickým pohonom veľmi ľahko udržiavajú a poskytujú vysoký rozsah presnosti. Viac informácií nájdete na tomto odkaze Elektrický pohon .

Hlavnými nevýhodami týchto ovládačov sú; nie sú vhodné pre všetky prostredia a vyžadujú kontrolu pri tendencii k prehrievaniu. Tieto pohony nemajú spoľahlivú polohu, ak dôjde k strate výkonu a majú priemernú poruchovosť, ktorá je vyššia v porovnaní s pneumatickým pohonom.

Vlastnosti

Vlastnosti pneumatických a elektrických pohonov sú uvedené nižšie.

Výhody a nevýhody

Medzi výhody mechanických pohonov patria nasledujúce.

• Tieto pohony sa veľmi ľahko používajú.
• Úroveň presnosti je vysoká.
• Tieto sú nákladovo efektívne.
• Tieto sú všestranné a prispôsobiteľné.
• Tieto sú veľmi bezpečné.
• Jeho výkon je dlhodobý.
• Rozšírená spoľahlivosť
• Jednoduché nastavenie a inštalácia
• Pohybové ovládanie je presnejšie.
• Menej hluku.
• Menšia údržba.
• Spotreba energie je menšia.
• Žiadne netesnosti a kompletný sortiment veľkostí, možností a konfigurácií.

The nevýhody mechanických pohonov zahŕňajú nasledujúce.

• V porovnaní s pneumatickým je elektrický pohon menej efektívny.
• Ťažké pracovné prostredie
• Ak dôjde k strate napájania, neexistuje žiadna bezpečná pozícia.
• V pneumatickom pohone by mal kompresor bežať neustále
• Hydraulické pohony majú nestabilný charakter.
• Hydraulické pohony potrebujú mimoriadne vyškolených mechanikov.
• Tie sú veľmi citlivé na vibrácie

Aplikácie

Aplikácie mechanických pohonov zahŕňajú nasledujúce.

• Mechanické pohony slúžia na zmenu rotačného pohybu na lineárny pohyb.
• Sú použiteľné tam, kde sa vyžadujú lineárne pohyby, ako je elevácia, posun a lineárne polohovanie.
• Tento pohon jednoducho funguje tak, že mení jeden druh pohybu na iný pomocou kladiek, ozubených kolies, reťazí atď.
• Tieto ovládače menia elektrický i/p signál na mechanickú budiacu silu. Používajú sa v kombinácii so samostatným žiaričom v rámci reproduktorov s distribuovaným režimom a aplikácií aktívneho riadenia na potlačenie vibrácií a hluku.
• Tieto zariadenia jednoducho poskytujú obmedzené a kontrolované pohyby, ktoré sa ovládajú manuálne, elektricky alebo s rôznymi kvapalinami, ako je hydraulika, vzduch atď.

Toto je teda prehľad mechaniky pohon – funkčný s aplikáciami. V tomto ovládači sa vnútorné mechanizmy, ktoré sa používajú na premenu výkonu i/p na pohyb, líšia hlavne v závislosti od zamýšľaného smeru výstupu a konkrétneho použitého zdroja energie. Smer pohybu o/p je buď rotačný alebo lineárny. Vo všeobecnosti sú tieto pohony veľmi výkonné v porovnaní s elektromagnetickými typmi, ktoré sa používajú v aplikáciách s vysokým krútiacim momentom. Tu je otázka pre vás, čo je aktuátor?