Apprenez à déterminer quel est l'actionneur approprié pour votre application grâce aux conseils d'un de nos ingénieurs.

L’un des grands avantages de travailler chez automatplus est de pouvoir écouter les clientsparler de la façon dont ils comptent utiliser nos actionneurs. Des appareils résidentiels aux applications industrielles, le ciel est la limite de l'automatisation. Afin de vous rendre compte de vos idées de comment utiliser nos actionneurs linéaires, il y a de nombreux paramètres qui doivent être déterminés quant à l'application prévue. Dans cette série, nous présentons des techniques de conception utiles pour déterminer la façon dont on peut utiliser nos actionneurs.

Introduction

Donc voulez-vous soulever la porte de la cave ? Ou faire glisser une étagère cachée ? Super ! Maintenant, par où commencer …

La première étape de toute conception ayant un mouvement linéaire consiste à déterminer comment l'actionneur sera positionné pour faire bouger un objet. Une fois ceci déterminé, on peut établir les dimensions de base de l'actionneur - sa force et sa longueur. Le fait de porter une attention particulière aux détails dans cette étape de la conception peut réellement vous faire économiser de l'argent, car le système peut être capable de fonctionner sans interrupteurs supplémentaires pour limiter les mouvements (on y reviendra plus tard) ; une mauvaise planification peut entraîner un système de mouvement linéaire inutilement lent, causant un stress excessif sur la structure environnante, susceptible de griller ou généralement dangereux.

Objectifs de la conception

L'objectif de ce processus de conception sera sélectionner un actionneur et la position de fixation qui :

  1. - maximisera la quantité de mouvement dans le système
  2. - maintiendra l'actionneur dans des conditions de fonctionnements sûres
  3. - minimisera l'usure et la déformation de l'actionneur

Sélection d'un actionneur

LONGUEUR TOTALE

La distance entre les trous de fixation d'un actionneur peut être décrite par les équations suivantes :

Longueur rétracté= longueur enveloppe+ longueur de course

longueur étendue= longueur enveloppe+ (2* longueur de course)

 

Remarque : le corps de l'enveloppe (qui comprend le moteur, l'engrenage et le support inférieur) est une longueur constante et fixe, spécifique à chaque série d'actionneurs et elle est indépendante de la longueur de course.

 

interrupteurs de fin de course

L'ensemble de nos actionneurs linéaires électriques sont livrés avec des interrupteurs de fin de course intégrés qui arrêteront automatiquement le moteur lorsque l'actionneur est complètement étendu ou rétracté. L'interrupteur de fin de course intégré coupe le circuit au moteur, de sorte qu'il peut arrêter l'actionneur en toute sécurité et systématiquement à un moment précis. Si l'actionneur s'arrête parce qu'il est coincé contre quelque chose, soit l'actionneur s'abîmera soit il abîmera tout ce à quoi il est fixé. Par conséquent, le seul moyen sûr d'arrêter un actionneur n'étant pas complètement rétracté ou étendu est d'arrêter l'alimentation électrique externe.

C'est une bonne pratique de prévoir l'espace pour pouvoir étendre ou rétracter un actionneur, et pour laisser ses interrupteurs de fin de course déterminer le mouvement de balayage total dans un système. Si un système ne peut pas être fait de sorte que l'actionneur puisse s'étendre ou rétracter, les interrupteurs de fin de course externes peuvent être placés dans le système pour que l'actionneur (ou autre pièce mobile) entre en contact avant que l'actionneur ne soit complètement étendu ou rétracté.

 

LIEU de FIXATION

Le lieu de fixation de l'actionneur se répercutera sur la force maximale que l'actionneur aura pour pousser ainsi que sur la longueur de la course. En général, plus le lieu de fixation est caché ou discret, plus la force nécessaire pour déplacer l'objet est importante. Il est essentiel de se rappeler que le mode de fixation d'un actionneur peut facilement doubler ou quadrupler la force apparente sur l'actionneur, de sorte qu'il faut toujours tenter d'établir un calcul de la force, même si ce n'est qu'une estimation « approximative ».

Une idée reçue au sujet des actionneurs linéaires, c'est qu’étant fixés au même lieu, ils peuvent remplacer les vérins à gaz (c.-à-d. les amortisseurs). Les vérins à gaz cherchent à maintenir un objet en place ou à réduire la force nécessaire pour déplacer un objet ; ils n'exercent pas toute la force de mouvement comme doit le faire un actionneur. Les vérins à gaz font également profil bas, et peuvent être fixés de manière très discrète. On ne devrait placer un actionneur au même lieu où il y avait un vérin à gaz avant (par ex. sous le capot d'une voiture) qu'après le calcul de la force maximale que l'actionneur aura pour se déplacer.

Sauf si l'actionneur fait glisser un objet dans le même sens dans lequel il est fixé, l'actionneur pivotera probablement sur ses supports, tandis qu'il déplace l'objet. Il faut veiller à ce que l'actionneur ait beaucoup d'espace pour bouger, et que le seul contact de l'actionneur avec la structure porteuse soit à travers les supports de fixation .

FORCE ET COUPLE

Après avoir sélectionné une longueur et un lieu de fixation, la seule tâche restante au moment de choisir un actionneur est de calculer la force maximale sur l'actionneur. Un actionneur subira des forces différentes selon la façon dont il est fixé. Une méthode simple pour calculer la force dans les systèmes à rotation est de transformer toutes les forces en couples.

bras de levier

La force de gravité a tendance à créer un couple dans le sens horaire, avec un bras de levier égal à la moitié de la longueur de la barre. La force dont un actionneur a besoin pour contrer ce couple dépend du bras de levier formé par l'actionneur et de l'angle de l'actionneur par rapport à la barre.

ILLUSTRATION 1: MEMBRE PIVOTANT AVEC LES LIEUX DE FIXATION POSSIBLES MIS EN RELIEF

 

Le lieu de fixation B est au milieu de la barre, de sorte que les bras de levier des couples de la pesanteur et de l'actionneur sont les mêmes. Le lieu de fixation A se trouve entre la charnière et le milieu de la barre, de sorte que le bras de levier qu'un actionneur pourrait former est plus petit que le bras de levier formé par la pesanteur. Par conséquent, la force d'un actionneur positionné sur A devra être plus importante que s'il était positionné sur B. Il convient également de souligner que dans les deux cas, la force la plus importante se produit lorsque la barre est horizontale ; lorsque la barre est abaissée, la force nécessaire pour tenir la barre en place diminue car le bras de levier de la pesanteur diminue également.

Vérin électrique montage

ANGLE

L'analyse ci-dessus a examiné comment le lieu de fixation affecte le bras de levier et les forces sur un actionneur. Pour EN déterminer complètement la force, il faut étudier l'angle formé entre l'actionneur et la barre. Au fur et à mesure que l'angle entre la barre et l'actionneur diminue, la force sur l'actionneur augmente. Considérant que la force sur l'actionneur est à son maximum lorsque la barre est horizontale, l'angle entre l'actionneur et la barre doit être aussi près de quatre-vingt-dix degrés à ce stade. Bien sûr, cela signifie que l'actionneur est fixé directement au-dessous de la barre, sur le sol, ce qui n'est pas très pratique. Considérez les lieux de fixation 1 et 2 en combinaison avec B : l'angle formé entre l'actionneur dans 1B est plus petit que l'angle dans 2B, de sorte que la force serait plus importante pour un actionneur. Veuillez noter toutefois qu'avec l'actionneur en position 2B, l'objet ne sera pas en mesure de se déplacer aussi loin que dans, par ex. 1A. En général, comme le lieu de fixation est affecté de telle sorte que la force sur l'actionneur baisse, l'amplitude de mouvement totale dans le système diminue.

Conclusion

En général, le processus de conception est itératif : la conception préliminaire permet de limiter la liste des actionneurs qui fonctionneront dans le système, la prochaine itération de la conception peut inclure une série d'actionneurs définie et les itérations ultérieures mettent au point le modèle exact qui fonctionnera pour le système. Bien que nous ayons une grande sélection d'actionneurs linéaires, nous en avons en stock uniquement ceux ayant des forces et de longueurs de course spécifiques. Nous gardons en stock presque toutes les tailles les plus utilisées d’actionneurs, mais si une application de niche a besoin de quelque chose que vous ne voyez pas en stock sur notre site Web, veuillez nous appeler : nous pouvons fabriquer sur mesure des actionneurs quelles que soient les spécifications que vous souhaitez !


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