Co je lineární aktuátor?
Lineární ovladač je jakékoli zařízení, které produkuje práci přeměnou nelineární energie v lineárním pohybu. V lineárních pohonech se používá mnoho různých typů primárních zdrojů energie, od elektrických motorů po tlak tekutiny a vzduchu a tepelnou roztažnost. Každý typ nebo třída pohonu je vhodná pro různé aplikace na základě velikosti, výkonu, potenciálu a požadavků na výkon. Patří mezi ně otevírače dveří, pohony těžkých strojů a malé, přesné procesní regulátory.
Existuje ohromující množství procesů, strojů a zařízení, která používají zařízení, která poskytují lineární ovládání. Tyto sahají od skromného otvírače disků DVD po obří hydraulické berany schopné produkovat desítky tisíc liber tlaku. Základním principem těchto nezbytných zařízení je přeměna jednoho, obvykle malého, nelineárního zdroje energie na lineární pohyb se zvýšenou velikostí. V lineárních pohonech existuje několik běžně používaných zdrojů primární energie; každý má svůj vlastní konkrétní konverzní mechanismus. Nejčastěji se jedná o vstupy s rotačním pohybem nebo tlakovou tekutinou, i když existuje několik méně často používaných typů, jako jsou ovladače horkého vosku.
Lineární ovladač rotačního zdroje obvykle využívá k napájení své vstupní energie elektrický motor. Tento ovladač využívá vačky nebo uspořádání vodicích šroubů k přeměně rotační energie motoru na přímý pohyb. Příklad vodícího šroubu je oblíbenou volbou, protože poskytuje širokou škálu možností prodloužení délky. Motor otáčí hrubým závitovým vodicím šroubem, který prochází maticí připevněnou k ovládacímu ramenu. Matice a pohonu se nesmí otáčet a v důsledku toho postupovat nahoru a dolů vodícím šroubem, když se otáčí, čímž zajišťuje lineární pohyb.
Vačkový lineární ovladač využívá excentrickou vačku spojenou s ramenem ovladače prostřednictvím řady vazeb nebo štěrbiny na čelní straně vačky. Když se vačka otáčí, tlačí ovládací rameno dopředu nebo ho táhne dozadu. Tato varianta nemá tak velký rozsah pohybu jako vodicí šroubový pohon, ale je schopna velmi přesných vstupů. Pohony vaček často používají elektronické krokové motory, které umožňují zvýšenou kontrolu postupu a větší přesnost nezbytnou pro přesné řízení procesu.
Hydraulické a pneumatické pohony používají stlačený plyn nebo kapalinu k dosažení lineárního pohybu a mají největší výstupní potenciál. Tyto systémy sestávají z pístu obsaženého v utěsněné trubici s ventily na obou koncích. Píst je spojen s ovládací tyčí, která prochází těsněním na jednom konci trubky. Prostřednictvím jednoho z ventilů se do válce zavádí vnější zdroj stlačeného plynu nebo kapaliny, obvykle vzduch nebo hydraulický olej. V závislosti na tom, zda je tekutina zaváděna nad nebo pod pístem, bude pohon posouvat dopředu nebo dozadu.
Existuje mnoho dalších, méně často používaných typů lineárních ovladačů, jako jsou termické ovladače, které využívají expanzi materiálů, jako je vosk, pro dodávání lineárního pohybu. Jiné typy zahrnují piezoelektrické, magnetické a regálové a pastorky. Snad nejjednodušší ze všech je typ ručního šroubu podobný tomu, který se používá k úpravě vernieru. Tento typ lineárního ovladače používá stejný princip jako odrůdy olověných šroubů, ale obvykle má jemnější závit pro přesnější nastavení.