Hvad er en lineær aktuator?
En lineær aktuator er enhver enhed, der producerer arbejde ved at konvertere ikke-lineær energi i lineær bevægelse. Der er mange forskellige typer primære energikilder, der anvendes i lineære aktuatorer, lige fra elektriske motorer til væske- og lufttryk og termisk ekspansion. Hver type eller klasse af aktuator er egnet til forskellige applikationer baseret på størrelse, output, potentiale og effektbehov. Disse inkluderer døråbnere, tunge maskine aktuatorer og små, præcisionsprocescontrollere.
Der er et forbløffende antal processer, maskiner og apparater, der bruger enheder, der leverer lineær aktivering. Disse spænder fra den ydmyge DVD-bakkeåbner til kæmpe hydrauliske rams, der er i stand til at producere titusinder af pund pres. Det grundlæggende princip bag disse uundværlige enheder er omdannelsen af en, typisk lille, ikke-lineær energikilde til lineær bevægelse med forøget styrke. Der er flere almindeligt anvendte primære energikilder i lineære aktuatorer; hver har sin egen særlige konverteringsmekanisme. Oftest drejer det sig om roterende bevægelse eller tryksatte væsketilførsler, skønt der findes flere mindre hyppigt anvendte typer, såsom varme voksaktuatorer.
Den lineære aktuator med den roterende kilde bruger normalt en elektrisk motor til at levere dens indgangsenergi. Denne aktuator bruger cams eller blyskruearrangementer til at konvertere motorens rotationsenergi til lige liniebevægelse. Eksempel på blyskrue er et populært valg, da det leverer et bredt udvalg af forlængelseslængdepotentiale. Motoren drejer en grov gevind gevindskrue, der passerer gennem en møtrik, der er fastgjort til aktuatorarmen. Møtrikken og aktuatoren forhindres i at dreje, og som et resultat bevæge sig op og ned af blyskruen, når den drejer for at give lineær bevægelse.
En lineær aktuator af en cam-type bruger en excentrisk knast, der er forbundet til aktuatorarmen via en række forbindelser eller en spalte i knastfladen. Når kammen drejer, skubber den aktuatorarmen fremad eller trækker den tilbage. Denne variant har ikke et så stort bevægelsesområde som ledeskrueaktuatoren, men er i stand til meget nøjagtige indgange. Kamaktuatorer bruger ofte elektroniske trinmotorer, der giver mulighed for øget fremskridtskontrol og den ekstra nøjagtighed, der er nødvendig for præcisionsprocesstyring.
Hydrauliske og pneumatiske aktuatorer bruger en gas eller væske under tryk for at opnå lineær bevægelse og har det største outputpotentiale. Disse systemer består af et stempel indeholdt i et forseglet rør med ventiler i begge ender. Stemplet er forbundet til en aktuatorstang, der passerer gennem en tætning i den ene ende af røret. En ekstern kilde af trykgas eller væske, typisk luft eller hydraulisk olie, indføres i cylinderen via en af ventilerne. Afhængig af om væsken indføres over eller under stemplet, vil aktuatoren fremad eller bagud.
Der er mange andre, mindre hyppigt anvendte typer lineær aktuator, såsom termiske aktuatorer, der bruger ekspansion af materialer, såsom voks, til at levere lineær bevægelse. Andre typer inkluderer piezoelektriske, magnetiske og rack- og pinion-aktuatorer. Det enkleste af alt er den manuelle skruetype, der ligner den, der blev brugt til at justere en vernier. Denne type lineær aktuator bruger samme princip som blyskruesorterne, men har typisk en finere gevind for mere præcis justering.