Vad är en linjär ställdon?
Ett linjärt manöverdon är alla enheter som producerar arbete genom att konvertera olinjär energi i linjär rörelse. Det finns många olika typer av primära energikällor som används i linjära ställdon, från elektriska motorer till vätske- och lufttryck och termisk expansion. Varje typ eller klass av ställdon är lämplig för olika applikationer baserat på storlek, utgång, potential och effektkrav. Dessa inkluderar dörröppnare, tunga maskinmanövreringsorgan och små precisionsprocesskontroller.
Det finns ett fantastiskt antal processer, maskiner och apparater som använder enheter som tillhandahåller linjär manövrering. Dessa sträcker sig från den ödmjuka DVD-brickaöppnaren till gigantiska hydrauliska ramar som kan producera tiotusentals kilo tryck. Grundprincipen bakom dessa oumbärliga anordningar är omvandlingen av en, vanligtvis liten, icke-linjär energikälla till linjär rörelse med ökad storlek. Det finns flera vanliga primära energikällor i linjära ställdon; var och en har sin egen specifika omvandlingsmekanism. Oftast är dessa rotationsrörelser eller trycksatta vätskeingångar även om det finns flera mindre frekvent använda typer, såsom hetvaxningsmanöverorgan.
Det linjära manövreringsorganet med rotationskälla använder vanligtvis en elektrisk motor för att tillhandahålla sin ingående energi. Detta manöverdon använder kammar eller blyskruvarrangemang för att konvertera motorns rotationsenergi till rak linje rörelse. Exempel på blyskruv är ett populärt val eftersom det ger ett stort utbud av förlängningspotential. Motorn vrider en grovgängad blyskruv som passerar genom en mutter som är fäst vid manöverarmen. Mutteren och ställdonet förhindras att vrida sig och som ett resultat fortskrida upp och ner ledskruven när den svänger och ger linjär rörelse.
En linjär ställdon av kamtyp använder en excentrisk kam ansluten till ställdonarmen via en serie länkar eller en slits i kamytan. När kammen vrider skjuter den ställdonet framåt eller drar tillbaka den. Denna variant har inte så stort rörelseområde som blyskruvmanövreringsorganet men har mycket exakta ingångar. Kammanövreringsorgan använder ofta elektroniska stegmotorer som möjliggör ökad framstegskontroll och den extra noggrannhet som krävs för precisionskontroll.
Hydrauliska och pneumatiska ställdon använder tryckgas eller vätska för att uppnå linjär rörelse och har den största utgångspotentialen. Dessa system består av en kolv som finns i ett tätat rör med ventiler i vardera änden. Kolven är ansluten till en manöverdon som passerar genom en tätning i ena änden av röret. En extern källa för trycksatt gas eller vätska, vanligtvis luft eller hydraulolja, införs i cylindern via en av ventilerna. Beroende på om vätskan införs ovanför eller under kolven kommer ställdonet framåt eller bakåt.
Det finns många andra, mindre ofta använda typer av linjära ställdon, såsom termiska ställdon, som utnyttjar expanderingen av material såsom vax för att tillhandahålla linjär rörelse. Andra typer inkluderar piezoelektriska, magnetiska, och rack- och kugghjulsmanövrerare. Kanske det enklaste av allt är den manuella skruvtyp som liknar den som används för att justera en vernier. Denna typ av linjärt ställdon använder samma princip som blyskruvsorterna men har vanligtvis en finare gänga för mer exakt justering.