Stworzenie szybkiego, jednolitego siłownika liniowego

Większość siłowników liniowych, które widziałem, są nierównomierne i / lub wolne. Osoby używające mechanizmu krzywkowego lub wału korbowego (i prawie wszystkiego hydraulicznego / pneumatycznego) nie mogą być poruszane ze stałą prędkością bez pewnego programowania. Osoby korzystające z mechanizmu śrubowego są jednolite, ale powolne.

Jakie inne szybkie, jednolite siłowniki liniowe oprócz zębatki i koła zębatego / liny owiniętych wokół drążka? Przez uniform rozumiem, że prędkość jest równomierna (Lub odległość jest liniowo zależna od kąta obróconego przez silnik)

actuator

— Manishearth
źródło

Elektrozawór? Jeśli mam pneumatyczny / hydrauliczny / elektromagnetyczny siłownik, na który założyłem sprężynę (aktywacja ściska sprężynę, dezaktywacja pozwala sprężynie się zrelaksować) i zaprojektować sprężynę tak, aby zmieniała średnicę wraz ze zmianą długości, czy nie osiągnęłoby to celu? Umożliwiłoby to szybkie zmiany, a posiadanie średnicy zmiany sprężyny w stosunku do długości powinno zlinearyzować zmianę siły (eliminując problem krótszej / większej rezystancji).

— Everett,

@Everett: Hmm, ciekawe, choć zaprojektowanie takiej sprężyny może nie być takie łatwe ..

— Manishearth,

Czy potrafisz szybko zdefiniować, co masz na myśli? Jaka jest aplikacja? Widziałem szybkie siłowniki liniowe oparte na napędach śrubowych.

— Jakob

@Jakob: Cóż, z napędem śrubowym, do uzyskania przyzwoitej prędkości wymagane są silniki o dużej prędkości obrotowej - w przeciwieństwie do zębatki i zębnika. Zasadniczo powinien być tak szybki jak zębatka i zębnik z tym samym silnikiem. Nie widziałem jeszcze tak szybko liniowego siłownika liniowego, ale masz rację, istnieją :). Mój zły ...

— Manishearth,

Odpowiedzi:

Łatwiej byłoby udzielić odpowiedzi, gdybyśmy wiedzieli, do czego chcesz tego użyć. To dałoby wyobrażenie o twoich wymaganiach pod względem prędkości, kosztów i wymagań dotyczących przestrzeni.

Jak wskazał Rocketmagnet, możesz użyć napędu pasowego lub śruby o dużym skoku. Wspomniałeś już o systemie zębatkowym. Wszystkie dotyczą konwencjonalnego silnika (DC) wraz z układem mechanicznym przekształcającym ruch kątowy w ruch liniowy:

napęd pasowy
wkręt
zębatka i zębnik
siłownik ze sztywnym łańcuchem (jest również fajny, można go złożyć na niewielkiej przestrzeni)

Inne metody obejmują:

Silnik liniowy - jest całkiem fajny, obejmuje linię biegunów magnetycznych, które przyspieszają wirnik w kierunku liniowym. Mogą być bardzo szybkie i precyzyjne! Można to również kontrolować w otwartej pętli (jak silnik krokowy).

Powyżej znajduje się przekrój silnika liniowego
Cylinder pneumatyczny - prędkość można kontrolować za pomocą zaworu sterującego, siłowniki pneumatyczne są również dość popularne w zastosowaniach robotyki ze względu na ich zgodność.
Cylinder hydrauliczny

Wikipedia ma artykuł na temat siłowników liniowych , a także tabelę porównawczą z zaletami i wadami!

— ronalchn
źródło

Chciałem go głównie użyć do szybkiego i dokładnego wycofania ręki. Silnik liniowy jest dość interesujący, przyjrzę się temu. Dzięki!

— Manishearth,

Nie wszystkie silniki liniowe mogą być używane w otwartej pętli. W rzeczywistości uważam, że pokazany tutaj typ wymaga nie tylko kontroli położenia w zamkniętej pętli, ale także sterownika silnika podobnego do silnika BLDC.

— Rocketmagnet

Silnik BLDC może być sterowany w otwartej pętli, jak silnik krokowy, jeśli chcesz. Wymaga jedynie znajomości jego początkowej pozycji i pozostawienia każdej fazy wystarczająco długo, aby mieć pewność, że osiągnęła kolejny krok. Jeśli nie znasz początkowej pozycji, możesz przełączyć wszystkie stany faz raz.

— ronalchn

Nie wiem, czy to kwalifikuje się jako zębatka, czy lina owinięta wokół drążka, ale prosty siłownik z napędem pasowym jest bardzo szybki i gładki. Używam jednego do maszyny Pick and Place SMD, w której potrzebuję bardzo dobrej prędkości i płynności ruchu.

Napęd z napędem pasowym

Siłowniki liniowe oparte na śrubach wcale nie muszą być wolne, zależy to tylko od skoku zastosowanej śruby. Użyj śruby o dużym skoku, a uzyskasz o wiele większy skok na obrót silnika.

Śruba kulowa o długim skoku

— Rocketmagnet
źródło