Сызықтық қадамдық қозғалтқыш, сондай-ақ белгілісызықтық қадамдық қозғалтқыш, статор тудыратын импульсті электромагниттік өріспен әрекеттесу арқылы магниттік ротор өзегі болып табылады, ол айналуды тудырады, қозғалтқыштың ішіндегі сызықты қадамдық қозғалтқыш айналмалы қозғалысты сызықтық қозғалысқа айналдырады. Сызықтық қадамдық қозғалтқыштар сызықтық қозғалысты немесе сызықтық өзара қозғалысты тікелей жасай алады. Егер айналмалы қозғалтқыш сызықтық қозғалысқа айналдыру үшін қуат көзі ретінде пайдаланылса, берілістер, камералық құрылымдар және белдіктер немесе сымдар сияқты механизмдер қажет. Сызықтық қадамдық қозғалтқыштардың алғашқы енгізілуі 1968 жылы болды, ал келесі суретте кейбір типтік сызықтық қадамдық қозғалтқыштар көрсетілген.
Сыртқы жетекті сызықты қозғалтқыштардың негізгі принципі
Сыртқы жетекпен жұмыс істейтін сызықты қадамдық қозғалтқыштың роторы тұрақты магнит болып табылады. Статор орамасынан ток өткенде, статор орамасында векторлық магнит өрісі пайда болады. Бұл магнит өрісі роторды белгілі бір бұрышпен айналуға мәжбүр етеді, сондықтан ротордың магнит өрістері жұбының бағыты статордың магнит өрісінің бағытымен сәйкес келеді. Статордың векторлық магнит өрісі бұрышпен айналғанда, ротор да осы магнит өрісімен бұрышпен айналады. Әрбір электрлік импульс кірісі үшін электрлік ротор бір бұрышпен айналады және бір қадам алға жылжиды. Ол кіріс импульстерінің санына пропорционалды бұрыштық ығысуды және импульс жиілігіне пропорционалды жылдамдықты шығарады. Ораманың қуатталу ретін өзгерту қозғалтқышты кері айналдырады. Сонымен, қадамдық қозғалтқыштың айналуын импульстардың санын, жиілігін және әр фазаның қозғалтқыш орамаларын қуатталу ретін басқару арқылы басқаруға болады.
Қозғалтқыш бұранданы шығыс ось ретінде пайдаланады, ал сыртқы жетек гайкасы қозғалтқыштың сыртындағы бұрандамен бекітіліп, бұранда гайкасының бір-біріне қатысты бұралуына жол бермейді, осылайша сызықтық қозғалысқа қол жеткізеді. Нәтижесінде сыртқы механикалық байланысты орнатпай-ақ көптеген қолданбаларда дәл сызықтық қозғалыс үшін сызықтық қадамдық қозғалтқыштарды тікелей пайдалануға мүмкіндік беретін айтарлықтай жеңілдетілген дизайн пайда болады.
Сыртқы жетегі бар сызықты қозғалтқыштардың артықшылықтары
Дәл сызықтық бұрандалы қадамдық қозғалтқыштар цилиндрлерді ауыстыра аладыкейбір қолданбалар, дәл позициялау, басқарылатын жылдамдық және жоғары дәлдік сияқты артықшылықтарға қол жеткізу. Сызықтық бұрандалы қадамдық қозғалтқыштар өндіріс, дәл калибрлеу, сұйықтықты дәл өлшеу, дәл позиция қозғалысы және жоғары дәлдік талаптары бар басқа да көптеген салаларда қолданылатын кең ауқымды қолданбаларда қолданылады.
▲Жоғары дәлдік, қайталанатын позициялау дәлдігі ±0,01 мм дейін
Сызықтық бұрандалы басқыш қозғалтқыш қарапайым беріліс механизміне, орналастыру дәлдігіне, қайталанымдылығына және абсолютті дәлдігіне байланысты интерполяцияның кешігу мәселесін азайтады. Мұны «айналмалы қозғалтқыш + бұранда» әдісіне қарағанда оңайырақ жасауға болады. Сызықтық бұрандалы басқыш қозғалтқыштың кәдімгі бұрандасының қайта орналастыру дәлдігі ±0,05 мм-ге жетуі мүмкін, ал шарлы бұранданың қайта орналастыру дәлдігі ±0,01 мм-ге жетуі мүмкін.
▲ Жоғары жылдамдық, 300 м/мин дейін
Сызықтық бұрандалы баспалдақ қозғалтқышының жылдамдығы 300 м/мин және үдеу 10 г, ал шарлы бұранданың жылдамдығы 120 м/мин және үдеу 1,5 г. Сызықтық бұрандалы баспалдақ қозғалтқышының жылдамдығы қызу мәселесін сәтті шешкеннен кейін одан әрі жақсарады, ал «айналмалы» «сервомотор мен шарлы бұранданың» жылдамдығы жылдамдықпен шектелген, бірақ оны одан әрі жақсарту қиын.
Жоғары қызмет ету мерзімі және оңай күтім
Сызықтық бұрандалы басқыш қозғалтқыш жоғары дәлдікке жарамды, себебі бекіту саңылауына байланысты қозғалатын бөліктер мен бекітілген бөліктер арасында жанасу болмайды және қозғалатын механизмдердің жоғары жылдамдықты өзара қозғалысына байланысты тозу болмайды. Шарлы бұранда жоғары жылдамдықты өзара қозғалыстағы дәлдікті қамтамасыз ете алмайды, ал жоғары жылдамдықты үйкеліс бұранда гайкасының тозуына әкеледі, бұл қозғалыс дәлдігіне әсер етеді және жоғары дәлдікке қойылатын талаптарды қанағаттандыра алмайды.
Сыртқы жетек сызықты қозғалтқышын таңдау
Сызықтық қозғалысқа қатысты өнімдерді немесе шешімдерді жасаған кезде инженерлерге келесі мәселелерге назар аударуды ұсынамыз.
1. Жүйенің жүктемесі қандай?
Жүйенің жүктемесіне статикалық және динамикалық жүктеме кіреді, және көбінесе жүктеменің өлшемі қозғалтқыштың негізгі өлшемін анықтайды.
Статикалық жүктеме: бұранданың тыныштықта төтеп бере алатын ең үлкен тарту күші.
Динамикалық жүктеме: бұранда қозғалыс кезінде төтеп бере алатын ең үлкен тарту күші.
2. Қозғалтқыштың сызықтық жұмыс жылдамдығы қандай?
Сызықтық қозғалтқыштың жұмыс жылдамдығы бұранданың ұшымен тығыз байланысты, бұранданың бір айналымы гайканың бір ұшына тең. Төмен жылдамдық үшін кішірек ұшы бар бұранданы, ал жоғары жылдамдық үшін үлкенірек бұранданы таңдаған жөн.
3. Жүйенің дәлдік талабы қандай?
Бұранданың дәлдігі: бұранданың дәлдігі әдетте сызықтық дәлдікпен, яғни бұранда ащы құрғақ шеңбер бойымен айналғаннан кейінгі нақты жүріс пен теориялық жүріс арасындағы қателікпен өлшенеді.
Қайталанатын позициялау дәлдігі: қайталанатын позициялау дәлдігі жүйенің көрсетілген позицияға бірнеше рет жету дәлдігі ретінде анықталады, бұл жүйе үшін маңызды көрсеткіш болып табылады.
Кері соққы: екі осьтік салыстырмалы қозғалмалы мөлшер болған кездегі бұранда мен гайканың тыныштықтағы кері соққысы. Жұмыс уақыты артқан сайын, тозуға байланысты кері соққы да артады. Кері соққыны жою гайкасы арқылы өтемақы немесе түзетуге болады. Екі бағытты орналастыру қажет болған кезде кері соққы маңызды мәселе болып табылады.
4. Басқа таңдаулар
Таңдау процесінде келесі мәселелерді де ескеру қажет: Сызықтық қадамдық қозғалтқышты орнату механикалық жобаға сәйкес келе ме? Қозғалатын затты гайкаға қалай қосасыз? Бұрандалы шыбықтың тиімді жүрісі қандай? Қандай жетек түрі сәйкес келеді?
Жарияланған уақыты: 2022 жылғы 16 қараша