유압-전기 액추에이터:기본 사항 논의

세계화가 더 많은 경쟁을 촉진함에 따라 제조업체는 많은 핵심 프로세스를 혁신하여 앞서 나갈 방법을 찾고 있습니다. 여기에는 유압 시스템에서 전기 시스템으로의 전환이 포함됩니다.

유압 실린더와 전동 액추에이터는 모두 많은 선형 모션 애플리케이션에 많은 이점을 제공합니다. 유압 장치는 저렴한 비용으로 높은 힘을 제공하는 반면 전동 액추에이터는 유연성, 정밀도 및 안정성이 추가되어 동일한 기능을 자랑합니다.

이 기사에서는 유압 시스템에서 전동 액추에이터로의 전환 특성, 관련된 주요 매개변수 및 잠재적 이점을 이해하는 데 도움이 됩니다.

고려할 주요 매개변수

유압 시스템에서 전동 액추에이터로 전환할 때 고려해야 할 몇 가지 주요 매개변수. 여기에는 다음이 포함됩니다.

힘

유압 실린더는 높은 작동 압력을 갖도록 설계되었습니다. 2,200psi에서 작동하는 3인치 유압 실린더는 약 15,000파운드의 힘(lbf)을 제공할 수 있습니다. 한편, 롤러 나사로 구동되는 전동 액추에이터는 50,000lbf를 전달할 수 있습니다.

전동 액추에이터는 즉시 힘을 생성할 수 있기 때문에 더 매력적인 경향이 있는 반면 유압 시스템은 구축하는 데 시간이 필요합니다.

모션 컨트롤

전동 액추에이터는 유압 실린더보다 훨씬 더 정밀한 제어를 제공합니다. 이는 인코더와 같은 피드백 장치로 전기 모터를 빠르고 쉽게 제어할 수 있기 때문입니다. 전동 액추에이터는 또한 무한 위치 지정을 제공하므로 이동 중에 어느 지점에서든 멈출 수 있습니다.

반면에 유압 실린더는 밸브에 의존하여 흐름을 제어하므로 정확하지는 않지만 복잡하지 않은 응용 분야에서 가장 잘 작동합니다.

온도 내성

전동 액추에이터는 유압 실린더보다 훨씬 더 광범위한 온도 범위에서 작동할 수 있습니다. 이것은 전기 모터가 극한의 온도에 더 잘 견디기 때문입니다. 반면에 작동유는 고온에서 분해되어 시스템에 손상을 줄 수 있습니다.

데이터 수집

전동 액추에이터는 위치, 속도 및 힘과 같은 데이터를 수집할 수 있습니다. 이 데이터는 시스템의 효율성을 개선하는 데 사용할 수 있습니다. 반면에 유압 실린더에는 이러한 기능이 없습니다.

환경적 위험

전동 액추에이터는 유압 실린더와 동일한 환경 위험을 초래하지 않습니다. 작동유는 누출되어 환경을 오염시킬 수 있습니다. 반면 전동 액추에이터는 전기로 구동되므로 환경에 무해합니다.

수명 주기 비용

전동 액추에이터는 유압 실린더보다 수명 주기 비용이 낮습니다. 전동 액추에이터는 주기적으로 교체해야 하는 유압유가 필요하지 않기 때문입니다. 전동 액추에이터는 또한 유압 실린더보다 수명이 더 깁니다.

유압에서 전기로 전환

유압 시스템에서 전동 액추에이터로 전환하는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 전동 액추에이터의 장점은 자동차, 환기 장치 및 냉장고와 같은 전기 모터가 있는 기계와 같은 많은 응용 분야에서 매력적입니다.

유압에서 전기로 전환하는 첫 번째 단계는 유체 동력에 대한 크기 조정을 자제하는 것입니다. 엔지니어는 대부분의 유체 동력 실린더의 크기가 필요한 것보다 2~3배 더 크다는 점을 염두에 두어야 합니다.

크기에 대해 유체 동력에 의존하면 특대 유압 실린더의 힘 출력이 응용 프로그램에서 지정하는 것보다 크게 나타날 수 있습니다. 실린더가 커질수록 힘 능력이 증가하기 때문입니다.

이로 인해 두 가지 특정 문제가 발생합니다.

• 첫째, 애플리케이션의 요구 사항이 전동 액추에이터가 제공할 수 있는 것보다 더 높게 보입니다.

• 둘째, 전동 액츄에이터는 유압 실린더보다 구매 가격이 높을 수 있으며 크기가 너무 크면 종종 감당할 수 없는 비용으로 이어집니다.

실제 병력 요구사항

전기 액추에이터를 살펴보기 전에 엔지니어는 애플리케이션에 대한 실제 힘 요구 사항을 명확히 해야 합니다. 이를 수행하려면 애플리케이션에 대해 일련의 테스트를 수행해야 합니다.

이러한 테스트는 액추에이터에 필요한 힘 출력을 식별하는 데 도움이 되며 전동 액추에이터를 선택하는 데 중요한 단계입니다. 테스트에는 다양한 속도와 다양한 부하에서 전체 동작 범위가 포함되어야 합니다.

1. 최대 힘 결정

일련의 테스트를 수행한 후 엔지니어는 애플리케이션에 필요한 힘을 명확하게 이해하고 최대 힘을 ​​결정할 수 있습니다.

최대 힘은 응용 프로그램에 필요한 최대 힘입니다. 실린더가 거의 작동할 수 없을 때까지 유압 시스템의 압력을 측정하여 이 계수를 결정할 수 있습니다.

"힘 =압력 x 면적" 방정식에서 실제 압력을 사용하는 것은 실제 힘을 얻는 좋은 방법입니다. 그러나 이 프로세스는 전체 확장 및 수축 주기에 대한 힘을 매핑하는 대신 응용 프로그램의 최대 힘을 ​​식별할 수 있을 뿐입니다.

2. 로드셀 설치

다음 단계는 로드셀을 설치하는 것입니다. 로드셀은 힘을 측정하는 일종의 센서입니다. 체중계와 같이 힘을 정확하게 측정해야 하는 응용 분야에서 자주 사용됩니다.

이 경우 로드 셀을 사용하여 전동 액추에이터의 출력을 측정합니다. 이렇게 하면 전동 액추에이터의 힘 출력이 정확하고 확장 및 수축 주기에 걸쳐 힘을 매핑하는 데 사용할 수 있습니다.

로드 셀 판독값은 개인용 컴퓨터 또는 데이터 수집 시스템에서 액세스, 평가 및 기록할 수 있습니다. 로드셀의 종류는 매우 다양하므로 용도에 맞는 로드셀을 선택하는 것이 중요합니다.

전동 액추에이터로의 전환 이점 수용

유압 실린더에서 전동 액추에이터로 전환하는 것은 어려울 수 있지만 정확도, 안전성, 신뢰성 향상과 같은 다양한 이점을 제공합니다.

모션 매개변수, 반복성 및 데이터 수집/보고에 대한 프로그래밍 가능한 제어를 제공하는 것으로 알려져 있습니다. 전동 액추에이터는 유압 실린더보다 유지 관리가 더 쉽습니다.

이 기사에서 언급한 것과 같은 중요한 매개변수와 기타 요소를 염두에 두고 유압 실린더에서 전동 액추에이터로 변환하면 프로세스가 훨씬 더 원활해질 것입니다.

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