Khi bạn phải đối mặt với việc thiết kế một thiết bị tự động hóa mới, bạn có rất nhiều điều phải suy nghĩ. Mối quan tâm như yêu cầu hiệu suất. Làm thế nào để thiết kế tính linh hoạt vào máy để nó có thể đáp ứng nhu cầu phát triển. Làm thế nào để giảm chi phí – cả giá mua và chi phí vận hành. Làm thế nào để đóng gói hiệu suất cần thiết vào một gói nhỏ gọn.
Nếu bạn cần một hệ thống chuyển động tuyến tính, bạn có thể chuyển sang bộ truyền động tuyến tính điện vì chúng giải quyết những vấn đề này. Thiết bị truyền động điện có tính linh hoạt vốn có và hiệu quả chi phí lâu dài.
Khi bạn chọn chuyển động tuyến tính bằng điện, bạn có thể chọn bộ truyền động tuyến tính tích hợp hoặc thiết kế truyền thống. Cả hai tùy chọn đều có ưu và nhược điểm mà chúng tôi sẽ xem xét bên dưới trong phần tổng quan cấp cao.
Mô tả và tiếp cận
Trước tiên, hãy xác định những gì chúng ta đang nói đến khi nói đến bộ truyền động tuyến tính tích hợp và truyền thống. Thiết bị truyền động truyền thống là thiết bị truyền động có gắn động cơ bên ngoài để truyền động cho cụm vít.
Bộ truyền động tuyến tính tích hợp Các bộ truyền động gần được định nghĩa là một cụm vít được ghép nối cứng với và được dẫn động bởi một mô tơ servo lõi rỗng bên trong.
So sánh bộ truyền động tuyến tính tích hợp và truyền thống
Có nhiều yếu tố mà một nhà thiết kế máy cân nhắc khi quyết định chọn một hệ thống chuyển động tuyến tính bằng điện. Hãy xem hai công nghệ này – truyền thống và tích hợp – hoạt động như thế nào trên mỗi công nghệ.
1. Dễ dàng tích hợp là một cân nhắc quan trọng
Bộ truyền động truyền thống yêu cầu một động cơ được gắn vào bộ truyền động dẫn đến thời gian tích hợp bổ sung. Trong trường hợp này, vì nhà sản xuất động cơ cũng thường tạo ra bộ truyền động servo nên việc tích hợp động cơ, bộ truyền động và bộ điều khiển thường dễ dàng.
Bộ truyền động tích hợp giúp loại bỏ thời gian lắp động cơ nhưng có thể cần thời gian để nhập thông số động cơ vào ổ đĩa servo và sau đó điều chỉnh hệ thống.
2. Kích thước bao gồm cả cân nhắc về không gian và trọng lượng
Các bộ truyền động truyền thống có thể có các động cơ bên ngoài được gắn thẳng hàng hoặc song song với bộ truyền động (còn gọi là song song ngược). Gắn song song làm tăng thêm chiều rộng của cấu hình trong khi lắp động cơ nội tuyến làm tăng thêm chiều dài.
Thiết bị truyền động tích hợp cung cấp cấu hình nhỏ gọn nhất
Trọng lượng của một bộ truyền động truyền thống sẽ khác nhau tùy thuộc vào động cơ.
Trong nhiều ứng dụng, bộ truyền động tích hợp có thể có lợi thế do giảm số lượng thành phần và kích thước đường bao. Trọng lượng và kích thước giảm của bộ truyền động tích hợp có thể mang lại lợi ích hơn nữa cho một số ứng dụng do trọng tâm nằm dọc theo trục trung tâm.
3. Bảo vệ chống xâm nhập đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng tẩy rửa và ngoài trời.
Các mối nối và ốc vít tạo ra các điểm mà hơi ẩm và các chất gây ô nhiễm khác có thể xâm nhập vào bộ truyền động và gây ăn mòn.
Bộ truyền động truyền thống có nhiều điểm xâm nhập tiềm năng do các bộ phận bổ sung cần thiết để điều chỉnh bộ truyền động với động cơ.
Một bộ truyền động tích hợp có ít điểm xâm nhập tiềm năng hơn. Không cần lắp đặt động cơ nên điểm xâm nhập quan trọng này bị loại bỏ.
4. Stroke length
Bộ truyền động truyền thống có thể có chiều dài hành trình lên tới 60 inch (1,5 mét).
Bộ truyền động tích hợp có độ dài hành trình hạn chế, thường bị giới hạn ở mức dưới 18 inch (0,5 mét).
5. Anti-rotation
Cơ cấu hỗ trợ lắp ráp đai ốc trong bộ truyền động truyền thống cũng phục vụ mục đích chống xoay.
Bộ truyền động tích hợp yêu cầu chống xoay bên ngoài, trong thiết kế máy hoặc với các thiết bị bên ngoài.
6. Hiệu quả và độ tin cậy
Sự khác biệt giữa các bộ truyền động được điều khiển bởi số lượng các bộ phận truyền mô-men xoắn và quay trong mỗi hệ thống.
Bộ truyền động truyền thống có nhiều thành phần hơn bộ truyền động tích hợp.
7. Độ chính xác vị trí và độ lặp lại
Cả bộ truyền động truyền thống và bộ truyền động tích hợp đều có thể được chỉ định bằng vít bi hoặc trục lăn, vì vậy độ chính xác tương đối và khả năng lặp lại của các bộ phận này không phải là vấn đề. Tuy nhiên, khi nói đến phản ứng dữ dội, đó là một câu chuyện khác.
Các khớp nối động cơ trong bộ truyền động truyền thống có thể gây ra phản ứng dữ dội ảnh hưởng tiêu cực đến độ chính xác và độ lặp lại của vị trí.
Bộ truyền động tích hợp có kết nối cứng giữa rôto và trục vít nên phản ứng dữ dội được giảm thiểu khi so sánh với truyền thống.
8. Khả năng tải và lực
Bộ truyền động truyền thống có thể sử dụng vít bi và con lăn có đường kính lớn, cho phép khả năng chịu lực lên tới 445 kN (100k lbf).
Bộ truyền động tích hợp giới hạn kích thước của vít theo kích thước của lõi rỗng bên trong của động cơ và mô-men xoắn có sẵn của động cơ, mang lại cho chúng khả năng chịu lực tối đa khoảng 54 kN (12k lbf).
9. Ratings
Điều quan trọng là phải tính đến giới hạn tăng nhiệt độ của tất cả các thành phần khi sử dụng xếp hạng do nhà sản xuất bộ truyền động cung cấp.so sánh mức tăng nhiệt độ bộ truyền động
Các bộ truyền động truyền thống có nhiều diện tích bề mặt hơn để truyền nhiệt và các bộ phận sinh nhiệt được tách ra khỏi động cơ để làm mát hiệu quả hơn. Do đó, các bộ truyền động này phù hợp hơn với các ứng dụng có nhiệt độ môi trường tăng cao.
Thiết kế nhỏ gọn hơn của bộ truyền động tích hợp đặt các bộ phận sinh nhiệt (động cơ, trục vít, vòng bi) gần nhau. Do đó, khả năng làm mát các bộ phận sinh nhiệt bị giảm và có thể hạn chế tổng hiệu suất của bộ truyền động.
10. Gia tốc và khả năng phản hồi
Gia tốc và khả năng phản hồi phụ thuộc vào các yếu tố mô tơ servo cũng như độ cứng của các kết nối giữa mô tơ và cụm vít.
Bộ truyền động truyền thống sử dụng nhiều bộ phận khác nhau (ví dụ: khớp nối, hộp số, v.v.) để ghép nối động cơ với bộ truyền động. Những kết nối này có thể làm giảm độ cứng cơ học giữa động cơ và trục vít.
Các bộ truyền động tích hợp có kết nối cứng giữa rô-to và cụm vít, tạo ra một hệ thống truyền mô-men xoắn rất cứng.
11. Shock and vibration
Khoảng cách giữa mặt lắp của bộ truyền động và trọng tâm ảnh hưởng đến độ nhạy của bộ truyền động đối với sốc và rung.
Trong một thiết bị truyền động truyền thống, chấn động ở giá đỡ mặt trước được phóng đại khoảng bốn lần vì trọng tâm ở xa bề mặt giá đỡ.
Trong một thiết bị truyền động tích hợp, trọng tâm gần bề mặt lắp đặt hơn nhiều nên các cú sốc được phóng đại ít hơn nhiều.
12. Cân nhắc về an toàn (tải theo phương thẳng đứng)
An toàn có thể là một vấn đề trong các ứng dụng theo phương thẳng đứng vì mất điện hoặc hỏng bộ phận có nghĩa là bộ truyền động sẽ không thể giữ tải ở đúng vị trí. Phanh giữ được sử dụng trên động cơ truyền động trong các ứng dụng này.
Với các bộ truyền động truyền thống nếu khớp nối động cơ, hộp số hoặc dây đai bị hỏng, phanh sẽ không thể kiểm soát tải trọng của bộ truyền động.
Một bộ truyền động tích hợp có kết nối cứng giữa phanh và động cơ chính (vít). Điều này giúp loại bỏ khả năng rơi tải trong các tình huống không kiểm soát được.
Tổng kết
Có nhiều yếu tố cần xem xét khi lựa chọn một hệ thống chuyển động tuyến tính. Mỗi ứng dụng sẽ là duy nhất. Một số có thể yêu cầu một bộ truyền động tuyến tính điện truyền thống trong khi những người khác có thể được phục vụ tốt hơn bởi một bộ truyền động tuyến tính tích hợp. Nếu bạn có thắc mắc hoặc cần đầu vào kỹ thuật từ các chuyên gia chuyển động tuyến tính, hãy liên hệ với chúng tôi.
Tôi là Lê Minh Tiến, phụ trách phòng kỹ thuật của công ty Minh Việt E-linearmotion. Là một kỹ thuật viên ngành điện, điện tự động hóa. Qua hơn 10 năm tiếp xúc với các sản phẩm – phụ kiện, linh kiện điện công nghiệp như xy lanh điện, trục vít me, các loại vít me, atomat…. Nhờ đó tôi có đủ khả năng phân biệt các sản phẩm tốt và có thể tư vấn cho bạn những sản phẩm phù hợp với nhu cầu nhất. Nhằm tránh lãng phí khi dùng sản phẩm không đúng công suất cần thiết của từng máy móc.
