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气动、液压和电动执行机构操作理念及其各自的好处和缺点

来源:澳门合法搏彩网作者:发表时间:2019-07-13 09:15:07


      线性执行机构使负载(其可以是组件,部件或成品)以直线移动。它将能量转换为运动或力,可以通过加压流体或空气以及电力供电。澳门合法搏彩网带您了解气动、液压和电动执行机构操作理念及其各自的好处和缺点。
      气动直线执行机构由空心圆柱内的活塞组成。来自外部压缩机或手动泵的压力使活塞在气缸内移动。随着压力增加,气缸沿活塞轴线移动,产生线性力。活塞通过回弹力或供给活塞另一侧的流体返回其原始位置。
      液压线性执行机构的操作与气动执行机构类似,但来自泵而不是加压空气的不可压缩液体会使气缸移动。
      电动线性执行机构将电能转换为扭矩。机械连接的电动机转动导螺杆。使用螺钉防止带有与螺钉相匹配的螺纹的螺纹导程或滚珠螺母旋转。当螺杆旋转时,螺母沿螺纹被驱动。螺母移动的方向取决于螺杆旋转的方向,并且还将执行机构返回到其原始位置。
气动执行机构
好处
      气动执行机构的优点来自于它们的简单性。大多数气动铝制执行机构的最大额定压力为150 psi,孔径范围为?至8 in。,转换为大约30至7,500 lb的力。钢制执行机构的最大额定压力为250 psi,孔径范围为?至14 in。,它们产生的力范围为50至38,465 lbf。
      气动执行机构通过提供精确度(例如,0.1英寸内)和0.001英寸以内的可重复性来产生精确的线性运动。
      气动执行机构的典型应用涉及极端温度区域。典型温度范围为-40°F至250°F。在安全和检查方面,通过使用空气,气动执行机构避免使用危险材料。它们符合防爆和机器安全要求,因为它们没有电机而不会产生磁干扰。
      近年来,气动技术在小型化,材料以及与电子和状态监测的集成方面取得了许多进展。与其他执行机构相比,气动执行机构的成本较低。例如,根据Bimba Manufacturing的说法,平均气动执行机构的成本为50至150美元。气动执行机构也很轻,需要最少的维护,并且具有耐用的部件,使气动成为一种经济有效的线性运动方法。
缺点
      压力损失和空气压缩性使气动效率低于其他线性运动方法。压缩机和空气输送限制意味着在较低压力下操作将具有较低的力和较慢的速度。即使没有任何动作,压缩机也必须连续运行工作压力。
      为了真正有效,气动执行机构必须适合特定工作。因此,它们不能用于其他应用程序。准确的控制和效率需要比例调节器和阀门,但这会增加成本和复杂性。
      即使空气容易获得,也可能被油或润滑剂污染,导致停机和维护。公司仍然需要为压缩空气付费,使其成为消耗品,压缩机和生产线是另一个维护问题。
液压执行机构
好处
      液压执行机构坚固耐用,适用于高强度应用。它们可以产生比相同尺寸的气缸大25倍的力。它们还可在高达4,000 psi的压力下运行。
      液压马达的马力重量比高,比气动马达高1至2马力/磅。
      液压执行机构可以保持力和扭矩恒定,而泵不会因流体的不可压缩性而提供更多的流体或压力
      液压执行机构可以将泵和电机放置在相当远的距离,并且功率损失最小。
缺点
      液压系统会泄漏液体。与气动执行机构一样,流体损失导致效率降低。但是,液压油泄漏会导致清洁问题,并可能对周围部件和区域造成损坏。
      液压执行机构需要许多配套部件,包括储液罐,电机,泵,释放阀和热交换器,以及降噪设备。这使得线性运动系统很大并且难以适应。
电动执行机构
好处
      电动执行机构提供最高的精确控制定位。精度范围的一个例子是+/- 0.000315英寸,重复性小于0.0000394英寸。它们的设置可以根据任何目的或力的要求进行扩展,并且安静,平稳和可重复。
      电动执行机构可以快速联网和重新编程。它们为诊断和维护提供即时反馈。
      它们可以完全控制运动曲线,并且可以包括编码器来控制速度,位置,扭矩和施加的力。
      在噪音方面,它们比气动和液压执行机构更安静
      由于没有液体泄漏,因此可以消除环境危害。
缺点
      电动执行机构的初始单位成本高于气动和液压执行机构。根据Bimba Manufacturing的例子,电动执行机构的设计和电子设备的价格从150美元到2000美元不等。
      电动执行机构不适用于所有环境,与气动执行机构不同,气动执行机构在危险和易燃区域是安全的
      连续运转的电机会过热,增加减速齿轮的磨损。电机也可能很大并且会产生安装问题。
      选择的电机将执行机构的力,推力和速度限制锁定到固定设置。如果需要一组不同的力,推力和速度值,则必须更换电机。

 

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