Jak działają wrzeciona (śruby napędowe) w elektrycznym siłowniku liniowym

Wydajność siłownika jest bezpośrednio związana z silnikiem, przekładnią i wrzecionem, oraz ze sposobem, w jaki te podzespoły ze sobą współpracują.

Obecność wrzeciona i jego kształt sprawiają, że siłownik ma zawsze tę samą wydajność, bez względu na wielkość obciążenia, jakiemu jest poddawany, natomiast w przypadku systemu hydraulicznego bądź pneumatycznego wydajność przy pchaniu i ciągnięciu będzie zmienna. Mimo jednakowego ciśnienia w takim systemie, wewnętrzna powierzchnia, przez którą przepływa olej lub powietrze, będzie mniejsza przy ruchu do wewnątrz przy ciągnięciu, a wydajność stosunkowo niższa niż przy pchaniu.

Niezależnie od obciążenia, prędkość ruchu siłownika elektrycznego przy pchaniu i ciągnięciu zawsze pozostaje stała.

Znając zapotrzebowanie na moc, można ustawić siłownik na przemieszczanie dużego obciążenia z małą prędkością lub odwrotnie. Podstawową zasadą przy wyborze odpowiedniego siłownika dla konkretnego zastosowania jest obliczenie zapotrzebowania na moc poprzez pomnożenie obciążenia przez wartość prędkości. Siłowniki LINAK^® są dostępne z różnymi przekładniami i wartościami skoku gwintu wrzeciona, ułatwiając opracowanie optymalnego rozwiązania.

Rodzaj zastosowanego wrzeciona i nakrętki wrzeciona elektrycznego siłownika liniowego jest uzależniony od parametrów obciążenia i pożądanej wydajności siłownika. Na przykład, w przypadku podnoszenia większych obciążeń należy stosować odpowiednio długą nakrętkę wrzeciona.

Aby wrzeciono mogło pracować z optymalną sprawnością, istotna jest także jego geometria. W siłownikach przemysłowych stosowane są, między innymi, wrzeciona z gwintem trapezowym oraz wrzeciona z niskim i z wysokim gniazdem.

Skok gwintu wrzeciona oznacza odległość, jaką pokonuje nakrętka w obrocie o 360 stopni wokół osi wrzeciona. Jeśli skok gwintu wrzeciona wynosi 12 mm, oznacza to, że nakrętka pokona odległość 12 mm w jednym obrocie.

Duży skok gwintu wrzeciona przekłada się na wyższą wydajność siłownika ze względu na mniejsze tarcie między nakrętką i wrzecionem.

Z drugiej jednak strony, duży skok gwintu wrzeciona to niższa samohamowność siłownika. Samohamowność oznacza, że zatrzymanie siłownika w położeniu docelowym nie spowoduje jego przesunięcia, nawet jeśli zostanie on poddany dużym obciążeniom lub drganiom (o ile, oczywiście, nie powinien się przemieścić).

Co do zasady - jeśli wrzeciono ma małą wydajność, siłownik ma zdolność samohamowania.

Siłowniki liniowe z wrzecionem, które nie są wyposażone w mechanizm samohamowania, wymagają wprowadzenia hamulca, który zapewni stabilizację ich położenia.

Długość skoku siłownika oznacza maksymalną odległość, na jaką siłownik może wysunąć się lub przemieścić. Jest to zakres ruchu liniowego od pozycji całkowicie złożonej do całkowicie wysuniętej. Krótko mówiąc, jest to miara odległości, jaką może pokonać drążek tłoka lub tłok w jednym ruchu.

Długość skoku siłownika zależy od długości wrzeciona. Siłowniki LINAK^® oferują bardzo szeroki zakres regulacji i pozwalają skonfigurować skok w zakresie do 1,20 metra, według wymagań klienta. Jednak w przypadku siłowników o dużej długości skoku istnieją pewne ograniczenia. Wydłużając długość skoku przy pchaniu, zmniejszamy obciążenie maksymalne. Wynika to z faktu, że im wyższe jest obciążenie i im dłuższa jest droga pokonywana przez nakrętkę wrzeciona, tym większym naprężeniom jest poddawany siłownik.

W przypadku maszyn, w których bezpieczeństwo ma wysoki priorytet, można doposażyć siłownik w nakrętkę bezpieczeństwa. Jeśli nakrętka wrzeciona ulegnie zerwaniu, na przykład na skutek zużycia, nakrętka bezpieczeństwa natychmiast przeniesie pełne obciążenie i pozwoli na opuszczenie/złożenie siłownika powoli do bezpiecznej pozycji. Dalsze wysunięcie siłownika nie będzie możliwe i siłownik należy wymienić.