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ATUADOR LINEAR 1-INTRODUÇÃO:

O atuador linear é um pacote eletro-mecânico , com função de deslocamento linear; onde agregou-se em harmonia : um motor AC (DC ,de passo ou servo) , um trem de engrenagens (ou redução por correias sincronizadas) e um fuso de esferas recirculantes (ou

ACME). Esse conjunto ficou protegido e selado por uma carcaça fundida de alumínio e zinco, ou perfil de alumínio, vedados por O-rings , retentores e outros materiais de vedação. Existem ainda componentes opcionais ou periféricos como: limit switches, embreagens limitadoras de torque, potenciômetro, reles térmico, freios de segurança, etc...

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2-COMPONENTES: Os componentes básicos de um atuador linear são:

A) MOTORES: O tipo de motor ditará o perifil de aplicação do atuador. Os motores de corrente alternada

(AC) ou contínua (DC), são os de melhor custo, porém não concedem ao conjunto uma programabilidade e precisão como os servos e motores de passo.

B)TREM DE ENGRENAGENS: Um conjunto básico de três engrenagens metálicas que visam diminuir a rotação e assim aumentar o torque de saída no fuso, corrente dentada é também muito usada.

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- fusos de precisão Os fusos ACME são geralmente usados nos modelos menores , e os fusos de precisão que apresentam um rendimento superior a 90% e estão presentes nos modelos maiores.

D)FIM DE CURSO (opcional): Limit switches co ajustes independentes que provem o desligamento do motor em posições pré-estabelecidas, tanto no avanço como no retrocesso. O atuador linear 1, os limit switches são fixos nos finais de curso e nos modelos 100 e 205, eles são ajustáveis na base do atuador por meio de uma chave PHILIPS.

E)POTENCIOMETROS (opcional): Dispositivos elétrico que garante um sinal de feed back (retorno) altamente confiável.

F)EMBREAGEM LIMITADORA DE TORQUE (opcional): Toda vez que houver qualquer travamento ou obstrução na haste interrompendo seu deslocamento, uma embreagem limitadora de torque “patinara”, impedindo danos maiores ao sistema.

G)EXTREMIDADE DO FUSO E FIXAÇÃO DA BASE: A fixação por um olha 1 na base e outro na extremidade do fuso é a mais comum, porém existe a alternativa do munhão sobre o tubo intermediário e uma rotula na extremidade ou olha 1.

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H)PAINEIS DE CONTROLE: Existe para cada modelo de atuador um painel especifico para fazer o monitoramento da operação do ELETRACK. O mais simples (ELETRACK 1) com 120 VAC de entrada e duas saídas de 24 VDC (auxiliar para fotocélula por exemplo), cristal liquido indicador de porcentagem de abertura e um botão extensão/retração. Já os mais sofisticados geram sinais para PLC (4 a 20 ms), apresentam acionamentos por controle remoto, luz indicadora de energizado, botão para parada de emergência, painel NEMA 1, chaves tipo membrana, jog, luzes indicadoras de extensão/retração, LCD display, etc. No caso particular dos steppers e servos , o painel esta relacionado com a escolha do drive , que pode ser “ïnteligente” com 8 entradas e 3 saídas digitais (os mais simples) com opção de IHM (interface homemmaquina) , até os drivers mais simples , conhecidos como “burros”, que recebem sinais de pulso e direção (step & dir), de um PLC ou PC.

I)FREIO DE EMERGENCIA (opcional): E um freio de segurança que é acionado toda vez que interrompese a corrente elétrica, isto é, qualquer interrupção no fornecimento de energia elétrica, esse freio garante a manutenção da posição, desde que o sistema não ultrapasse a carga nominal de sua especificação.

J)PROTEÇÃO CONTRA SOBRE-CARGA NO MOTOR: Como componentes de linha de todos atuadores, o relê térmico desliga o motor no primeiro sinal de sobre-tensão impedindo sua queima. O relê e a embreagem limitadora de torque constituem 2 seguranças válidas para saúde do motor.

3- APLICAÇÕES: - Abertura / fechamento de guaritas.

- Abertura / fechamento de dampers e válvulas.

- Basculamento de carretas.

- Posicionamento de bicos sprays na agricultura.

- Abertura / fechamento de fornos.

- Controle de portas em ônibus escolares ou furgões.

- Acionamento de servo-mecanismos.

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- Controle de portões. - Levantamento de mesas pantográficas.

- Monitoração de ventilação em salas.

- Posicionamento de rolos de papel em desbobinadeiras.

4- PRINCIPAIS CARACTERISTICAS: - Sistema compacto de alta eficiência.

- Robusto e confiável.

- Funciona 110/220 ou 12/24/48/80,VDC.

- Há modelos que não requerem manutenção, já vem de fábrica lubrificado com graxa aeronáutica de longa vida (só o modelo 205 da Warner que necessita lubrificação a cada 6 meses) - Fácil instalação.

- Totalmente selado contra intempéries.

- Fácil conexão elétrica.

- Baixo custo.

- Versátil.

- Alta precisão

- Programabilidade e Repetibilidade .

- Alta precisão de posicionamento, folgas abaixo (podendo ser zeradas):

-ELETRAK 5:0.040 MEDIDAS EM POLEGADA

5-) ESPECIFICAÇÕES

Existem sete modelos que variam conforme a tabela de consulta rápida abaixo. Observamos que a nossa tabela aparece o Duty Cycle que é uma maneira de garantir que o equipamento permaneça em repouso para dissipação térmica do motor. Esse fator é função de carga de trabalho do atuador e nessa tabela o valor 25% significa que toda carga nominal o ELECTRAK deve trabalhar ¼ do ciclo e ficar ¾ parado para dissipação térmica. Duty cycle = tempo trabalhando/tempo total x 100%

Exemplo: Um atuador ELECTRAK 205 foi projetado para erguer um elevador de carga com equipamentos de 1000lbs. Sabe-se que ele executa 10 operações por hora levando 24 segundos por operação.

Tempo trabalhando: 24s x 10 operações = 240s

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Tempo parado: 3600s Duty cycle = 240/3600 x 100%= 6,67% < 25% (dentro das especificações)

6-SELEÇÃO DE ATUADORES

1) Determine carga/velocidade Tendo em mãos os dados de carga total e velocidade de operação, basta verificar nas curvas qual o melhor atuador para a sua aplicação. No caso dos servos e steppers a KALATEC deverá ser consultada.

Fig 5: tipos de carga de um atuador 2)Compare vida e Duty-Cycle Compare a performance do atuador baseado nas curvas de performance : vida X carga e duty cicle vs carga que cada modelo de atuador possui.O atuador por motor de passo e servo, podem trabalhar24 horas ininterruptamente,

18, 24”, mas existem cursos especiais

3)Selecione o comprimento Selecione o curso padrão. Este curso depende do modelo de ELECTRAK, os valores padrões são: 2, 4, 6, 8, 12,

4)Verifique considerações do Design

Duty Cycle: trabalhando na capacidade total de carga, todos os atuadores possuem duty cicle de 25%. Duty cycle é a relação entre o tempo que o atuador trabalha versus o tempo de descanso para dissipação térmica. Por exemplo, o atuador com duty-cicle de 25% irá trabalhar 15s e precisa de 45s de descanso para o período de 1 minuto de ciclo (mais info consulte a Kalatec: 19 32434316).

Obs: Restrições de cargas laterais e cargas de choque: carga lateral no atuador resulta em menos vida útil. Deve-se evitar cargas laterais no atuador através de montagens apropriadas, ou considerar guias lineares laterais para este propósito. Quanto a choques mecânicos , estes devem ser evitadas o quanto possível.

Montagem: montagem do atuador através de clevis pin, rod end (olhal) e adjustable bracket (extensão para prender o atuador pelo tubo)

5)Selecione o controlador

Existem vários tipos de controladores para os mais variados tipos de aplicações. Por exemplo, o modelo MCS- 2005 para ELECTRAK 1 é alimentado em 120vac e fornece para o ELECTRAK 24Vdc, e tem uma chave para avançar e recuar o tubo. Já o modelo MCS-2051 para ELECTRAK 205 possui display digital de LCD, entrada para controladores programáveis, botão de parada de emergência, saída de 4-20mA para medida remota (através desse range de 4-20mA pode-se determinar o quanto que o atuador avançou). Há a opção dos controladores para servo ou motores de passo , para os casos de automação fina (100 linhas de programa, 8

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entradas e 3 saídas digitais, IHM, entradas analógicas: -10 á +10VDC, ou de 4 a 20 mA) . O HUB permite a ligação de até 8 atuadores acionados por servos, motores de passo ou a mistura desses.

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