Lineární pohon

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Lineární pohon (též lineární aktuátor) je druh pohonu, který vykonává lineární čili posuvný pohyb, čímž se liší od rotačního pohybu, který vykonává většina elektromotorů. Lineární pohony se používají v obráběcích strojích a zařízeních, v počítačových periferiích (jako jsou hlavičky pevných disků a tiskové hlavy tiskáren), u ventilů a klapek a na mnoha dalších místech. Hydraulické nebo pneumatické válce ze své podstaty generují lineární pohyb. Pro převedení rotačního pohybu klasického elektromotoru na lineární se využívá řada různých mechanismů.

Typy[editovat | editovat zdroj]

Mechanické pohony[editovat | editovat zdroj]

Mechanické lineární pohony přeměňují točivý pohyb na posuvný. K tomu se obvykle využívá některý z jednoduchých mechanismů:

  • Šroub a matice: Otáčením matice se posouvá šroub (či naopak). Viz též šroubové mechanismy.
  • Kolo a osa: Kolo (kladka) se otáčí, řetěz (lano, pás) se odvíjí nebo navíjí.
  • Vačka: Vačkové pohony poskytují dosti omezený rozsah pohybu. Vačka se otáčí a její excentrický tvar tlačí na další součást.

Některé mechanické lineární pohony působí pouze tahem (např. vrátek, řetězový pohon, pásový pohon). Jiné působí pouze tlakem (např. vačky). Pneumatické a hydraulické válce nebo šroubové pohony mohou být navrženy tak, aby působily tlakem i tahem.

Hydraulické pohony[editovat | editovat zdroj]

Hydraulické pohony jsou obvykle realizovány jako dutý válec s vloženým pístem. Tlaku působící na píst vyvozuje sílu, která může pohybovat nějakým tělesem. Vzhledem k tomu, že kapaliny jsou téměř nestlačitelné, může hydraulický pohon dosahovat poměrně přesného posunutí pístu. Známým příkladem ručně ovládaného hydraulického pohonu je hydraulický zvedák. Většinou se však termín "hydraulický pohon" vztahuje na zařízení ovládané hydraulickým čerpadlem.

Pneumatické pohony[editovat | editovat zdroj]

Pneumatické pohony jsou podobné hydraulickým pohonům s tím rozdílem, že používají místo kapaliny stlačený plyn, obvykle vzduch. Tyto pohony bývají využívány pro těžké stroje. Jako pohonná jednotka slouží zdroj stlačeného vzduchu. Pneumatické pohony mohou být použity na více místech zařízení, stačí k nim stlačený vzduch dovést potrubím. Nevýhodou je, že vzduchové kompresory jsou většinou velké, objemné a hlučné. Pneumatické pohony také mají sklon ztrácet vzduch, čímž jejich efektivita klesá.

Piezoelektrické pohony[editovat | editovat zdroj]

Piezoelektrický jev je vlastnost některých materiálů, která spočívá v tom, že materiál pod elektrickým napětím mění rozměry. Velmi vysoká napětí odpovídají malým změnám rozměrů; pomocí piezoelektrického pohonu je tedy možné dosáhnout velmi přesného polohování, ale také jen velmi krátkého rozsahu pohybu. Kromě toho piezoelektrické materiály vykazují hysterezi, což znamená, že je obtížné dosáhnout přesnosti, je-li třeba pohyb opakovat.

Elektromechanické pohony[editovat | editovat zdroj]

Elektromechanické pohony jsou podobné mechanickým pohonům, ale ovládací kotouč nebo klika je nahrazen elektrickým motorem. Rotační pohyb motoru je převáděn na lineární posuv. Existuje mnoho konstrukcí lineárních pohonů. Pohony jsou konstruovány tak, aby poskytovaly buď vysokou rychlost posunu, vysokou sílu, nebo určitý kompromis mezi těmito dvěma. Při zvažování pohonu pro konkrétní aplikaci jsou nejdůležitějšími parametry rychlost posunu, síla, přesnost a životnost.

Elektromechanický pohon funguje na principu stejnosměrného elektromotoru, převodu a šroubovice (závitové tyče). V mnoha směrech je alternativou pneumatických či hydraulických pohonů.

VDC elektrické lineární pohony pracují nejčastěji s nízkým napětím 12-36 V, v rozsahu pohybu 20-999 mm při silách od 200 N až po 12000 N. Možností je krytí až IP69K, další volitelnou součástí je různá elektronická výbava pohonů pro jejich snadnější řízení (potenciometr, čítač pulsů, hall-sonda, PLC řízení). Svými výkony a takřka nulovými nároky na údržbu jsou vhodné pro jednoduchá zařízení s nepříliš častým pracovním cyklem, kde je však kladen velký důraz na výdrž, spolehlivost a životnost.

Příklady použití lineárních pohonů:

  • zařízení pro zdravotnickou péči (zubařská křesla, nemocniční postele),
  • v průmyslových a strojních zařízeních se pohony používají pro usnadnění práce, zdvihání břemen, otvírání a regulaci klapek, k ovládání a nastavování různých mechanických prvků,
  • polohovací sloupky nebo též výškově stavitelné podnože, sloužící např. pro úpravu ergonomie pracovních stolů a pracovního prostředí obecně,
  • polohování postelí, televizorů či kuchyňských stolů,
  • pohon křídel dveří, např. ve veřejných budovách či vozidlech.

Teleskopické pohony[editovat | editovat zdroj]

Teleskopické lineární pohony jsou specializované lineární pohony používané tam, kde to vyžadují prostorová omezení nebo jiné okolnosti. Jejich rozsah pohybu je mnohem větší, než je délka součásti v neprodlouženém stavu.

Lineární elektromotor[editovat | editovat zdroj]

Podrobnější informace naleznete v článku Lineární elektromotor.

Lineární elektromotor je ve své podstatě mnohapólový elektromotor, jehož stator je rozvinut do délky.

Zdroje[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Linear actuator na anglické Wikipedii.