מהו כונן סרוו ואיך זה עובד

מטרה ומכשיר

כונן סרוו נמצא בשימוש נרחב ברובוטיקה, הנדסת מכונות, רכב, אוטומציה לתהליכים בייצור. בעזרתו מפעילים מניפולטורים, פתיחה (מלאה או לא שלמה) או סגירה (כיסוי) של התריסים מתבצעת, בבניית כלי מכונה להזנת כלי החיתוך ומפעילים אחרים.

זהו מכשיר המורכב ממנוע חשמלי, תיבת הילוכים, חיישן מיקום (מקודד) או נגד ובקר (התקן בקרה).

במילים פשוטות, מדובר בכונן אלקטרומכני אשר באמצעות משוב פנימי קובע את המיקום המדויק של פיר המנגנון בהתאם לאותות שליטה חיצוניים.

באיור נראה קטע של המכשיר:

כונני סרוו זמינים בהספקים ובמטרות שונות: הספק נמוך מ- 0.05 קילוואט, המשמש בתחום הרכב והרובוטיקה, למשל, sg90 והספק משמעותי של 15 קילוואט. האחרונים מורכבים במניפולטורים תעשייתיים, מכונות CNC, לשליטה במסתמים בתעשיית הנפט והגז וכו '.

מנוע חשמלי לא תמיד מותקן כמנוע בכונן סרוו. ככונן ניתן להשתמש בצילינדר עם מוט, המונע על ידי אוויר דחוס או נוזל.

סוגי סרוו

כונני סרוו מחולקים אלקטרומכניים. בהם המנגנון מורכב ממנוע חשמלי ותיבת הילוכים. הם נבדלים במהירות נמוכה יחסית.

נבדל בסוג המנוע המשמש:

• סינכרוני, יש דיוק גבוה של סיבוב של פיר הפלט, וצובר תאוצה במהירות;
• אסינכרוני, המאופיין בסיבוב יציב של הפיר;
• עם מנוע אספן של זרם ישר או מתחלף (אוניברסלי).

כונני סרוו, שבהם מנגנון הנהיגה הוא בוכנה עם צילינדר, בעלי מהירות גבוהה. הוא משמש במכונית להחלפת הילוכים בהילוכים אוטומטיים. רכוב ברובוטים המניעים עומסים של יותר ממאה קילוגרמים. במפעלי תעשייה, להחלפת תריסים במכונות אריזה, שם אוויר דחוס משמש כמוביל אנרגיה.

המאפיינים העיקריים של כונן סרוו:

• הפרמטר העיקרי הוא מומנט או כוח על הפיר. בנתוני הדרכון מציינים שני כמויות, יחסית למתחי אספקה ​​שונים.
• מהירות, מראה כמה זמן מסתובב הפלט סביב 60⁰. ערכים למתחים שונים מציינים.
• באיזה אות בקרה משתמשים, אנלוגי או דיגיטלי.
• מתח אספקה. רוב הכוננים הקטנים מופעלים מ -4.8 עד 7.2 וולט. הוא משמש, למשל, בדגמים נשלטים על ידי רדיו. הוא הושלם עם שלושה חוטים ובעל נעילה סטנדרטית. אות בקרה נשלח לבן, חום או צהוב, ספק מתח אדום ושחור הוא חוט משותף.
• זווית סיבוב עבודה, לרוב 180⁰ או 360⁰. כוננים משודרגים עם סיבוב קבוע של הפיר זמינים;
• חומר לייצור ציוד הילוכים. הם עשויים פליז, סיבי פחמן, פלסטיק או שניתן לשלב אותם.

בכונן סרוו אלקטרומכני משתמשים במנועים חשמליים עם ליבה שבמהלך פעולתם מתרחש הרטט כאשר המטוטלת מסתובבת. זה מקטין את דיוק הסיבוב של פיר הפלט. מנועים עם אנרגיה קינטית מינימלית של הרוטור נשללים מהחיסרון הזה. כוננים כאלה נחוצים כדי שמכונת ה- CNC תקים את המפעיל באופן מדויק. עם זאת, הם יקרים יותר ממנועי ליבה.

תיבת ההילוכים הנפוצה ביותר היא גלגל שיניים אשר נועד להוריד את המהירות ולהגדיל את המומנט על ציר היציאה. פחות נפוץ הוא כונן עם ציוד תולעת, שיש לו יחס הילוכים גדול, אך הוא יקר יותר וקשה לייצור.

אזור יישום

כונן הסרוו נמצא בשימוש נרחב ברובוטיקה ומניפולציה. בעת יצירת מנגנונים קטנים משתמשים בכונן סרוו mg995 וכדומה.

כדי לשלוט על כוננים מודרניים במוצרים חובבים, משתמשים לעתים קרובות בנציגים של משפחת ארדואינו. הוא מייצג קבוצה של מכשירים אלקטרוניים המיועדים לשלוט ברובוטים ובמכשירי אוטומציה שבהם משתמשים בכונן סרוו. אות השליטה עשוי להיות אנלוגי או דיגיטלי.

תרשים החיבור של הכונן למכשיר השליטה מוצג באיור. המכשיר יכול לשלוט בכוננים מרובים.

לחימום תת רצפתי השתמש באוטומציה השומרת על טמפרטורה נתונה. וזרימת נוזל הקירור, שהם מים חמים מהדוד, נשלטת על ידי הנעה סרוו.

הוא מחובר למכשיר בקרה המפקח על הטמפרטורה באמצעות חיישן טמפרטורה, ומעביר פקודה לכונן סרוו האלקטרותרפי RBM 24V. ניתן להשתמש גם בכונן סרוו AC230V עם ווסת.

בקרת טמפרטורה בחימום מתבצעת אוטומטית, עבורם משתמשים כונן סרוו מסוג ICMA NC230V או NC24V. ניתן להשיג מכשירים למתחי אספקה ​​שונים.

הסרוו המאוחד המשמש ברכב הוא בעל מידות קטנות. מיועד לעבודה עם מתח על הלוח של 12 וולט. הוא משולב במנעול מרכזי ומותקן על כל דלתות המכונית, כולל הדלת החמישית (דלת תא המטען).

המנגנון שולט גם בזרימת הנוזל החם לתנור. זה עובד בשילוב עם חיישן תרמו-אלקטרי, שהאותו ממנו מוזנים למכשיר הבקרה. לאחר ניתוח, החיישן שולח פקודה לכונן הסרוו, שמגביר או מקטין את זרימת הנוזל.

לדוגמה, עבור מכוניות VAZ משתמשים בהנעה חשמלית עם תיבת הילוכים SL-5.

זו אינה רשימה מלאה של השימוש במכשירים כאלה.

יתרונות וחסרונות

להנעת סרוו יתרונות על פני מכשירים דומים, כמו מנועי צעד. עקב המשוב, המנגנון יכול לתקן את מיקום הפיר, ללא קשר לעומס על הציר, המאפשר לך להגדיר את מנגנון העבודה בדיוק רב.

היתרונות העיקריים הם:

• דיוק מיקום גבוה;
• בעזרת תיבת הילוכים המהירות מצטמצמת והרגע עולה;
• ניתן להתאים את מיקום גוף העבודה בקלות על ידי שינוי בתוכנית הבקרה;
• היכולת להשיג תאוצה גדולה יותר במהלך ההפעלה, מה שהופך את הסרוו למתאים יותר לשימוש במכשירים במהירות גבוהה לעומת מנועי צעד;
• רגע אחיד כמעט בכל טווחי המהירות;
• לסבול עומס יתר.

החסרונות כוללים:

• נוכחותה של תיבת הילוכים (קריטית במיוחד אם יש בה הילוכים מפלסטיק או מתכות רכות);
• שחיקה של פסי התנגדות (אם פוטנציומטר משמש למשוב בזמן המיקום);
• הגדרת תוכנית בקרה מורכבת להשגת תוצאות דיוק גבוהות;
• עלות גבוהה של ציוד (לעומת מנועי צעד למשל);
• הדיוק לרוב פחות מאשר במנועי צעד.

אך קחו בחשבון כי כל היתרונות והחסרונות עומדים בממוצע, הם יכולים להיות כמו מנועי צעד, אשר ביישום מסוים יראו את עצמם טוב יותר מכונן סרוו, ולהיפך.

סיכום

השליטה האוטומטית על מערכות ביתיות ותעשייתיות מושרשת היטב בחיינו. לאחרונה נעשה שימוש נרחב בכונן הנמצא תחת שליטת בלוקים הניתנים לתכנות למטרות שונות כמו ארדואינו.

זה אפשר היה ליצור מכשירים חדשים, מעובדים נשלטים על ידי רדיו, רובוטים, וצעצועים לילדים. בתעשייה, כונן סרוו משמש בכלי מכונה, על מחפר, על טרקטורון וכו '. כיום אי אפשר לדמיין את חיינו ללא סרוו.

הסרטון מציג את פעולתם של סרוו האנלוגיים sg90 במודל רובוט עכביש:

עכשיו אתה יודע מה זה סרוו, איך הוא מתוכנן ולמה הוא מיועד. אנו מקווים כי המידע שנמסר עזר לך לשלוט בנושא זה ולהבין את עיקרי הדברים. אם יש לך שאלות, שאל אותם בתגובות תחת המאמר!

חומרים קשורים:

• מה זה רוטור וסטטור במנוע
• איך מד חשמל עובד?
• איך להכין שערים אוטומטיים במו ידיכם