ATTUATORI ELETTROMECCANICI LINEARI

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1 VISIONE GENERALE DEL SISTEMA Introduzione: Gli attuatori elettromeccanici NC sono una combinazione di viti a ricircolo di sfere e viti trapezoidali azionate da motori elettrici che muovono un perno cilindrico, controllando in questo modo sia la velocità che la posizione. Le corse standard variano da 100 a 1500 mm. Sono disponibili delle lunghezze diverse su richiesta. La capacità massima di carico dinamico è N. Gli attuatori possono essere installati praticamente su ogni tipo di macchina industriale dove è richiesto movimento elettromeccanico senza l'utilizzo di metodi manuali, pneumatici o idraulici. Vantaggi: - Facili da installare, possono essere fissati orizzontalmente, verticalmente o inclinati; - Indipendenti da altri impianti; - Si muovono a velocità costante; - Nessun consumo di energia quando non sono in funzionamento; - Funzionamento silenzioso; - Spinta costante in entrambe le direzioni; - Non sensibile alle variazioni di temperatura (vedi temperature di esercizio); - Manutenzione minima; - Disponibile con un'ampia gamma di velocità; Tipo di vite: La vite può essere a ricircolo di sfere o trapezoidale. La vite a ricircolo di sfere ha un'elevata efficienza dovuta alle basse perdite d'attrito dovute alla rotazione delle sfere che di solito non sono autobloccanti e possono essere utilizzate per alti cicli di inserimento. Se il carico è basso e il ciclo di rendimento è minimo, ovvero se l'attuatore lavora con basse percentuali con lunghe pause, sarà sufficiente una vite trapezia. Funzionamento: La messa in moto può avvenire manualmente o con motori elettrici. Sono disponibili sia i motori a corrente continua (DC) che a corrente alternata (AC). Trasmissione: I motori sono generalmente dotati di un riduttore che è sufficiente a mantenere l'attuatore bloccato quando il motore è spento. Se l'attuatore può essere retroazionato, si può utilizzare un motore autofrenante. Sono disponibili una vasta gamma di riduttori che possono essere interfacciati a motori autofrenanti Efficienza delle viti: Il coefficiente di attrito delle viti a ricircolo di sfere è molto basso a causa della rotazione delle sfere lungo la vite. Grazie a ciò si può ottenere un'efficienza molto vicina al 100 %. Nel grafico seguente viene mostrata la differenza di efficienza tra vite a ricircolo di sfere e vite trapezia. A = vite a ricircolo di sfere B = vite trapezia η = rendimento α = angolo a spirale µ = attrito REV01 del 05/02/2016 X/2 CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO

2 VISIONE DEL PRODOTTO Schema d ordine ATTUATORE NC100 F30 KGT GIR MGK Tipo NC-100, NC-205, NC-501, NC-505, NC-601, NC-605 Grandezza F-16, F-20, F-30, F-40, F-50 VITE RICIRCOLO= KGT TRAPEZIA= TR ] per passo CORSA Corse speciali (non standard) su richiesta ACCESSORI ALLA FINE DELLA VITE SA= nessuno BP= piastra superiore GKB/GK= attacco a forcella GIR= giunto sferoidale ALTRO Flangia attacco motore+giunto TIPI DI ATTUATORI - NC-100 ATTUATORE MODELLO BASE - NC-205 ATTUATORE CON RIDUTTORE COASSIALE - NC-501 ATTUATORE CON AZIONAMENTO RINVIATO A CINGHIA DESTRO - NC-505 ATTUATORE CON RIDUTTORE RINVIATO INTEGRATO DESTRO - NC-601 ATTUATORE CON MOTORE A CORRENTE ALTERNATA E AZIONAMENTO RINVIATO DESTRO - NC-605 ATTUATORE CON AZIONAMENTO A CORRENTE ALTERNATIVA CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO X/3

3 VISIONE DEL PRODOTTO NC505 RINVIO AD ANGOLO NC601 MOTORE RINVIATO MGK FLANGIA ATTACCO MOTORE + GIUNTO NC605 MOTORE DIRETTO NC205 RIDUTTORE COASSIALE X/4 CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO

4 BB FLANGIA OSCILLANTE NC100 ATTUATORE MODELLO BASE BP PIASTRA SUPERIORE GIR GIUNTO SFEROIDALE GKB ATTACCO A FORELLA NC501 AZIONAMENTO RINVIATO CON CINGHIA CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO X/5

5 DATI TECNICI Definizione di durata: La durata di un attuatore dipende dalla durata della vite. Equivale al numero di cicli completi che un attuatore può effettuare. E' rappresentato dal valore Lc. Definizione del carico medio: Il carico medio corrisponde alla media dei diversi carichi durante un ciclo. E' rappresentato dal valore Cm. Valutazione del carico medio: Il carico C può variare durante il ciclo e la distanza. Per calcolare il carico medio si utilizza la seguente formula: Cm = 3 C1 3 x S1 + C2 3 x S2 + S1 + S2 +. Legenda: C1, C2,..= carico costante in N, per spostamenti S1, S2,.. S= percorso in mm Valutazione della durata: La durata di una vite in cicli completi, ovvero in entrambe le direzioni, sarà determinata in primis dal passo della vite, dal percorso, dal carico dinamico e dal carico medio. La durata di una vite a ricircolo di sfere può essere calcolata dal carico dinamico e dal percorso x P ( C Lc = x S Cm Legenda: - Lc= durata in cicli completi - P= passo vite in mm - S= percorso in mm - C= carico dinamico della vite espresso in N - ( grandezze dell' attuatore: F-15= 3000 N; F-20= N; F-30= N; - F-40= N; F-50= N) - Cm= carico medio costante espresso in N )3 Esempi di calcolo di durata: Un attuatore NC-501 F-20 con una corsa di 300 mm, un passo di 5 mm e un carico di 3000 N in una direzione e di 2000 N nell'altra. Si calcola il carico medio che verrà applicato durante un ciclo e successivamente la durata della vite espressa in cicli. Cm= 3 3 C1 3 x S1 + C2 3 + S2 +. S1 + S2 +. Cm= x x 300 = 2597N Conoscendo il carico medio, la durata può essere calcolata utilizzando la seguente formula: x P ( )3 C Lc= x S Cm ) x 5 ( Lc= x = cicli Lubrificazione degli attuatori: Gli attuatori lineari elettromeccanici richiedono una lubrificazione simile a quella usata per i cuscinetti a sfera. In condizioni normali di utilizzo, l'attuatore dovrebbe essere ingrassato tra le 800 e le 2000 h lavorative (devono essere presi in considerazione fattori come il carico, il numero di cicli e le rotazioni/giri delle viti). L'unità viene fornita già lubrificata con grasso KLUBER ISOFLEX TOPAS NLGI tipo 2 (DIN 51818). Se l'unità viene utilizzata ad elevate velocità scegliere il tipo 1, per carichi pesanti il tipo 3. Non è consigliabile una lubrificazione continua/costante perché il movimento alternato deposita troppo grasso sulla vite riempiendo il perno/mandrino e riducendo al tempo stesso la corsa (disponibile). Si avrebbe altresì un aumento della temperatura. X/6 CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO

6 DATI TECNICI Commenti: Questi dati generali sono applicabili a tutti gli attuatori elettromeccanici, vi sono dei dati specifici per ogni modello. Ciclo da lavoro: il ciclo di lavoro può essere definito come la relazione tra il tempo che scorre, sotto carico, e il tempo complessivo del ciclo. Diagramma del ciclo di lavoro: VITE TRAPEZIA carico Fc= Ciclo di lavoro = T x 100 T + R Legenda: T= in funzione con carico R= tempo ''morto'' (pausa) T+R= tempo complessivo del ciclo. durata d'inserzione Carico max ammissibile: Il carico max ammissibile è definibile come carico consigliato dal fornitore. Non deve essere superato perché la durata delle unità verrebbe compromessa. Elemento base del modello: la vite è l'elemento di azionamento base e può essere a ricircolo di sfere o trapezia. A seconda del carico applicato, i grafici qui riportati mostrano il ciclo di lavoro max. VITE A RICIRCOLO DI SFERE carico durata d'inserzione Relazione tra il carico e il ciclo di lavoro: Il carico max ammissibile dipende dal ciclo di lavoro. Il carico dovrebbe venir ridotto quando i cicli di lavoro aumentano. Se si supera il ciclo di lavoro consigliato, l'attuatore potrebbe venir danneggiato irrimediabilmente. CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO X/7

7 DATI TECNICI Esempio: Un attuatore NC-205 con vite trapezia è in movimento per 15 secondi, ha una pausa di 20 sec. E poi torna a ripetere questo ciclo. Definizione della coppia nominale richiesta: La coppia nominale richiesta è definita come la forza necessaria per movimentare un attuatore sotto carico. VITE TRAPEZIA durata d'inserzione carico Calcolo della coppia nominale richiesta: Per effettuare il calcolo della forza necessaria si utilizza la seguente formula: P x F Coppia nominale = 2000 x π x C Legenda: - P= passo della vite espresso in mm - F= forza necessaria espressa in Newton - C= rendimento costante; 0,8 per le viti a ricircolo di sfere e 0,2 per le viti trapezie VITE A RICIRCOLO DI SFERE carico Esempio di attuatore elettromeccanico di una coppia nominale: Un attuatore meccanico F-30 con vite a ricircolo di sfere, dotato di un passo 5, deve movimentare un carico di 250 kg verticalmente. Quale sarà la coppia nominale necessaria? Forza = M x g = 250 x 9.81 = 2500 N durata d'inserzione T Fc= Ciclo di lavoro = x 100 T + R 15 x 100 = 43% Se applichiamo un ciclo di lavoro del 43% su una vite trapezia ( vedi grafico riportato sopra) si ottiene un carico max ammissibile del 90%. Per questo carico applichiamo la percentuale appropriata al carico max dinamico. Se si utilizza l'attuatore base F-30 si avrà un carico dinamico max di N x 5 Coppia nominale = = 2,486 Nm 2000 x π x 0,8 (C= 0,8 perché è una vite a ricircolo di sfere) Criteri di selezione: Occorre peraltro considerare il fatto che con lo stesso attuatore, ad esempio con un attuatore con vite a ricircolo di sfere (diametro= 32), si possono raggiungere diverse velocità a seconda del passo della vite (in questo caso potrebbe essere di 5,10 e 40 mm al giro). Allo stesso tempo il rapporto di trasmissione dei riduttori influisce sulla velocità del passo raggiungibile. Carico max= N (ogni modello base ha un carico max specifico (vedi tabelle). Per questo motivo il carico max ammissibile è 0.9 x N = N. X/8 CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO

8 MODELLI SPECIFICI NC-100 Attuatore modello base L'attuatore modello base è studiato appositamente per un facile collegamento ai più svariati organi di comando (manuale, elettrico, meccanico, ecc.). La spinta dipende dal passo della vite e dalla potenza del motore. chiavetta s/din6885 Dati tecnici Modelli Passo Ø Carico Modelli Passo Ø Carico Modelli Passo Ø Carico vite kn vite kn vite kn NC100-F16 KGT ,5 NC100-F20 KGT NC100-F30 KGT Tr ,5 KGT KGT Tr KGT Tr NC100-F40 KGT NC100-F50 KGT KGT KGT KGT Tr Tr Dimensioni Modelli d d 1 d 2 d 3 D D 1 D 2 D 3 D 4 G G 1 L corse standard L 1 L 2 L 3 L 4 NC100-F16 11 M26x1,5 32 7(4x) corsa 100,200,300, NC100-F20 14 M27x2 35 9(4x) corsa 100,200,300, NC100-F30 19 M42x (4x) corsa 200,400,600, NC100-F40 24 M60x (6x) corsa 250,500,750, NC100-F50 35 M80x (6x) corsa 300,600,1000, CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO X/9

9 VERSIONI NC-205 ATTUATORE CON RIDUTTORE COASSIALE E AZIONAMENTO CON MOTORE A CORRENTE ALTERNATA. L'attuatore NC 205 è studiato appositamente per carichi elevati da basse e medie velocità. Componenti dell'attuatore: - Attuatore: modello base - Fissaggio: perno montante - Azionamento: motore rinviato con una vasta gamma di rapporti di riduzione. - Voltaggio 220/380 V A.C. - Motore autofrenante a corrente alternata (a richiesta) *dipende dal motoriduttore Dati tecnici Modelli Passo Ø Carico Modelli Passo Ø Carico Modelli Passo Ø Carico vite kn vite kn vite kn NC205-F20 KGT NC205-F30 KGT NC205-F40 KGT KGT KGT KGT Tr KGT KGT Tr Tr NC205-F50 KGT KGT Tr Dimensioni Modelli d 1 d 2 D 3 L corse standard L 2 L 3 L 4 B C E p NC205-F20 M27x corsa 100,200,300, NC205-F30 M42x corsa 200,400,600, NC205-F40 M60x corsa 250,500,750, NC205-F50 M80x corsa 300,600,1000, X/10 CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO

10 VERSIONI NC-501 ATTUATORE CON AZIONAMENTO RINVIATO A CINGHIA DESTRO Questo attuatore è stato studiato per carichi medi ed una elevata gamma di velocità. Deve essere montato con un motore o con un riduttore e trasmissione azionamento con cinghia. In caso di necessità può essere fornito un motore autofrenante. Componenti dell'attuatore: - Attuatore: modello base - Fissaggio: perno/attacchi - Azionamento: qualsiasi tipo di motore e trasmissione azionamento con cinghia dentata - Motore autofrenante a corrente alternata (a richiesta) *dipende dal motoriduttore Dati tecnici Modelli Passo Ø Carico Modelli Passo Ø Carico Modelli Passo Ø Carico vite kn vite kn vite kn NC501-F16 KGT ,8 NC501-F20 KGT NC501-F30 KGT Tr KGT ,3 KGT ,5 Tr ,2 KGT ,2 NC205-F40 KGT NC205-F50 KGT KGT KGT K G T Tr Tr Tr Dimensioni Modelli d 1 d 2 D 3 L corse standard L 2 L 3 L 4 A 1 A 2 A 3 A 4 B 1 B 2 C E p NC501-F16 M26x1, corsa 100,200,300, NC501-F20 M27x corsa 100,200,300, , NC501-F30 M42x corsa 200,400,600, NC501-F40 M60x corsa 250,500,750, NC501-F50 M80x corsa 300,600,1000, CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO X/11

11 VERSIONI NC505 ATTUATORE CON RIDUTTORE RINVIATO INTEGRATO DESTRO L' attuatore NC505 è stato studiato per il montaggio di varie unità in parallelo e azionamento a 90. Per le grandezze F40 e F50 prego contattare la NC COMPONENTI di Torino. Dati tecnici Modelli Passo Ø Carico Modelli Passo Ø Carico Modelli Passo Ø Carico vite kn vite kn vite kn NC505-F16 KGT ,5 NC505-F20 KGT NC505-F30 KGT Tr ,5 KGT KGT Tr KGT Tr Dimensioni Modelli d d 1 d 2 D 3 L corse standard L 2 L 3 L 4 A B C D F G H a b g i NC505-F16 14 M26x1, corsa 100,200,300, , M6x10 NC505-F20 16 M27x corsa 100,200,300, M10x18 NC505-F30 19 M42x corsa 200,400,600, M10x18 X/12 CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO

12 VERSIONI NC601 ATTUATORE CON MOTORE A CORRENTE ALTERNATA E AZIONAMENTO RINVIATO DESTRO L'attuatore NC601 è stato studiato per carichi fino a N e velocità da 1 a 200 mm/sec. Componenti dell' attuatore: - Attuatore: modello base - Fissaggio: tramite alloggiamento motore - Azionamento: riduttore con scatola in alluminio. - Vasta gamma di rapporti di riduzione - Motore autofrenante a corrente alternata (a richiesta) *dipende dal motoriduttore Dati tecnici Modelli Passo Ø Carico Modelli Passo Ø Carico Modelli Passo Ø Carico vite kn vite kn vite kn NC601-F20 KGT NC601-F30 KGT NC601-F40 KGT KGT KGT KGT Tr KGT KGT Tr Tr NC601-F50 KGT KGT Tr Dimensioni Modelli d 1 d 2 D 3 L corse standard L 2 L 3 L 4 B C E p NC601-F20 M27x corsa 100,200,300, NC601-F30 M42x corsa 200,400,600, NC601-F40 M60x corsa 250,500,750, NC601-F50 M80x corsa 300,600,1000, CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO X/13

13 NC605 ATTUATORE CON AZIONAMENTO A CORRENTE ALTERNATA E MONTAGGIO MOTORE IN ASSE L'attuatore NC605 è stato studiato per lavorare ad elevate velocità con carichi medio-elevati. Componenti dell'attuatore: - Attuatore: modello base - Fissaggio: perno montante - Azionamento: motore a corrente alternata (a richiesta) - Motore autofrenante a corrente alternata (a richiesta) *dipende dal motoriduttore Dati tecnici Modelli Passo Ø Carico Modelli Passo Ø Carico Modelli Passo Ø Carico vite kn vite kn vite kn NC605-F16 KGT ,5 NC605-F20 KGT NC605-F30 KGT Tr ,5 KGT KGT Tr KGT Tr NC605-F40 KGT NC605-F50 KGT KGT KGT KGT Tr Tr Dimensioni Modelli d 1 d 2 D 3 L corse standard L 2 L 3 L 4 B C E p NC605-F16 M26x1, corsa 100,200,300, NC605-F20 M27x corsa 100,200,300, NC605-F30 M42x corsa 200,400,600, NC605-F40 M60x corsa 250,500,750, NC605-F50 M80x corsa 300,600,1000, X/14 CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO

14 ACCESSORI BP piastra superiore Tipo A B C D d G H I J BP ,7 M26X1,5 BP M27x2 BP M42x2 BP M60x2 BP M80x2 GKB attacco a forcella Tipo A B C D E E1 F d G I J GKB M26x1,5 GKB M27x2 GKB M42x2 GK attacco a forcella Tipo A B C D E H d I J GK M60x2 GK M80x2 CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO X/15

15 GIR giunto sferoidale Tipo A B C D E E1 F F1 G H d d1 I J GIR ,4 61 M26x1,5 GIR , , ,1 77 M27x2 GIR , ,2 110 M42x2 GIR ,7 145 M60x2 GIR , ,8 175 M80x2 BB attacco cardanico Tipo A B C d D D1 D2 E F F1 p BB BB , BB BB BB SB supporto Tipo A B C D E F G H H1 d SB SB SB SB SB X/16 CI RISERVIAMO IL DIRITTO DI MODIFICARE DIMENSIONI E CARATTERISTICHE SENZA PREAVVISO