Trouver l'actionneur linéaire électrique le plus adapté à votre application peut s'avérer complexe, notamment en raison du grand nombre de variables à prendre en compte. Dès la conception d'un projet, il est essentiel de bien connaître les exigences de votre application et de comprendre en détail les solutions d'actionneurs disponibles ainsi que leurs capacités. En effet, choisir l'actionneur linéaire le plus approprié à un cas d'utilisation spécifique garantit un fonctionnement optimal et des résultats optimaux. Cet article présente les principaux conseils aux ingénieurs concepteurs pour les aider à choisir l'actionneur linéaire électrique idéal pour leur application.
Conseils à prendre en compte lors du choix d'actionneurs linéaires électriques
Les actionneurs linéaires sont couramment utilisés pour générer des mouvements linéaires dans de nombreuses applications et industries. Du point de vue du concepteur, plusieurs facteurs sont à prendre en compte pour choisir un actionneur linéaire électrique et obtenir des résultats optimaux. Voici nos principaux conseils pour trouver l'actionneur le plus adapté :
- Calculez la force dont vous avez besoin
- Trouvez la vitesse de déplacement appropriée
- Vérifiez les dimensions physiques
- Tenir compte des exigences en matière de protection de l'environnement
- Choisissez entre les actionneurs standard ou à chenilles.
- Déterminez le cycle de service de l'application
- Déterminez le type de retour d'information dont vous pourriez avoir besoin.
- Vérifiez s'il existe des restrictions de bruit.
- Effectuez des tests physiques sur votre actionneur.
Calculez la force dont vous avez besoin
La force admissible d'un actionneur correspond à la force maximale qu'il peut exercer (en action dynamique) et maintenir (en action statique). Les facteurs suivants peuvent influencer la force exercée sur un actionneur :
- Répartition inégale du poids
- Actionneurs non perpendiculaires au mouvement de l'objet en mouvement
- Position relative de l'actionneur par rapport au centre de masse
- résistance au vent et autres perturbations de charge
Le calcul de la force réelle exercée sur un actionneur permet de vérifier quels modèles sont adaptés à l'application. Les actionneurs industriels sont conçus pour les applications exigeant une force élevée.
Trouvez la vitesse de déplacement appropriée
Une vitesse de déplacement adéquate garantit qu'un actionneur puisse atteindre une position donnée dans le temps imparti. Si une application subit des variations de charge ou des chutes de tension ponctuelles, la vitesse de l'actionneur diminuera. Il est donc important de prendre en compte la charge et la tension appliquées afin que la vitesse réelle en fonctionnement soit conforme aux exigences de l'application. Les vitesses nominales n'étant valides que dans des conditions optimales, les applications exigeant une grande précision en matière de vitesse nécessiteront un contrôle précis de celle-ci.
Vérifiez les dimensions physiques
Avant l'installation, il est important de vérifier que l'espace disponible permette d'accueillir l'actionneur en termes de longueur, largeur et hauteur. La dimension entre les trous de fixation (entraxe) de l'actionneur rétracté est la première mesure cruciale pour déterminer ses dimensions physiques. Cette mesure correspond à la distance entre le centre du trou de fixation arrière et le centre du trou de fixation avant. Il est essentiel de s'assurer que cette dimension corresponde à l'entraxe des trous de fixation arrière et avant de votre application. Les micro-actionneurs offrent un format compact, idéal pour les applications de petite taille disposant d'un espace d'installation limité.
Tenir compte des exigences en matière de protection de l'environnement
Les actionneurs linéaires sont dotés d'un indice de protection international (IP) indiquant leur résistance à la pénétration de liquides et de poussières. Choisir des actionneurs avec un indice IP adapté réduit les risques de dégâts d'eau et d'infiltration de corps solides dans les composants internes. Les actionneurs linéaires étanches sont recommandés pour les applications immergées ou fortement exposées à l'eau. Dans la mesure du possible, il est généralement préférable de monter l'actionneur avec l'extrémité de course orientée vers le bas en cas de risque d'exposition à l'eau. Ainsi, la gravité éloignera l'eau du carter moteur et contribuera à prévenir les défaillances prématurées.
L'indice de protection IP ne garantit pas la résistance aux intempéries ni à la corrosion lors de variations saisonnières ou d'une exposition prolongée (par exemple, plusieurs années en extérieur, sur plusieurs saisons). Il est donc essentiel de prendre en compte l'environnement d'utilisation prévu de l'actionneur afin de s'assurer de son adéquation. Outre l'indice de protection IP, Progressive Automations propose diverses certifications. Ces certifications peuvent être requises pour votre application. N'hésitez pas à nous contacter si vous avez besoin de certifications spécifiques pour votre actionneur et/ou votre application.
Choisir entre actionneurs standard ou sur rail
Les actionneurs standard sont conçus avec des tiges extensibles enfermées dans un boîtier étanche ; en revanche, le mouvement d'un actionneur linéaire sur rail est confiné dans un rail. De ce fait, ce type d'actionneur est plus sensible à la poussière et à l'eau. Toutefois, un système sur rail offre une trajectoire prédéfinie qui renforce la structure sous pleine charge. Capables de supporter une force supérieure à celle d'un dispositif traditionnel équivalent de même taille, les actionneurs sur rail constituent des solutions plus efficaces et économiques pour les applications intérieures nécessitant déjà un mouvement vertical ou horizontal fixe.
Déterminer le cycle de service de l'application
Le facteur de marche d'un actionneur linéaire est le rapport entre le temps de fonctionnement et le temps d'arrêt, exprimé en pourcentage. Les actionneurs standard équipés d'un moteur à courant continu à balais ont généralement un facteur de marche de 20 %, calculé sur une période de 20 minutes. Avec un facteur de marche de 20 %, un actionneur linéaire peut fonctionner en continu pendant 4 minutes, puis nécessite une pause de 16 minutes. Un fonctionnement de plus de 20 minutes à un facteur de marche de 20 % risque d'endommager le moteur par surchauffe. Il est donc essentiel de choisir un actionneur avec un facteur de marche adapté afin d'éviter la surchauffe du moteur. Pour un fonctionnement continu avec un facteur de marche de 100 %, un moteur à courant continu sans balais est nécessaire.
Déterminez le type de commentaires dont vous pourriez avoir besoin.
Certaines applications et certains systèmes existants peuvent nécessiter des actionneurs dotés d'un type de retour d'information spécifique pour fonctionner correctement. La détermination de la position d'un actionneur est utile pour les applications qui requièrent le déplacement de plusieurs actionneurs à la même vitesse, la mémorisation de positions prédéfinies et/ou la collecte d'informations de position à des fins d'analyse par l'utilisateur. Lors du choix d'un actionneur, il est important de s'assurer qu'il dispose d'un retour d'information adapté pour garantir sa compatibilité avec votre système. Dans le cas des actionneurs linéaires électriques, il existe trois principaux types de retour d'information de position :
- Retour de potentiomètre
- retour du capteur à effet Hall
- Retour d'information du commutateur de fin de course
Retour d'information du potentiomètre
Les potentiomètres établissent un contact mécanique avec les engrenages qui tournent à l'intérieur des actionneurs. Fonctionnant comme de simples diviseurs de tension dotés d'une résistance de valeur élevée, ils sont particulièrement sensibles aux interférences électromagnétiques (IEM). Le principal avantage de ce type de rétroaction réside dans sa simplicité, idéale pour les applications nécessitant une solution rapide et facile à mettre en œuvre, sans exiger une précision extrême.
Retour d'information par potentiomètre intégré
Retour d'information du capteur à effet Hall
Les capteurs à effet Hall génèrent des impulsions électriques lorsque l'aimant est aligné avec l'électronique de détection. De ce fait, ils conviennent aux applications à haute vitesse et permettent de préprogrammer certains angles d'arbre moteur. Sans contact, ils sont performants dans les environnements difficiles, très résistants à l'usure et fiables même sous fortes vibrations. Ce type de capteur est idéal pour les applications exigeant fiabilité, précision et longue durée de vie.
Retour d'information du capteur à effet Hall intégré
Retour d'information du commutateur de fin de course
Le rôle des signaux de retour d'information des interrupteurs de fin de course est de permettre à un système de déterminer si l'actionneur a physiquement déclenché les interrupteurs de fin de course internes. Ce type de retour d'information est simple et utile pour les applications qui nécessitent principalement de savoir si l'actionneur a atteint sa position complètement déployée ou complètement rétractée.
Retour d'information du commutateur de fin de course
Vérifiez s'il existait des restrictions de bruit.
Les applications destinées aux consommateurs, telles que les portes automatiques, les trappes ou les leviers de machines à café, peuvent être soumises à des restrictions sonores. Pour vérifier si un actionneur respecte les niveaux sonores requis, effectuez des tests dans un environnement calme à l'aide d'un sonomètre placé à proximité de l'actionneur linéaire pendant son extension et sa rétraction. Un tableau des niveaux sonores vous permettra d'évaluer si le niveau sonore de l'actionneur se situe dans une plage adaptée à votre application.
| Niveau de décibels | Type de son |
| Niveau de décibels 0 | Type de son : Quasi silencieux |
| Niveau sonore de 15 décibels | Type de son : Chuchotement |
| Niveau de décibels 60 | Type de son : conversation normale |
| Niveau sonore de 90 décibels | Tondeuse à gazon sonore |
| Niveau de décibels 110 | Klaxon de voiture |
| Niveau de décibels 120 | Type de son : Concert rock en direct |
| Niveau de décibels 140 | Type sonore Pétards |
Effectuez des tests physiques sur votre actionneur
Une fois que vous avez sélectionné un actionneur pour votre application, l'étape suivante consiste à réaliser des essais physiques afin de vérifier sa viabilité à long terme. Les calculs et les analyses théoriques constituent de bons points de départ ; toutefois, les essais en conditions réelles restent la méthode la plus fiable pour déterminer si votre actionneur était le meilleur choix. Notre guide gratuit d'essais d'actionneurs détaille tous les essais recommandés, tels que les essais sur banc, en laboratoire et sur le terrain, afin de vous aider à trouver l'actionneur idéal pour votre application.
En résumé
Une compréhension précise de vos besoins en matière d'actionneur linéaire est essentielle pour garantir qu'il s'agit de la solution idéale pour votre application. Grâce à une analyse approfondie et à des procédures de test rigoureuses, nous sommes convaincus que vous choisirez l'actionneur linéaire électrique adapté à votre application.
Figurant parmi les principaux fournisseurs mondiaux d'actionneurs et de systèmes de contrôle de mouvement, Progressive Automations vous offre une flexibilité, une qualité, un support et une expertise de terrain inégalés pour répondre à tous vos besoins. Pour toute question concernant nos offres, n'hésitez pas à nous contacter ! Experts dans notre domaine, nous mettons tout en œuvre pour vous garantir les solutions les plus adaptées à votre application.
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