在为恶劣环境选择机械部件时，请记住这五个关键因素。
乍得他本人
工业执行器的产品线管理器
汤姆森线性
随着机电执行器和其他机械运动部件在重型应用中的能力扩大，它们抵抗恶劣条件的能力也在扩大。极端温度、高颗粒水平、化学暴露、高压冲刷、振动和冲击、辐射和电磁干扰都是对可靠运动控制的威胁。系统设计人员在为此类应用选择运动控制组件时，可以通过仔细评估有助于稳健运行的五个设计元素来减轻这些威胁:材料选择、涂层、密封策略、抗振动/冲击性和可维护性。
来自汤姆森线性的Electrak HD执行器使用不锈钢，电子涂层锌和阳极氧化铝材料，为重型环境提供保护。先进的密封功能，具有IP66动态保护的额外益处，请保持内部组件。
因子一：材料选择
物料选择是对挑战环境条件的第一道防线。材料科学的进展导致创建新的合金和混合材料，可以承受极端温度，暴露于化学品或磨料材料，经常受冲洗和其他环境力。不锈钢，硬阳极氧化铝和抗性聚合物是最常用的材料，用于粗鲁的运动控制部件。
较差的材料选择可能导致过早的故障，昂贵的现场服务和维修，损失生产力。当所有运动控制部件 - 从致动器外壳到最小轴承的所有运动控制部件都选择了最大的案例操作场景。
因素二:涂料
在极端腐蚀性环境中使用的运动控制组件，如那些暴露于碳氢化合物、尿素和肥料的环境，也应该用高性能材料涂覆。这提高了操作效率，减少了停机时间，特别是在腐蚀性化学品、盐雾或浸没需要额外保护的环境中。正确的涂层和材料组合可以显著延长元件的使用寿命。
坚固的机电执行器可以在液压执行器占主导地位的应用中发挥作用，例如在农业设备中。
测试抗化学腐蚀
应用最广泛的耐化学性标准是ISO 15003，它为移动农业机械、林业机械、园林绿化和园艺机械中使用的电气和电子设备制造商提供了设计要求和指导。它提供了针对特定环境条件的测试协议，并定义了在典型操作过程中可能发生的极端条件的严重级别。例如，耐化学性测试要求在以下化学浓度下能够承受三天的操作:
- 柴油 - 100％
- 液压油 - 100％
- 制动油 - 100％
- 乙二醇 - 50％水溶液
- 尿素氮饱和溶液
- NPK肥料*9(每7.5%的N, P, K)饱和溶液
适用于耐腐蚀的其他标准，特别是柴油排气液(DEF)，有DIN 70070-05, AUS 32和ISO 22241-1。
因素三:封口策略
在材料和涂层之后，在恶劣环境下的下一道防线是密封策略。除非组件被充分密封，否则化学物质和微粒会进入组件内部机制，造成损害、堆积和堵塞，并为细菌和其他微生物的生长创造肥沃的土壤。在恶劣环境中使用密封不充分的运动控制部件将需要额外的外壳和维护成本，可能需要更频繁的维护。
每个部件都应该密封，包括电机支架。雨刷、密封件和垫圈是成功的关键。在操作过程中，雨刷可以刷掉延长管上的污染物，防止水的侵入。密封件将雨刷备份以完成保护。最后，垫圈提供外壳，盖管，电机和后部安装组件之间的密封。
一个系统的密封有效性的最佳指标之一是国际保护标志，或IP代码。它的侵入防护(IP)等级是测量固体物体和液体侵入防护的全球标准。IP等级规定了外壳对可能影响运行的外来物质的环境保护程度。
IP等级由两个数字组成(见表1)。第一个数字表示对固体的抵抗力，第二个数字表示对液体的抵抗力。例如，IP额定值为00，意味着对固体或液体没有保护。IP等级为11表示防护大于50mm的物体和雨水或凝结物的侵入。IP等级66意味着可以防止粉尘大小的微粒和来自任何方向的高压水射流的渗透。这一等级也被认为是当今恶劣环境下使用的最低等级。
因素四:抗振动、抗冲击
材料、涂层和密封都可能受到冲击和振动的影响。部件必须足够坚固，以承受机器在恶劣条件下的极端工作。通常这转化为沉重的负载或强烈的振动或作用在组件上的力-有时在接近恒定的操作。持续的扭矩和运动会随着时间的推移削弱组件并导致故障。通过合并设计特点，占高振动或冲击负荷，制造商消除了产品住宿的需要。
例如，行星齿轮设计提供了比平行齿轮更多的抗冲击，并且刚度可以进一步提高通过直接切割一个内部齿轮的输出外壳。利用单件外壳和环形齿轮，以这种方式，消除齿轮在外壳内滑动的机会，提供更高的峰值扭矩。避免轴套与滚动元素也可以帮助系统处理恒定的应力环境，因为可以深度/通过轴套的表面硬化。所有元件的正确配合对防震也很重要。
测试耐冲击性
符合行业标准是确保所需的正确级别的冲击保护的最佳方法之一。表2比较了应用于运动控制设备的三种最常见的标准:MIL- S -901、EN60068-2-27和EN60068-2-32。
测试抗振性
为了确保可以在不损坏产品的情况下完成常见的振动轮廓，测试协议通常是OEM的在多个部件和平面上运行，包括用于测试壳体，结构螺栓和任何包含的印刷电路组件或传感器的协议。使用未通过或操作的单元进行测试，并安装在由表3中所示的功率谱密度（PSD）水平引导的振动机器上。正在测试的设备应延长设计最大的一半，并在三个正交轴上进行测试24每个小时。
原因五:可维护性
极端温度、有毒/苛刻的化学物质或吸入危险——甚至辐射——对人类安全构成威胁。除了失去生产力和停机时间，维护或更换还会带来受伤或生病的风险——尤其是如果经常这样做的话。几乎不需要维护的部件可以提高员工的安全，最大限度地减少工作场所发生事故的可能性，同时降低成本。
润滑问题是直线运动部件的主要维修驱动因素之一。平稳、可靠的运动是一个精心设计的系统的标志，并通过对运动部件保持适当的润滑水平来确保。使用油润滑的产品需要例行维护，容易发生泄漏。采用润滑脂预润滑或自润滑的部件可以大大减少或消除持续的维护需求。
正确的东西
汤姆森的一些例子说明了如何为在恶劣环境中进行操作的运动组件。例如，汤姆森的MAX JAC重型电动线性致动器由不锈钢，硬阳极氧化铝或高抗性聚合物制成。密封件由可承受有机和非有机化学品和磨料材料的材料制成。它们还设计用于在-40至+ 85°C的宽温度范围内运行。执行器还为IP66 / IP69K评定，并已测试500小时的盐雾，耐污垢，灰尘和水，并抵抗肥料，酸，油，油脂和清洁剂等侵略性物质。
光到中等占空比的应用，如地球移动器上的这种罩升降机，可以从使用机电致动器中受益。
另一个例子是Electrak HD，其也使用不锈钢，电子涂覆锌和阳极氧化铝材料来提供重型环境的保护。它还采用先进的密封功能，采用IP66动态保护的额外益处，使内部部件保持不含入口 - 即使在执行器运行时也是如此。内部组件本身免受来自其他电源的滴，冲击和干扰，以确保无论外部应用需求如何。
只要恶劣和危险的环境需要人类长期存在，许多提高生产力的机会就不会被开发。运动控制技术可以减少对人体暴露的需求，同时使操作性能超越人类能力。
但机械部件也需要保护，仔细考虑材料、涂层、密封策略、抗振动和抗冲击性以及可维护性，可以帮助系统设计师确保在具有挑战性的环境中部署的系统能够获得最大的性能和寿命。
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