隨著電動(dòng)推桿和其他機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件延伸應(yīng)用于重載領(lǐng)域，它們對(duì)惡劣條件的抵抗能力也在不斷增強(qiáng)。
極端溫度，高微粒含量，化學(xué)暴露，高壓沖洗，振動(dòng)和沖擊，輻射和電磁干擾是目前幾個(gè)運(yùn)動(dòng)控制的穩(wěn)定性是極大的威脅。在選擇運(yùn)動(dòng)控制部件時(shí)，我們可以通過以下五個(gè)要素進(jìn)行仔細(xì)評(píng)估來減少這些威脅以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的穩(wěn)健運(yùn)行，這五個(gè)要素包括：材料選擇、涂層、密封性能、抗振動(dòng)/沖擊性和可維護(hù)性。
1、因素一：材料選擇
新合金和混合材料可以承受極端溫度，能暴露于化學(xué)品或研磨材料，能耐頻繁沖洗和其他環(huán)境因素。不銹鋼，硬質(zhì)陽極氧化鋁和耐磨聚合物是用于加固運(yùn)動(dòng)控制部件的最常用材料。
選擇不良的材料會(huì)導(dǎo)致過早故障，昂貴的現(xiàn)場服務(wù)和維修費(fèi)以及生產(chǎn)力損失。當(dāng)所有運(yùn)動(dòng)控制組件 （ 從電動(dòng)推桿外殼到最小軸承 ）在選擇時(shí)都考慮到了最壞的運(yùn)行情況時(shí)，才能從容應(yīng)對(duì)，實(shí)現(xiàn)最大的保護(hù)。
3、因素二：涂料
Thomson電動(dòng)推桿的耐用涂層成功地保護(hù)了其內(nèi)部部件。在極端腐蝕性環(huán)境中使用的運(yùn)動(dòng)控制組件也應(yīng)涂有高性能材料。這樣可以改善操作并減少停機(jī)時(shí)間，特別是在腐蝕性化學(xué)品、鹽霧或浸沒需要額外保護(hù)的環(huán)境中，正確的涂層和材料組合可以延長部件壽命200倍。
測試耐化學(xué)性
最廣泛應(yīng)用的耐化學(xué)性標(biāo)準(zhǔn)是ISO 15003，它為移動(dòng)農(nóng)業(yè)機(jī)械，林業(yè)機(jī)械，園林綠化和園藝機(jī)械中使用的電氣和電子設(shè)備制造商提供設(shè)計(jì)要求和指導(dǎo)。它提供針對(duì)特定環(huán)境條件的測試協(xié)議，并定義在典型操作期間可能發(fā)生的極端環(huán)境條件的嚴(yán)重性級(jí)別。例如，耐化學(xué)性測試要求能夠在以下化學(xué)濃度下經(jīng)受三天的操作：
?柴油 - 100％
?液壓油 - 100％
?制動(dòng)油 - 100％
?乙二醇 - 50％水溶液
?尿素氮 - 飽和溶液
?NPK肥料* 9（每種N，P，K為7.5％） - 飽和溶液
適用于耐腐蝕性的其他標(biāo)準(zhǔn)，特別是柴油機(jī)排氣流體（DEF）是DIN 70070-05，AUS 32和ISO 22241-1。
3、因素三：密封性能
除非組件被充分密封，否則化學(xué)品和顆粒會(huì)進(jìn)入內(nèi)部組件機(jī)制，造成損壞，積聚和堵塞，為微生物生長創(chuàng)造肥沃的土壤。在惡劣環(huán)境中沒有達(dá)到完全密封狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)控制組件將需要花費(fèi)更多的力氣去進(jìn)行密封處理，并且可能需要更頻繁的維護(hù)。
每個(gè)部件都應(yīng)密封，包括電機(jī)安裝座。刮水器，密封件和墊圈是成功不可或缺的一部分。擦拭器在操作期間從延伸管中清除污染物并防止水侵入。該密封備份雨刷。墊圈在外殼，蓋管，電機(jī)和后部安裝組件之間提供密封。
| （表1） | 第一位數(shù)：進(jìn)入固體物體 | 第二位：液體進(jìn)入 |
| 0 | 沒有保 | 沒有保護(hù) |
| 1 | 防止超過50毫米的固體物體（例如手，大工具） | 防止垂直落下的水滴或冷凝水 |
| 2 | 防止超過12.5毫米的固體物體（例如手，大工具） | 如果表殼與垂直方向相距15°，則防止掉落的水滴 |
| 3 | 防止超過2.5毫米的固體物體（例如電線，小工具） | 即使箱體與垂直方向相距60°，也能防止任何方向 的噴水。 |
| 4 | 防止超過1.0mm的固體物體 | 防止任何方向的濺水。 |
| 5 | 有限的防塵保護(hù)（無有害沉積物） | 從任何方向防止低壓水射流，限制進(jìn)入 |
| 6 | 完全防止灰塵進(jìn)入 | 從任何方向防止低壓水射流，限制進(jìn)入 |
| 7 | N/A | 防止短時(shí)間浸入水中 |
| 8 | N/A | 防止短時(shí)間浸入水中 |
| 9 | N/A | 防止近距離，高壓，高溫噴霧 |
系統(tǒng)密封效果的最佳指標(biāo)之一是國際保護(hù)標(biāo)記或IP代碼。其防護(hù)等級(jí)（IP）是衡量防止固體物體和液體進(jìn)入的全球標(biāo)準(zhǔn)。IP等級(jí)規(guī)定了外殼對(duì)可能影響性能的外來材料提供的環(huán)境保護(hù)程度。
IP等級(jí)由兩個(gè)數(shù)字組成（表1）。第一個(gè)代表耐固體，第二個(gè)代表液體。例如，IP等級(jí)為66，意味著防止灰塵和任何方向的高壓水射流的顆粒，這被認(rèn)為是當(dāng)今惡劣環(huán)境中使用的最小值。
4、因素四：振動(dòng)和抗沖擊性
在惡劣條件下操作通常需要能夠面對(duì)重載或承受持續(xù)力，例如強(qiáng)烈振動(dòng)。恒定的扭矩和運(yùn)動(dòng)會(huì)隨著時(shí)間的推移削弱組件，導(dǎo)致故障，并且可能經(jīng)常需要產(chǎn)品制造商安排。
標(biāo)準(zhǔn) | 測試的沖擊類型 | 程序 |
MIL-S-901 | 機(jī)械沖擊，最初是為戰(zhàn)艦抵御戰(zhàn)斗沖擊的能力而開發(fā)的 | 根據(jù)設(shè)備類型和船舶操作的關(guān)鍵程度而有所不 同 |
EN60068-2-27 | 操作沖擊 | 400個(gè)持續(xù)時(shí)間為400m / s2,6ms的沖擊脈沖 的100次操作，應(yīng)在3個(gè)相互垂直的軸中重復(fù)。 |
EN60068-2-32 | 跌落沖擊 | 將電動(dòng)推桿每個(gè)軸兩個(gè)方向從1000mm平臺(tái)單 獨(dú)跌落到鋼或混凝土底板上，并重復(fù)至少六 次。 |
行星齒輪設(shè)計(jì)比并聯(lián)齒輪提供更大的抗沖擊性。將一個(gè)內(nèi)齒輪直接切入輸出殼體可提高剛度。通過這種方式，利用單件式外殼和齒圈可消除外殼內(nèi)的齒輪滑動(dòng)，從而提供更高的峰值扭矩。避免使用滾動(dòng)元件的襯套也可以幫助系統(tǒng)處理恒定的應(yīng)力，也可以通過軸箱的深度/表面硬化來處理。所有組件的正確配合對(duì)于防震也是至關(guān)重要的。
抗沖擊測試
符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)可指導(dǎo)評(píng)估減震保護(hù)。表2比較了應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備的三種最常見標(biāo)準(zhǔn)：MIL-S -901，EN60068-2-27和EN60068-2-32
測試抗振性
為確保安全完成常見的振動(dòng)曲線，原始設(shè)備制造商通常在多個(gè)組件和平面上運(yùn)行協(xié)議，測試外殼，結(jié)構(gòu)螺栓和任何包含的印刷電路組件/ 傳感器。它們在沒有供電或運(yùn)行的情況下進(jìn)行測試，并安裝在由表3中所示的功率譜密度水平引導(dǎo)的振動(dòng)機(jī)器上。
| 頻率范圍（Hz） | PSD(m/s2)2p/Hz |
| 10 | 1.44 |
| 100 | 3.85 |
| 1000 | 3.85 |
| 2000 | 0.96 |
5、因素五：可維護(hù)性
需要最少維護(hù)的部件可提高員工安全性，并最大限度地降低工作場所事故的可能性，同時(shí)降低成本。潤滑是運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵維護(hù)驅(qū)動(dòng)因素。使用潤滑脂或自潤滑進(jìn)行預(yù)潤滑的部件可以大大減少或消除正在進(jìn)行的維護(hù)需求。然而，使用潤滑油的產(chǎn)品需要更多的維護(hù)，對(duì)人身安全造成更大的風(fēng)險(xiǎn)。
適用于惡劣環(huán)境的Thomson解決方案
運(yùn)動(dòng)控制設(shè)備制造商Thomson 提供各種產(chǎn)品，專為惡劣和危險(xiǎn)環(huán)境中的操作而設(shè)計(jì)。
其基于網(wǎng)絡(luò)的尺寸和選擇工具簡化了選擇合適的部件材料的負(fù)載、速度、壽命等的任務(wù)，以及滿足特定的環(huán)境條件，包括水/化學(xué)噴霧/霧；中等到重的灰塵顆粒計(jì)數(shù)；高壓/溫度沖洗；以及水/化學(xué)濺射，潔凈室。該應(yīng)用推薦線性滑動(dòng)功能，如鍍鉻、不銹鋼部件或聚合物滑動(dòng)軸承，以解決環(huán)境條件。Thomson工程師還將設(shè)計(jì)定制組件以滿足客戶要求。
正確的東西
只要人類還面臨著惡劣危險(xiǎn)的環(huán)境工況，那么提高產(chǎn)品性能的機(jī)會(huì)仍有待挖掘。運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)可以減少人體暴露的需求，同時(shí)實(shí)現(xiàn)超出人類能力的操作性能。
但是機(jī)械部件也需要保護(hù)，仔細(xì)考慮材料、涂層、密封性能，抗振動(dòng)和抗沖擊性以及可維護(hù)性，可以幫助系統(tǒng)設(shè)計(jì)者確保他們將在具有挑戰(zhàn)性的環(huán)境中部署的系統(tǒng)獲得最大的性能和壽命。