Mehanički aktuator: dizajn, rad i njegove primjene

U električnim strojevima, aktuator je bitna komponenta koja se koristi za pomicanje i upravljanje sustavom ili uređajem. Aktuator koristi izvor energije i također upravljački uređaj. Općenito, upravljački uređaj je ventil. Jednom kada upravljački uređaj dobije upravljački signal, aktuator odmah reagira jednostavnom promjenom izvora energije u mehaničko gibanje. Dostupni su različiti tipovi pokretača kao što su meki, hidraulički, pneumatski, električni, toplinski/magnetski i mehanički pokretači. Dakle, ovaj članak govori o jednoj od vrsta aktuatora mehanički pokretači – rad s aplikacijama.

Što je mehanički aktuator?

Mehanički aktuator je uređaj koji koristi izvor energije za postizanje fizičkog kretanja. Ovi aktuatori su važni i dostupni na gotovo svakom automatiziranom stroju. Izvori energije koji se koriste u ovim aktuatorima su; električne struje, pneumatski i hidraulički kojima se upravlja ručno ili se uključuje/isključuje putem automatiziranog sustava. Funkcija mehaničkog aktuatora je promjena gibanja iz rotacijskog u linearno uz pomoć zupčanika pri različitoj brzini. Mehanički aktuatori su kategorizirani kao vodeći vijci, kuglasti vijci, zupčasta letva i zupčanik, remenski pogon, itd. Dijagram mehaničkog aktuatora prikazan je u nastavku.

Princip rada mehaničkog aktuatora

Princip rada mehaničkog aktuatora je izvođenje kretanja mijenjanjem rotacijskog gibanja u linearno. Dakle, rad mehaničkog pokretača uglavnom ovisi o kombinacijama strukturnih komponenti kao što su tračnice i zupčanici ili lanci i remenice.

Dizajn mehaničkog aktuatora

Mehanički aktuator dizajniran je korištenjem različitih komponenti, ali komponente koje najviše aktiviraju su motor, zupčanik, vijčani sklop i produžna cijev. Ovi aktuatori obično rade mijenjajući kretanje iz rotacijskog u linearno.

Motor

Motor koji se koristi u ovom aktuatoru je istosmjerni motor gdje se proizvodi sva snaga aktuatora.

Zupčanici

Zupčanik je dizajniran od plastike ili čelika koji se koristi za promjenu odnosa između brzine pogonskog mehanizma i brzine pogonskih dijelova. Zupčanik je jednostavno spojen na izvor energije poput motora.

Vijak

Ovaj aktuator radi na vijak. Dakle, okretanjem matice aktuatora, osovina vijka će se pomicati unutar linije.

Produžna cijev

Produžna cijev se također naziva unutarnja cijev koja je općenito izrađena od nehrđajućeg čelika ili aluminija. Ova je cijev spojena na pogonsku maticu s navojem i izvlači se i uvlači nakon što se matica okrene duž okretnog vretena.

Jednom kada se motor u aktuatoru pokrene, on okreće zupčanik. Dakle, ovaj zupčanik jednostavno višestruko povećava okretni moment i smanjuje brzinu motora. Zupčanici okreću vijak, a matica na vijku je jednostavno spojena na produžnu cijev i pomiče se unutra ili van ovisno o smjeru okretanja vijka.

U nekoliko pokretača postoji opružna kočnica koja će zadržati opterećenje kada motor ne radi. Ova omotana opružna kočnica držat će teret u bilo kojem smjeru guranjem ili povlačenjem bez snage. Vijci koji se koriste u različitim aktuatorima su vodeći vijci ili kuglasti vijci.

Tipovi mehaničkih pokretača

Postoje tri vrste mehaničkih pokretača dostupnih na tržištu: pneumatski ili zračni, hidraulički ili tekućinski i električni.

Pneumatski aktuatori

Pneumatski aktuator koristi plin pod tlakom ili komprimirani zrak za formiranje kontroliranog kretanja. Ovi aktuatori su svestrani i mogu se modificirati za korištenje u bilo kojem projektu. Glavna prednost ovog aktuatora je; vrlo je jednostavan za korištenje i sigurna je alternativa i hidrauličkim i električnim aktuatorima budući da im za rad nije potrebna struja ili paljenje. Glavni nedostatak ovog aktuatora je da kompresor treba raditi neprekidno kako bi održao radni tlak bez obzira na to koristi li se uređaj ili ne.

Hidraulički pokretač

Hidraulički mehanički aktuator koristi pritisak tekućine za mehanički pokret. Stoga se ovi aktuatori uglavnom koriste kad god je potrebna značajna količina energije da bi sustav ili stroj funkcionirao. Obično su dostupni u teškim strojevima gdje se hidraulička snaga jednostavno kontrolira količinom tekućine unutar cilindra. Kada se tekućina povećava tada se stvara tlak, a tlak se smanjuje smanjenjem tekućine. Iako su ovi aktuatori vrlo korisni kada je potrebna velika energija, u prirodi su nepostojani i trebaju izuzetno obučene mehaničare za rad i održavanje. Da biste saznali više o Hidraulički pokretač .

Električni pokretač

Električni aktuator koristi se za promjenu energije iz električne u mehaničku iz izvora električne energije. Električni aktuator koristi se za rad ventila, proizvodnju hrane i pića, rukovanje materijalom i opremu za rezanje. Općenito, oni su vrlo jednostavni za održavanje u usporedbi s hidrauličkim aktuatorom i pružaju visok raspon preciznosti. Pogledajte ovu vezu da biste saznali više o Električni pokretač .

Glavni nedostaci ovih aktuatora su; nisu prikladni za sva okruženja i zahtijevaju kontrolu sklonosti pregrijavanju. Ovi aktuatori nemaju pouzdanu poziciju ako postoji gubitak snage i imaju prosječnu stopu kvara koja je veća u usporedbi s pneumatskim aktuatorima.

Svojstva

Svojstva pneumatskih i električnih pokretača navedena su u nastavku.

Prednosti i nedostatci

Prednosti mehaničkih pokretača uključuju sljedeće.

• Ovi aktuatori su vrlo jednostavni za korištenje.
• Razina preciznosti je visoka.
• Ovi su isplativi.
• Oni su svestrani i prilagodljivi.
• Ovi su vrlo sigurni.
• Djelovanje mu je dugotrajno.
• Proširena pouzdanost
• Jednostavno postavljanje i instalacija
• Kontrola pokreta je preciznija.
• Manje buke.
• Manje održavanja.
• Potrošnja energije je manja.
• Nema curenja i potpuni raspon veličina, opcija i konfiguracija.

The nedostaci mehaničkih pokretača uključuju sljedeće.

• U usporedbi s pneumatskim, električni pokretač je manje isplativ.
• Teško radno okruženje
• Ako se napajanje izgubi, nema sigurnosne pozicije.
• U pneumatskom aktuatoru kompresor bi trebao stalno raditi
• Hidraulički aktuatori imaju nestabilnu prirodu.
• Hidraulički aktuatori zahtijevaju iznimno obučene mehaničare.
• Oni su vrlo osjetljivi na vibracije

Prijave

Primjene mehaničkih pokretača uključuju sljedeće.

• Mehanički aktuatori koriste se za promjenu rotacijskog kretanja u linearno kretanje.
• Oni su primjenjivi tamo gdje su potrebni linearni pokreti poput elevacije, translacije i linearnog pozicioniranja.
• Ovaj aktuator jednostavno radi mijenjajući jednu vrstu gibanja u drugu pomoću remenica, zupčanika, lanaca itd.
• Ovi aktuatori mijenjaju električni i/p signal u mehaničku pobudnu silu. Koriste se u kombinaciji s zasebnim radijatorom unutar zvučnika s distribuiranim načinom rada i aktivnim kontrolnim aplikacijama za poništavanje vibracija i buke.
• Ovi uređaji jednostavno omogućuju ograničena i kontrolirana kretanja koja se pokreću ručno, električno ili s različitim tekućinama poput hidraulike, zraka itd.

Dakle, ovo je pregled mehaničkog aktuator – radi s aplikacijama. U ovom aktuatoru, unutarnji mehanizmi koji se koriste za pretvaranje i/p snage u gibanje uglavnom se razlikuju ovisno o namjeravanom izlaznom smjeru i određenom izvoru energije koji se koristi. Smjer o/p gibanja je rotacijski ili linearan. Općenito, ovi aktuatori su vrlo snažni u usporedbi s elektromagnetskim tipovima koji se koriste u aplikacijama s visokim momentom. Evo pitanja za vas, što je aktuator?