Mekanik Aktüatör : Tasarım, Çalışma ve Uygulamaları

Elektrikli makinelerde aktüatör, bir sistemi veya cihazı hareket ettirmek ve kontrol etmek için kullanılan temel bir bileşendir. Bir aktüatör, bir enerji kaynağı ve ayrıca bir kontrol cihazı kullanır. Genel olarak, kontrol cihazı bir valftir. Bir kontrol cihazı bir kontrol sinyali aldığında, bir aktüatör hemen enerji kaynağını mekanik harekete çevirerek tepki verir. Yumuşak, hidrolik, pnömatik, elektrikli, termik/manyetik ve mekanik aktüatörler gibi farklı aktüatör türleri mevcuttur. Bu makale, aktüatör türlerinden birini tartışıyor: mekanik aktüatörler - uygulamalarla çalışma.

Mekanik Aktüatör Nedir?

Mekanik aktüatör, fiziksel hareketi sağlamak için bir güç kaynağı kullanan bir cihazdır. Bu aktüatörler önemlidir ve neredeyse her otomatik makinede bulunur. Bu aktüatörlerde kullanılan güç kaynakları; manuel olarak çalıştırılan veya otomatik bir sistemle AÇILIP/KAPATILAN elektrik akımı, pnömatik ve hidrolik. Mekanik aktüatörün işlevi, farklı bir hızda dişliler yardımıyla hareketi dönerden doğrusala değiştirmektir. Mekanik aktüatörler, kılavuz vidalar, Bilyalı vidalar, kremayer ve pinyon, kayış tahrikli vb. olarak sınıflandırılır. Mekanik aktüatör şeması aşağıda gösterilmiştir.

Mekanik Aktüatör Çalışma Prensibi

Mekanik bir aktüatörün çalışma prensibi, dönme hareketini doğrusal harekete dönüştürerek hareketi gerçekleştirmektir. Dolayısıyla mekanik aktüatörün çalışması esas olarak raylar ve dişliler veya zincirler ve kasnaklar gibi yapısal bileşen kombinasyonlarına bağlıdır.

Mekanik Aktüatör Tasarımı

Mekanik aktüatör, çeşitli bileşenler kullanılarak tasarlanmıştır ancak en etkinleştirici bileşenler Motor, Dişli, Vida tertibatı ve Uzatma borusudur. Bu aktüatörler normalde hareketi dönerden doğrusala değiştirerek çalışır.

Motor

Bu aktüatörde kullanılan motor, aktüatörün gücünün tamamının üretildiği bir DC motordur.

dişli

Tahrik mekanizmasının hızı ile tahrik edilen parçaların hızı arasındaki ilişkiyi değiştirmek için kullanılan plastik veya çelikten bir dişli tasarlanmıştır. Dişli, motor gibi bir güç kaynağına basitçe bağlanır.

Vida

Bu aktüatör vida üzerinde çalışır. Böylece bir aktüatörün somununu çevirerek vida mili bir çizgi içinde hareket edecektir.

Uzatma borusu

Uzatma borusu, genellikle paslanmaz çelik veya alüminyumdan yapılan iç boru olarak da adlandırılır. Bu boru dişli tahrik somununa bağlıdır ve somun döner mil boyunca döndüğünde uzar ve geri çekilir.

Aktüatördeki motora güç verildiğinde, dişliyi döndürür. Dolayısıyla bu dişli, torku çarpar ve motor hızını azaltır. Dişliler bir vidayı döndürür ve vida üzerindeki somun basitçe uzatma borusuna bağlanır ve vidanın dönüş yönüne göre içeri veya dışarı hareket ettirilir.

Birkaç aktüatörde, motor çalışmadığında yükü tutacak bir sargı yayı vardır. Bu sarma yayı, güç olmadan iterek veya çekerek yükü herhangi bir yönde tutacaktır. Farklı aktüatörlerde kullanılan vidalar kurşun vidalar veya bilyalı vidalardır.

Mekanik Aktüatör Çeşitleri

Piyasada pnömatik veya hava basıncı, hidrolik veya sıvı basıncı ve elektrikli aktüatörler olmak üzere üç tip mekanik aktüatör mevcuttur.

Pnömatik Aktüatörler

Bir pnömatik aktüatör, kontrollü bir hareket oluşturmak için basınçlı gaz veya basınçlı hava kullanır. Bu aktüatörler çok yönlüdür ve herhangi bir projede kullanılmak üzere değiştirilebilir. Bu aktüatörün temel avantajı; Çalıştırmak için elektriğe veya ateşlemeye ihtiyaç duymadıklarından, kullanımı çok basittir ve hem hidrolik hem de elektrikli aktüatörlere güvenli bir alternatiftir. Bu aktüatörün ana dezavantajı, cihaz kullanılsa da kullanılmasa da çalışma basıncını korumak için bir kompresörün sürekli çalışması gerektiğidir.

Hidrolik Aktüatör

Bir hidrolik mekanik aktüatör, mekanik bir hareket yapmak için sıvı basıncını kullanır. Bu nedenle, bu aktüatörler esas olarak bir sistem veya makinenin çalışması için önemli miktarda güç gerektiğinde kullanılır. Bunlar, hidrolik gücün basitçe bir silindir içindeki sıvı miktarıyla kontrol edildiği ağır makinelerde yaygın olarak bulunur. Akışkan arttığında basınç oluşur ve azalan akışkanla basınç düşürülür. Bu aktüatörler, yüksek güçlü enerji gerektiğinde çok yardımcı olsalar da, doğası gereği uçucudurlar ve çalıştırmak ve bakım yapmak için son derece eğitimli mekaniklere ihtiyaç duyarlar. hakkında daha fazla bilgi için Hidrolik Aktüatör .

Elektrikli aktüatör

Bir elektrik güç kaynağından enerjiyi elektrikten mekanik hale dönüştürmek için bir elektrikli aktüatör kullanılır. Valf çalışması, yiyecek ve içecek üretimi, malzeme taşıma ve kesme ekipmanı için bir elektrikli aktüatör kullanılır. Genel olarak, hidrolik aktüatöre kıyasla bunların bakımı çok kolaydır ve yüksek bir hassasiyet aralığı sağlar. hakkında daha fazla bilgi için lütfen bu bağlantıya bakın Elektrikli Aktüatör .

Bu aktüatörlerin başlıca dezavantajları; tüm ortamlar için uygun değildirler ve aşırı ısınma eğilimleri için kontrol gerektirirler. Bu aktüatörlerin, güç kaybı olması durumunda güvenilir bir konumu yoktur ve pnömatik aktüatöre kıyasla daha yüksek bir ortalama arıza oranına sahiptir.

Özellikleri

Pnömatik ve elektrikli aktüatörlerin özellikleri aşağıda listelenmiştir.

Avantajlar ve dezavantajlar

Mekanik aktüatörlerin avantajları aşağıdakileri içerir.

• Bu aktüatörlerin kullanımı çok kolaydır.
• Hassasiyet seviyesi yüksektir.
• Bunlar uygun maliyetlidir.
• Bunlar çok yönlü ve özelleştirilebilir.
• Bunlar çok güvenli.
• Performansı uzun ömürlüdür.
• Genişletilmiş güvenilirlik
• Kolay kurulum ve kurulum
• Hareket kontrolü daha doğrudur.
• Daha az gürültü.
• Daha az bakım.
• Enerji tüketimi daha azdır.
• Sızıntı yok ve eksiksiz bir boyut, seçenek ve konfigürasyon yelpazesi.

bu mekanik aktüatörlerin dezavantajları aşağıdakileri içerir.

• Pnömatik ile karşılaştırıldığında, elektrikli aktüatör daha az maliyetlidir.
• Zorlu çalışma ortamı
• Güç kesilirse, arıza emniyetli bir konum yoktur.
• Pnömatik aktüatörde kompresör sürekli çalışmalıdır.
• Hidrolik aktüatörler kararsız bir yapıya sahiptir.
• Hidrolik aktüatörler son derece eğitimli mekaniklere ihtiyaç duyar.
• Bunlar titreşime çok duyarlıdır

Uygulamalar

Mekanik aktüatörlerin uygulamaları aşağıdakileri içerir.

• Mekanik aktüatörler, dönme hareketini doğrusal harekete dönüştürmek için kullanılır.
• Bunlar, yükseklik, öteleme ve doğrusal konumlandırma gibi doğrusal hareketlerin gerekli olduğu durumlarda uygulanabilir.
• Bu aktüatör, kasnaklar, dişliler, zincirler vb. kullanarak bir tür hareketi diğerine değiştirerek çalışır.
• Bu aktüatörler, elektrik i/p sinyalini mekanik bir uyarma kuvvetine dönüştürür. Bunlar, titreşim ve gürültü iptali için dağıtılmış mod hoparlörler ve aktif kontrol uygulamalarında ayrı bir radyatör ile birlikte kullanılır.
• Bu cihazlar, elle, elektrikle veya hidrolik, hava vb. gibi farklı akışkanlarla çalışan sınırlı ve kontrollü hareketler sağlar.

Bu nedenle, bu bir mekanik aktüatör – çalışma uygulamalar ile. Bu aktüatörde, i/p gücünü harekete dönüştürmek için kullanılan iç mekanizmalar, esas olarak amaçlanan çıkış yönüne ve kullanılan belirli güç kaynağına göre farklılık gösterir. o/p hareketinin yönü ya döner ya da doğrusaldır. Genel olarak, bu aktüatörler, yüksek torklu uygulamalarda kullanılan elektromanyetik tiplere kıyasla çok güçlüdür. İşte size bir soru, aktüatör nedir?