Genel olarak, bir valf bir işlemi kendi başına kontrol edemez, bu nedenle bir işlem değişkenini kontrol etmek için bunları yerleştirmek için bir operatöre ihtiyaç duyarlar. Valfleri hareket ettirmek için uzaktan ve otomatik olarak çalıştırmak için aktüatör gibi özel bir cihaz gereklidir. Aktüatör, bir şeyi çalıştırmak veya hareket ettirmek için kullanılan bir tür cihazdır. Aktüatörler Elektrik, Hidrolik ve Pnömatik gibi sektörlerde kullanılan ve enerji kaynaklarına göre tanımlanan üç tipte mevcuttur. Yani bu makale genel bir bakışı tartışıyor pnömatik aktüatör – çalışma ve uygulamaları.
Pnömatik Aktüatör Nedir?
Bir pnömatik aktüatör tanımı; basınçlı hava formundaki enerjiyi harekete dönüştürmek için kullanılan bir aktüatör çeşididir. Bazı aktüatörlerin basınçlı havanın enerjisini doğrusal harekete ve bazı aktüatörlerin döner harekete dönüştüğü farklı pnömatik aktüatör biçimleri sunan farklı üreticiler vardır. Bu aktüatörlerin endüstride hava silindirleri, hava aktüatörleri ve pnömatik silindirler gibi farklı isimleri vardır.
Pnömatik Aktüatör Nasıl Çalışır?
Bir Pnömatik aktüatör, esas olarak, basınç oluşturmak için bir odaya giren basınçlı hava gibi bir tür basınçlı gaza bağlıdır. Bu hava, dış atmosfer basıncına kıyasla yeterli basınç oluşturduğunda, dişli veya piston gibi bir cihazın kontrollü kinetik hareketi ile sonuçlanır. Böylece ortaya çıkan bu hareket ya dairesel bir hareketle ya da düz bir çizgide yönlendirilir. Bu aktüatörler, sıkıştırılmış gazın enerjiye dönüştürülmesinin son derece kontrollü, tekrarlanabilir ve güvenilir olduğu çok çeşitli mevcut endüstrilerde en sık kullanılan mekanik cihazlardan biridir.
Pnömatik Aktüatör Yapısı ve Çalışması
Pnömatik aktüatör, yay, kompresör, rezervuar, diyafram ve valf gibi farklı bileşenler kullanılarak yapılmıştır. Aşağıdaki şema bir pnömatik aktüatörün yapısını göstermektedir. Bu sistemi sürmek için sıvının enerjisi mekanik olarak değiştirilir. Bu sistemde taze hava kompresör vasıtasıyla sıkıştırılır ve bu hava basitçe depolama haznesinde depolanır.
Burada hava yönünü ve akış hızını kontrol etmek için bir akış kontrol valfi kullanılır. Bu aktüatördeki yay ünitesi, bir yerden diğerine hava akışını yönetir ve ayrıca pistona doğru bir geri dönüş darbesi verir.
İlk başta, kontrol valfi açık kalacak ve diyafram, hava beslemesi ihtiyacında yay hareketi ile yukarı çekilecektir. Daha sonra hava atmosferden çekilir ve filtreden geçirilerek kompresöre verilir. Şimdi kompresör havayı sıkıştıracak ve basınç seviyesini artıracaktır.
Burada dikkat etmemiz gereken nokta hava basıncı seviyesi arttığında havanın sıcaklığının da arttığıdır. Bu nedenle, sıcaklığı mütevazı bir aralıkta tutmak için hava soğutucuları kullanılır. Bundan sonra, basınçlı hava, basınç seviyesinin korunabilmesi için bir depolama rezervuarında depolanır. Ayrıca sistem içindeki bu basınçlı hava, pnömatik aktüatörün diyaframına enerji uygular. Kuvvet, basınçlı hava nedeniyle yayın kuvvetini yendiğinde, diyaframı üstte tutar ve kontrol valfini kapatmak için diyaframın aşağı doğru hareket etmesine neden olur.
Hava besleme basıncı arttırıldığında, diyafram sürekli olarak aşağı yönde hareket eder ve bu da kontrol vanasını belirli bir noktada tamamen kapatır. Benzer şekilde, hava besleme basıncı bir kez azaldığında, yay tarafından diyaframa uygulanan kuvvet, sağlanan kuvvet nedeniyle kuvveti yener. Bu, kontrol vanasını açmak için diyaframın yukarı yönünde harekete neden olabilir.
Burada, kontrol valfinin konumunun esas olarak hava basıncına bağlı olduğu da not edilir. Sonuç olarak, kontrol vanasının açılıp kapanması, diyaframın hava basıncı ile hareketi ile ilgilidir.
Bir kontrolörün ardından, tercih edilen eylemin gerçekleşmesi için bir kontrol sinyali sağlamak üzere aktüatörlerin orada olduğunu biliyoruz. Böylece hava basıncı elde edilen kontrol sinyaline göre değişecek ve bu aynı anda kontrol valfinin konumunu değiştirecektir. Bu sayede bu aktüatör alınan kontrol sinyaline göre çalışır ve prosesi yönlendirir.
Pnömatik Aktüatör Çeşitleri
Pistonlar, döner kanatlar ve yaylar veya diyaframlar gibi farklı tipte pnömatik aktüatörler vardır.
Pistonlu Pnömatik Aktüatör
Bu tip pnömatik aktüatör, silindir içinde bir piston kullanır. Piston hareketi, pistonun bir yüzüne basitçe daha az veya daha fazla güç uygulanmasından kaynaklanabilir.
Tek etkili tabanlı piston tarzı pnömatik aktüatör, bir yüzünde bir yay kullanır ve diğer yüze kuvvet değiştirirken, Çift etkili tabanlı piston tarzı pnömatik aktüatör, pistonun her iki yüzüne de uygulanan hava basıncına sahiptir. Pistonun doğrusal hareketi, doğrusal hareketin çalıştırılması için doğrudan kullanılabilir, aksi takdirde bir pinyon ve kremayer veya ilgili mekanik düzenleme ile döner harekete dönüştürülebilir. Bu aktüatörler basitçe silindir çapı ve strok uzunluğu ile tanınır. Büyük silindirli bir pnömatik aktüatör daha fazla kuvvet uygulayabilir.
Döner Kanatlı Pnömatik Aktüatör
Döner kanatlı tip pnömatik aktüatör, iki basınçlı hazneli pistonlu pnömatik aktüatör gibi çalışır. Bu aktüatörün mahfazası, silindir şeklinden ziyade bir pasta kaması şeklindedir. Bir çıkış mili içeren bir kürek, iki basınçlı odayı basitçe böler. Kürek boyunca fark derecesinin değiştirilmesi, çıkış milini 90 derecelik hareketi boyunca buna göre hareket ettirir.
Yaylı/Diyaframlı Pnömatik Aktüatör
Bu tür bir pnömatik aktüatör, bir yay tarafından karşıt olan bir plakaya karşı bir diyaframı itmek için basınçlı havaya ihtiyaç duyar. Basınç düştüğünde yay diyaframı geri çeker. Böylece kuvvet değiştirilerek konum elde edilebilir. Bu tür bir aktüatör, aktüatörü kırma konumuna geri döndüren yay tarafından hava kuvveti kaybolduğunda, arızalı olarak açılabilir/arıza kapatılabilir.
Avantajlar ve dezavantajlar
bu pnömatik aktüatörün avantajları aşağıdakileri içerir.
- Pnömatik aktüatörler, lineer hareket kontrolü tabanlı uygulamalarda kullanıldığında yüksek kuvvet ve hızlı hareket hızları sağlar.
- Bu aktüatörler yüksek dayanıklılığa sahiptir.
- Yüksek güvenilirliğe sahiptirler.
- Uygulamalarda hijyenin esas olduğu tercih edilen cihazlardır.
- Uygun maliyetli.
- Bunların bakımı ve kurulumu çok kolaydır
- Bunlar son derece dayanıklıdır ve performanslarını sürdürmek için gereken maliyetleri azaltabilir.
- Bu aktüatörler, 0 – 200 °C arasında değişen geniş bir sıcaklık aralığına sahiptir.
- Bunlar patlama ve yanmaz.
- Pnömatik aktüatörler daha az ağırlığa sahiptir.
bu pnömatik aktüatörlerin dezavantajları aşağıdakileri içerir.
- Bu aktüatörün o/p gücü hidrolik aktüatörden daha küçüktür.
- Akışkan gibi hava kullanıldığı için makine içi parçalar yağlanmaz.
- Düşük hıza dayalı işlemlerde çıktı doğruluğu oldukça düşüktür.
- Bu aktüatörler, belirli uygulamalar için kullanıldıklarında çok verimli çalışırlar.
- Bunlar daha düşük hızda iyi performans göstermezler.
- Basınçlı hava iyi bir hazırlık gerektirir
- Hava, bakımını azaltan yağlama veya yağ ile kirlenebilir.
Uygulamalar
bu pnömatik aktüatör uygulamaları aşağıdakileri içerir.
- Pnömatik aktüatörler, farklı endüstriyel alanlar gibi çok çeşitli uygulamalarda kullanılabilir ve bu aktüatörlerin uygulama alanlarından bazıları;
- Hava kompresörleri.
- Havacılık.
- Demiryolu uygulaması.
- Paketleme ve üretim makineleri.
- Yanıcı otomobil motorları.
- Bu aktüatörler, benzinle çalışan araçların pistonlarında ve ateşleme odalarında yaygın olarak kullanılır. Bu nedenle, sonunda pistonu hareket ettiren ve enerjiyi arabanın krank miline dönüştüren basınçlı enerjiyi üretmek için hava ateşlemesini ve benzini kullanırlar. Ancak bu aktüatörler, tercih edilen mekanik kuvveti oluşturmak için çoğunlukla ateşleme olmaksızın basınçlı gaza bağlıdır.
- Bu tip aktüatörler paketleme ve üretim makineleri, hava kompresörleri, posta tüpleri ve ayrıca uçak ve demiryolu uygulamaları gibi ulaşım cihazları için gereklidir.
Robotikte pnömatik nasıl kullanılır?
Genel olarak Pnömatik, fiziksel sistemleri kontrol etmek için basınçlı gaz kullanır. Bunlar, mekanik hareket üretmek için basınçlı hava içeren robotlarda yaygın olarak kullanılmaktadır.
Pnömatik robotik kol nedir?
Pnömatik robotik kol, insan eli gibi çalışır ve iki kol içerir; üst kol ve önkol. Üst kol, dönebilen tabana menteşeli destek ile kalıcıdır ve bir pnömatik silindir ile etkinleştirilirken, ön kol menteşeli destek ile üst kola sabitlenir. Bu nedenle robotik kol, pnömatik bir silindir kullanan bir insan eli gibi çalışır.
Böylece, bu pnömatik aktüatöre genel bakış - uygulamalarla çalışma. Bu aktüatörler, enerjiyi doğrusal veya döner harekete dönüştürmek için gaz veya basınçlı hava kullanan verimli, son derece güvenilir ve güvenli hareket kontrol kaynaklarıdır. Bunlar özellikle sık vana açma ve kapama için uygundur ve ayrıca elektrik kullanımının tutuşma veya yangın tehlikesine neden olabileceği diğer endüstriyel tabanlı uygulamalarda da kullanılır. İşte size bir soru, aktüatör örnekleri nelerdir?
