Mekanisk aktuator: design, arbeid og dens anvendelser

I elektriske maskiner er en aktuator en viktig komponent som brukes til å flytte og kontrollere et system eller en enhet. En aktuator bruker en energikilde og også en kontrollenhet. Generelt er kontrollenheten en ventil. Når en kontrollenhet får et kontrollsignal, reagerer en aktuator umiddelbart ved å endre energikilden til mekanisk bevegelse. Det finnes forskjellige typer aktuatorer tilgjengelig som myke, hydrauliske, pneumatiske, elektriske, termiske/magnetiske og mekaniske aktuatorer. Så denne artikkelen diskuterer en av typene aktuatorer, nemlig mekaniske aktuatorer – jobbe med applikasjoner.

Hva er en mekanisk aktuator?

Den mekaniske aktuatoren er en enhet som bruker en strømkilde for å oppnå fysisk bevegelse. Disse aktuatorene er viktige og tilgjengelige nesten på hver automatisert maskin. Strømkildene som brukes i disse aktuatorene er; elektrisk strøm, pneumatisk og hydraulisk som betjenes manuelt eller slås PÅ/AV gjennom et automatisert system. Den mekaniske aktuatorens funksjon er å endre bevegelsen fra roterende til lineær ved hjelp av giring med en annen hastighet. Mekaniske aktuatorer er kategorisert som blyskruer, kuleskruer, tannstang, reimdrevne osv. Det mekaniske aktuatordiagrammet er vist nedenfor.

Arbeidsprinsipp for mekanisk aktuator

Arbeidsprinsippet til en mekanisk aktuator er å utføre bevegelsen ved å endre rotasjonsbevegelse til lineær bevegelse. Så den mekaniske aktuatoroperasjonen avhenger hovedsakelig av strukturelle komponentkombinasjoner som skinner og gir, eller kjeder og trinser.

Mekanisk aktuatordesign

Den mekaniske aktuatoren er designet ved å bruke forskjellige komponenter, men de mest aktiverende komponentene er motor, giring, skruemontering og forlengelsesrør. Disse aktuatorene fungerer normalt ved å endre bevegelsen fra roterende til lineær.

Motor

Motoren som brukes i denne aktuatoren er en likestrømsmotor hvor all aktuatorens kraft produseres.

Giring

En gir er designet med plast eller stål som brukes til å endre forholdet mellom drivmekanismens hastighet og de drevne delenes hastighet. Giren kobles ganske enkelt til en strømkilde som motoren.

Skru

Denne aktuatoren fungerer på skruen. Så ved å vri mutteren på en aktuator, vil skrueakselen bevege seg innenfor en linje.

Forlengelsesrør

Forlengelsesrøret kalles også et indre rør som vanligvis er laget av rustfritt stål eller aluminium. Dette røret er koblet til den gjengede drivmutteren og forlenges og trekkes tilbake når mutteren dreier langs den roterende spindelen.

Når motoren i aktuatoren er drevet, roterer den giret. Så denne giringen multipliserer ganske enkelt dreiemomentet og reduserer motorhastigheten. Tannhjulene roterer en skrue og mutteren på skruen kobles ganske enkelt til forlengelsesrøret og flyttes inn eller ut basert på skruens retning.

Det er fjærbrudd i flere aktuatorer som holder belastningen når motoren ikke fungerer. Denne innpakningsfjærbrekket vil holde lasten i alle retninger ved å skyve eller dra uten strøm. Skruene som brukes i forskjellige aktuatorer er blyskruer eller kuleskruer.

Typer av mekaniske aktuatorer

Det er tre typer mekaniske aktuatorer tilgjengelig på markedet pneumatisk eller lufttrykk, hydraulisk eller væsketrykk og elektriske aktuatorer.

Pneumatiske aktuatorer

En pneumatisk aktuator bruker trykkgass eller trykkluft for å danne en kontrollert bevegelse. Disse aktuatorene er allsidige og kan modifiseres for bruk i ethvert prosjekt. Hovedfordelen med denne aktuatoren er; den er veldig enkel å bruke og er et sikkert alternativ til både hydrauliske og elektriske aktuatorer da de ikke trenger strøm eller tenning for å fungere. Den største ulempen med denne aktuatoren er at en kompressor skal kjøre kontinuerlig for å opprettholde arbeidstrykket enten enheten brukes eller ikke.

Hydraulisk aktuator

En hydraulisk mekanisk aktuator bruker væsketrykk for å gjøre en mekanisk bevegelse. Så disse aktuatorene brukes hovedsakelig når det kreves en betydelig mengde strøm for at et system eller en maskin skal fungere. Disse er vanligvis tilgjengelige i tunge maskiner der hydraulisk kraft ganske enkelt kontrolleres gjennom mengden væske i en sylinder. Når væsken økes, skapes trykket og trykket reduseres gjennom avtagende væske. Selv om disse aktuatorene er svært nyttige når det kreves kraftig energi, er de flyktige i naturen og trenger ekstremt trente mekanikere for å betjene og vedlikeholde. å vite mer om Hydraulisk aktuator .

Elektrisk aktuator

En elektrisk aktuator brukes til å endre energien fra elektrisk til mekanisk fra en elektrisk kraftkilde. En elektrisk aktuator brukes til ventildrift, mat- og drikkeproduksjon, materialhåndtering og skjæreutstyr. Generelt er disse veldig enkle å vedlikeholde sammenlignet med hydrauliske aktuatorer og gir et høyt presisjonsområde. Vennligst se denne lenken for å vite mer om Elektrisk aktuator .

Hovedulempene med disse aktuatorene er; de er ikke egnet for alle miljøer og krever kontroll for overopphetingstendenser. Disse aktuatorene har ingen pålitelig posisjon hvis det er tap av kraft og har en gjennomsnittlig feilrate som er høyere sammenlignet med den pneumatiske aktuatoren.

Eiendommer

Egenskapene til de pneumatiske og elektriske aktuatorene er oppført nedenfor.

Fordeler og ulemper

Fordelene med mekaniske aktuatorer inkluderer følgende.

• Disse aktuatorene er veldig enkle å bruke.
• Presisjonsnivået er høyt.
• Disse er kostnadseffektive.
• Disse er allsidige og kan tilpasses.
• Disse er veldig sikre.
• Ytelsen er langvarig.
• Utvidet pålitelighet
• Enkel oppsett og installasjon
• Bevegelseskontroll er mer nøyaktig.
• Mindre støy.
• Mindre vedlikehold.
• Energiforbruket er mindre.
• Ingen lekkasjer og et komplett utvalg av størrelser, alternativer og konfigurasjoner.

De ulemper med mekaniske aktuatorer inkluderer følgende.

• Sammenlignet med pneumatisk er den elektriske aktuatoren mindre kostnadseffektiv.
• Tungt arbeidsmiljø
• Hvis strømmen går bort, er det ingen feilsikker posisjon.
• I en pneumatisk aktuator skal kompressoren gå konstant
• Hydrauliske aktuatorer har ustabil natur.
• Hydrauliske aktuatorer trenger ekstremt trente mekanikere.
• Disse er svært følsomme for vibrasjoner

applikasjoner

Bruksområdene til mekaniske aktuatorer inkluderer følgende.

• De mekaniske aktuatorene brukes til å endre den roterende bevegelsen til den lineære bevegelsen.
• Disse er anvendelige der lineære bevegelser er påkrevd som elevasjon, translasjon og lineær posisjonering.
• Denne aktuatoren fungerer ganske enkelt ved å endre en type bevegelse til en annen ved å bruke trinser, gir, kjeder, etc.
• Disse aktuatorene endrer det elektriske i/p-signalet til en mekanisk eksitasjonskraft. Disse brukes i kombinasjon med en separat radiator innenfor distribuert modus høyttalere og aktive kontrollapplikasjoner for vibrasjon og støydemping.
• Disse enhetene gir ganske enkelt begrensede og kontrollerte bevegelser som betjenes manuelt, elektrisk eller med forskjellige væsker som hydraulikk, luft, etc.

Dermed er dette en oversikt over en mekanisk aktuator – fungerer med søknader. I denne aktuatoren er de innvendige mekanismene som brukes for å konvertere i/p-effekten til en bevegelse hovedsakelig forskjellige basert på den tiltenkte utgangsretningen og den aktuelle kraftkilden som brukes. Retningen til o/p-bevegelsen er enten roterende eller lineær. Generelt er disse aktuatorene veldig kraftige sammenlignet med elektromagnetiske typer som brukes i applikasjoner med høyt dreiemoment. Her er et spørsmål til deg, hva er en aktuator?