Pneumatisk aktuator: konstruksjon, arbeid og dens bruksområder

Generelt kan ikke en ventil kontrollere en prosess av seg selv, så de trenger en operatør til å plassere dem for å kontrollere en prosessvariabel. En spesiell enhet som en aktuator er nødvendig for å betjene ventiler eksternt og automatisk for å flytte dem. En aktuator er en type enhet som brukes til å få noe til å fungere eller bevege seg. Aktuatorer er tilgjengelig i tre typer som er definert av deres energikilde og brukes i bransjer som elektrisk, hydraulisk og pneumatisk. Så denne artikkelen diskuterer en oversikt over pneumatisk aktuator – arbeid og deres applikasjoner.

Hva er pneumatisk aktuator?

En pneumatisk aktuatordefinisjon er; en type aktuator som brukes til å endre energien som er i trykkluftformen til bevegelse. Det er forskjellige produsenter som tilbyr forskjellige former for pneumatiske aktuatorer der noen aktuatorer konverterer energien til trykkluft til lineær bevegelse og noen aktuatorer endres til roterende bevegelse. Disse aktuatorene har forskjellige navn i bransjen som luftsylindere, luftaktuatorer og pneumatiske sylindre.

Hvordan fungerer en pneumatisk aktuator?

En pneumatisk aktuator er hovedsakelig avhengig av en form for trykkgass som trykkluft som kommer inn i et kammer for å bygge opp trykk. Når denne luften bygger opp tilstrekkelig trykk sammenlignet med det ytre atmosfæriske trykket, resulterer det i den kontrollerte kinetiske bevegelsen til en enhet som et gir eller et stempel. Så denne resulterende bevegelsen er rettet i enten en sirkulær bevegelse eller i en rett linje. Disse aktuatorene er en av de mest brukte mekaniske enhetene i et bredt spekter av gjeldende industrier når komprimert gass omdannes til energi er ekstremt kontrollert og repeterbar og pålitelig.

Pneumatisk aktuator konstruksjon og arbeid

Den pneumatiske aktuatoren er konstruert ved å bruke forskjellige komponenter som fjær, kompressor, reservoar, membran og ventil. Følgende diagram representerer konstruksjonen av en pneumatisk aktuator. For å drive dette systemet endres energien til væsken til mekanisk. I dette systemet komprimeres den friske luften gjennom kompressoren og denne luften lagres ganske enkelt i lagringsreservoaret.

Her brukes en strømningsreguleringsventil for å kontrollere luftretningen og dens strømningshastighet. Fjærenheten i denne aktuatoren håndterer luftstrømmen fra et sted til et annet og gir også et returslag mot stempelet.
Til å begynne med vil kontrollventilen forbli åpen og membranen trekkes opp gjennom fjærvirkningen ved behov for lufttilførsel. Deretter trekkes luften fra atmosfæren, den filtreres av et filter og gis til kompressoren. Nå vil kompressoren komprimere luften og øke trykknivået.

Her må vi legge merke til at når lufttrykknivået økes, så økes også lufttemperaturen. Dermed brukes luftkjølere for å holde temperaturen i et beskjedent område. Etter det lagres trykkluften ganske enkelt i et lagringsreservoar slik at trykknivået kan opprettholdes. I tillegg tilfører denne trykkluften i systemet energi til membranen til den pneumatiske aktuatoren. Når kraften overvinner fjærens kraft på grunn av trykkluften, holder den membranen på toppen for å få membranen til å bevege seg nedover for å lukke kontrollventilen.

Når lufttilførselstrykket økes, beveger membranen seg kontinuerlig nedover og dette lukker kontrollventilen helt på et bestemt punkt. På samme måte, når lufttilførselstrykket er redusert, vil den påførte kraften på membranen av fjæren overvinne kraften på grunn av den tilførte kraften. Dette kan føre til bevegelse i retning oppover av membranen for å åpne kontrollventilen.

Her bemerkes det også her at reguleringsventilens posisjon hovedsakelig avhenger av lufttrykket. Som et resultat er reguleringsventilens åpning og lukking relatert til membranens bevegelse med lufttrykket.

Vi vet at etter en kontroller er aktuatorer der for å gi et kontrollsignal for at den foretrukne handlingen skal finne sted. Så lufttrykket vil bli endret basert på det oppnådde kontrollsignalet og dette endrer posisjonen til kontrollventilen samtidig. På denne måten fungerer denne aktuatoren i henhold til det mottatte styresignalet og driver prosessen.

Typer pneumatiske aktuatorer

Det finnes forskjellige typer pneumatiske aktuatorer som stempler, roterende skovler og fjærer, eller membraner.

Stempel pneumatisk aktuator

Denne typen pneumatisk aktuator bruker et stempel i en sylinder. Stempelbevegelsen kan forårsakes ved ganske enkelt å bruke mindre eller mer kraft på en side av stempelet.

Enkeltvirkende basert pneumatisk aktuator i stempelstil bruker en fjær på den ene siden og endrer kraft til den andre siden, mens en dobbeltvirkende pneumatisk aktuator i stempelstil har lufttrykk som påføres begge sider av stempelet. Stempelets lineære bevegelse kan brukes direkte til aktivering av lineær bevegelse, ellers kan den endres til roterende bevegelse med et tannhjul og tannstang eller relatert mekanisk arrangement. Disse aktuatorene gjenkjennes ganske enkelt med en diameter på sylinder og slaglengde. En pneumatisk aktuator med en stor sylinder er i stand til å utøve mer kraft.

Roterende vinge pneumatisk aktuator

Den pneumatiske aktuatoren med roterende vinge fungerer ganske enkelt som en pneumatisk aktuator med stempel med to trykkkammere. Huset til denne aktuatoren er formet som en kakekile i stedet for en sylinderform. En skovl inkludert en utgående aksel deler ganske enkelt de to trykksatte kamrene. Ved å endre graden av forskjell på tvers av skovlen beveger den utgående akselen tilsvarende gjennom dens 90 graders bevegelse.

Fjær/membran pneumatisk aktuator

Denne typen pneumatisk aktuator trenger trykkluft for å skyve en membran mot en plate som er motsatt av en fjær. Når trykket er redusert, vil fjæren trekke tilbake membranen. Så ved å endre kraften kan posisjonen oppnås. Denne typen aktuator kan svikte-åpne/feil-lukke når luftkraften er tapt ved at fjæren returnerer aktuatoren til pauseposisjon.

Fordeler og ulemper

De fordelene med pneumatisk aktuator s inkluderer følgende.

• Pneumatiske aktuatorer leverer høy kraft og raske bevegelseshastigheter når de er brukt i lineære bevegelseskontrollbaserte applikasjoner.
• Disse aktuatorene har høy holdbarhet.
• De har høy pålitelighet.
• Dette er de foretrukne enhetene der hygiene er avgjørende i applikasjonene.
• Kostnadseffektiv.
• Disse er veldig enkle å vedlikeholde og installere
• Disse er ekstremt holdbare og kan redusere kostnadene som kreves for å opprettholde ytelsen.
• Disse aktuatorene har et bredt temperaturområde som varierer fra 0 – 200 °C.
• Disse er eksplosjons- og brannsikre.
• Pneumatiske aktuatorer har mindre vekt.

De ulemper med pneumatiske aktuatorer Inkluder følgende.

• O/p-effekten til denne aktuatoren er mindre enn den hydrauliske aktuatoren.
• De innvendige maskindelene er ikke smurt på grunn av bruken av luft som væsken.
• Utgangsnøyaktigheten er ganske mindre innenfor lavhastighetsbaserte operasjoner.
• Disse aktuatorene fungerer svært effektivt når de brukes til spesielle applikasjoner.
• Disse utføres ikke godt i mindre hastighet.
• Trykkluft trenger god forberedelse
• Luften kan bli forurenset av smøring eller olje som reduserer vedlikeholdet.

applikasjoner

De bruksområder for pneumatiske aktuatorer Inkluder følgende.

• Pneumatiske aktuatorer er anvendelige i et bredt spekter av bruksområder som forskjellige industriområder, og noen av bruksområdene til disse aktuatorene er;
• Luftkompressorer.
• Luftfart.
• Søknad om jernbane.
• Emballasje og produksjonsmaskiner.
• Brennbare bilmotorer.
• Disse aktuatorene brukes ofte i stempler og tenningskamre på bensindrevne kjøretøy. Så de bruker lufttenningen og bensinen til å generere den trykksatte energien som til slutt beveger stempelet og endrer energi inn i veivakselen til bilen. Men disse aktuatorene er for det meste avhengige av trykkgass uten tenning for å generere den foretrukne mekaniske kraften.
• Disse typene aktuatorer er nødvendige for pakke- og produksjonsmaskineri, luftkompressorer, postrør og også transportenheter som fly- og jernbaneapplikasjoner.

Hvordan brukes pneumatikk i robotikk?

Generelt bruker Pneumatics trykkgass for å kontrollere fysiske systemer. Disse er mye brukt på roboter med trykkluft for å produsere mekanisk bevegelse.

Hva er en pneumatisk robotarm?

Den pneumatiske robotarmen fungerer som en menneskehånd og den inkluderer to armer, nemlig; overarmen og underarmen. Overarmen er permanent med hengslet støtte til den roterbare basen og aktivert med en pneumatisk sylinder, mens underarmen er festet til overarmen med hengslet støtte. Derfor fungerer robotarmen som en menneskehånd ved hjelp av en pneumatisk sylinder.

Dermed er dette en oversikt over en pneumatisk aktuator – jobbe med applikasjoner. Disse aktuatorene er effektive, svært pålitelige og sikre bevegelseskontrollkilder som bruker gass eller trykkluft for å konvertere energi til lineær eller roterende bevegelse. Disse er spesielt egnet for hyppig åpning og lukking av ventiler og brukes også i andre industrielle applikasjoner der bruk av elektrisitet kan forårsake antennelse eller brannfare. Her er et spørsmål til deg, hva er eksemplene på aktuatorer?