In elektrische machines is een actuator een essentieel onderdeel dat wordt gebruikt om een systeem of apparaat te verplaatsen en te besturen. Een actuator gebruikt een energiebron en ook een besturingsapparaat. In het algemeen is de regelinrichting een klep. Zodra een besturingsapparaat een besturingssignaal krijgt, reageert een actuator onmiddellijk door eenvoudig de energiebron in mechanische beweging te veranderen. Er zijn verschillende soorten aandrijvingen beschikbaar, zoals zachte, hydraulische, pneumatische, elektrische, thermische/magnetische en mechanische aandrijvingen. Dus dit artikel bespreekt een van de soorten actuatoren namelijk: mechanische actuatoren – werken met applicaties.
Wat is een mechanische actuator?
De mechanische actuator is een apparaat dat een krachtbron gebruikt om fysieke beweging te bereiken. Deze actuatoren zijn belangrijk en beschikbaar op bijna elke geautomatiseerde machine. De stroombronnen die in deze actuatoren worden gebruikt zijn; elektrische stroom, pneumatisch en hydraulisch die handmatig worden bediend of AAN/UIT worden geschakeld via een geautomatiseerd systeem. De functie van de mechanische actuator is om de beweging van roterend naar lineair te veranderen met behulp van versnellingen op een andere snelheid. Mechanische actuatoren zijn gecategoriseerd als spindels, kogelomloopspindels, tandheugel en rondsel, riemaangedreven, enz. Het mechanische actuatordiagram wordt hieronder weergegeven.
Werkingsprincipe van mechanische actuator:
Het werkingsprincipe van een mechanische actuator is om de beweging uit te voeren door roterende beweging in lineaire beweging te veranderen. De werking van de mechanische actuator hangt dus voornamelijk af van combinaties van structurele componenten zoals rails en tandwielen of kettingen en katrollen.
Mechanisch actuatorontwerp
De mechanische actuator is ontworpen met behulp van verschillende componenten, maar de meest activerende componenten zijn de motor, tandwieloverbrenging, schroefassemblage en verlengbuis. Deze actuatoren werken normaal gesproken door de beweging van roterend naar lineair te veranderen.
Motor
De motor die in deze actuator wordt gebruikt, is een gelijkstroommotor waarbij al het vermogen van de actuator wordt geproduceerd.
Overbrenging
Een tandwieloverbrenging is ontworpen met plastic of staal dat wordt gebruikt om de relatie tussen de snelheid van het aandrijfmechanisme en de snelheid van de aangedreven onderdelen te veranderen. De tandwieloverbrenging is eenvoudig aangesloten op een stroombron zoals de motor.
Schroef
Deze actuator werkt op de schroef. Dus door de moer van een actuator te draaien, zal de schroefas binnen een lijn bewegen.
Verlengbuis
De verlengbuis wordt ook wel een binnenbuis genoemd die over het algemeen is gemaakt van roestvrij staal of aluminium. Deze buis is verbonden met de aandrijfmoer met schroefdraad en schuift uit en in zodra de moer langs de roterende spil draait.
Zodra de motor in de actuator wordt aangedreven, draait deze de tandwieloverbrenging. Dus deze overbrenging vermenigvuldigt eenvoudig het koppel en verlaagt de motorsnelheid. De tandwielen draaien een schroef en de moer op de schroef is eenvoudig verbonden met de verlengbuis en wordt naar binnen of naar buiten bewogen op basis van de draairichting van de schroef.
Er is een veerbreuk in verschillende aandrijvingen die de belasting vasthouden zodra de motor niet werkt. Deze wikkelveerbreuk houdt de lading in elke richting door te duwen of te trekken zonder kracht. De schroeven die in verschillende aandrijvingen worden gebruikt, zijn spindels of kogelschroeven.
Typen mechanische actuatoren
Er zijn drie soorten mechanische aandrijvingen op de markt verkrijgbaar: pneumatische of luchtdruk, hydraulische of vloeistofdruk en elektrische aandrijvingen.
Pneumatische aandrijvingen
Een pneumatische actuator gebruikt gas onder druk of perslucht om een gecontroleerde beweging te vormen. Deze actuatoren zijn veelzijdig en kunnen worden aangepast voor gebruik in elk project. Het belangrijkste voordeel van deze actuator is; het is heel eenvoudig te gebruiken en is een veilig alternatief voor zowel hydraulische als elektrische aandrijvingen omdat ze geen elektriciteit of ontsteking nodig hebben om te werken. Het belangrijkste nadeel van deze actuator is dat een compressor continu moet draaien om de werkdruk te handhaven, of het apparaat nu wordt gebruikt of niet.
Hydraulische Actuator:
Een hydraulisch mechanische actuator gebruikt vloeistofdruk om een mechanische beweging te maken. Deze actuatoren worden dus voornamelijk gebruikt wanneer een aanzienlijke hoeveelheid vermogen nodig is om een systeem of machine te laten functioneren. Deze zijn algemeen verkrijgbaar in zware machines waar het hydraulisch vermogen eenvoudig wordt geregeld door de hoeveelheid vloeistof in een cilinder. Wanneer de vloeistof wordt verhoogd, wordt druk gecreëerd en wordt de druk verlaagd door afnemende vloeistof. Hoewel deze actuatoren zeer nuttig zijn als er hoge energie nodig is, zijn ze van nature vluchtig en hebben ze extreem getrainde monteurs nodig om te bedienen en te onderhouden. Meer weten over Hydraulische Actuator: .
Elektrische Actuator
Een elektrische actuator wordt gebruikt om de energie van elektrisch naar mechanisch te veranderen van een elektrische stroombron. Een elektrische actuator wordt gebruikt voor klepbediening, voedsel- en drankproductie, materiaalbehandeling en snijapparatuur. Over het algemeen zijn deze zeer gemakkelijk te onderhouden in vergelijking met hydraulische actuators en bieden ze een hoge mate van precisie. Raadpleeg deze link voor meer informatie over: Electrische Actuator .
De belangrijkste nadelen van deze actuatoren zijn; ze zijn niet geschikt voor alle omgevingen en vereisen controle op neigingen tot oververhitting. Deze actuators hebben geen betrouwbare positie als er stroomverlies is en hebben een gemiddeld storingspercentage dat hoger is in vergelijking met de pneumatische actuator.
Eigendommen
De eigenschappen van de pneumatische en elektrische aandrijvingen staan hieronder vermeld.
| Eigendommen | Elektrische Actuator: |
Pneumatische aandrijving |
|
Actuatortype: |
RCS2A4CA-20-6-50-T2-S | CDJ2B10-30A |
|
Volume/dm^3 |
75,00 | 1.50 |
|
Massa/kg |
1.1 | 0,06 |
|
Horizontale belasting/kg |
6 | 5.5 |
| Verticale belasting/kg | twee |
4.6 |
| Werkslag/mm | vijftig |
30 |
| Positionering Nauwkeurigheid/mm | +/- 0,02 |
+1.00 |
| Vermogensdichtheidsverhouding in Horizontaal/W/dm^3 | 6.53 |
1.76 |
|
Vermogensdichtheidsverhouding in Verticaal/W/dm^3 |
6.93 |
1.63 |
| Repareren | Het repareren ervan is moeilijk, dus duurt lang. | Het repareren ervan is eenvoudig, dus kost minder tijd. |
Voor-en nadelen
De voordelen van mechanische aandrijvingen omvatten de volgende.
- Deze actuatoren zijn zeer eenvoudig in gebruik.
- Het precisieniveau is hoog.
- Deze zijn kostenbesparend.
- Deze zijn veelzijdig en aanpasbaar.
- Deze zijn zeer veilig.
- De prestaties zijn langdurig.
- Uitgebreide betrouwbaarheid
- Eenvoudige installatie en installatie
- Bewegingsbesturing is nauwkeuriger.
- Minder lawaai.
- Minder onderhoud.
- Het energieverbruik is lager.
- Geen lekken en een compleet assortiment maten, opties en configuraties.
De nadelen van mechanische actuatoren zijn de volgende.
- In vergelijking met pneumatisch is de elektrische actuator minder kosteneffectief.
- Zware werkomgeving
- Als de stroom uitvalt, is er geen faalveilige positie.
- In een pneumatische actuator moet de compressor constant draaien
- Hydraulische aandrijvingen hebben een onstabiel karakter.
- Hydraulische aandrijvingen hebben extreem opgeleide monteurs nodig.
- Deze zijn erg gevoelig voor trillingen
Toepassingen
De toepassingen van mechanische aandrijvingen omvatten de volgende.
- De mechanische actuatoren worden gebruikt om de roterende beweging om te zetten in de lineaire beweging.
- Deze zijn van toepassing waar lineaire bewegingen vereist zijn, zoals elevatie, translatie en lineaire positionering.
- Deze actuator werkt eenvoudigweg door het ene soort beweging in een andere te veranderen met behulp van katrollen, tandwielen, kettingen, enz.
- Deze actuatoren veranderen het elektrische i/p-signaal in een mechanische excitatiekracht. Deze worden gebruikt in combinatie met een aparte radiator in luidsprekers met gedistribueerde modus en actieve regeltoepassingen voor trillingen en ruisonderdrukking.
- Deze apparaten bieden eenvoudig beperkte en gecontroleerde bewegingen die handmatig, elektrisch of met verschillende vloeistoffen zoals hydraulisch, lucht, enz.
Dit is dus een overzicht van een mechanische actuator - werkend met toepassingen. In deze actuator verschillen de interne mechanismen die worden gebruikt voor het omzetten van het i/p-vermogen naar een beweging voornamelijk op basis van de beoogde uitgangsrichting en de specifieke gebruikte stroombron. De richting van de o/p-beweging is roterend of lineair. Over het algemeen zijn deze actuatoren zeer krachtig in vergelijking met elektromagnetische typen die zo worden gebruikt in toepassingen met een hoog koppel. Hier is een vraag voor u, wat is een actuator?
