Hvad er en roterende aktuator: funktion og dens anvendelser

En hydraulisk aktuator er en slags mekanisk enhed, der bruges til at ændre energien til en lineær bevægelse ved at bruge hydraulik. Generelt afhænger tungt udstyr hovedsageligt af forskellige hydrauliske aktuatorer for at fungere. For eksempel; en bulldozer er i stand til at løfte tonsvis af murbrokker med aktuatorerne inden i dens løftearm. Disse bruges i vid udstrækning, når højhastigheds- og store kraftoperationer er påkrævet, som i lukkede kredsløbskontrolsystemer. Hydrauliske aktuatorer er klassificeret i tre typer lineære, roterende og semi-roterende. Denne artikel diskuterer én type hydraulisk aktuator nemlig; roterende aktuator – arbejde med applikationer.

Hvad er en roterende aktuator?

En roterende aktuator er en elektrisk, væskedrevet eller manuel enhed, der bruges til at konvertere elektrisk energi til roterende eller oscillerende bevægelse. Disse aktuatorer bruges hovedsageligt i manuel eller automatisk ventildrift, hvor tilgængeligheden af ​​forsyninger som trykluft eller elektrisk strøm spiller en væsentlig rolle i valget af en aktuator.

Denne type aktuator er forskellig fra en lineær aktuator, fordi en lineær aktuator bruger lineær bevægelse til at overføre effekt, når den er modsat rotation; imidlertid er en roterende aktuator forbundet til indretninger for at danne lineære aktuatorer. Disse aktuatorer bruges på mobilt hydraulisk udstyr, ombord på fly og i bevægelseskontrolsystemer.

Hvordan fungerer en roterende aktuator?

For et væskekraftsystem fungerer en roterende aktuator som en o/p-enhed, der transporterer en oscillerende bevægelse over et begrænset område i en hel omdrejning af cirklen. Så en højre roterende aktuator producerer arbejde gennem direkte væsketrykpåvirkning mod indvendige skovle. Her kan arbejde defineres som energi påført over en afstand. En roterende aktuator bruges hovedsageligt til at tilvejebringe en roterende eller vinkelbevægelse ved blot at tillade et slag i en oscillerende bevægelse med en defineret vinkel. Disse aktuatorer genererer en særlig form for rotationsarbejde kendt som moment.

I ovenstående enkle roterende aktuatorkredsløbsdiagram kan vi observere, at når der først påføres kraft på et drejningsmoment, opstår drejningsmomenter. Når disse aktuatorer arbejder ved mindre hastighed gennem et højt drejningsmoment, bruges drejningsmomentet i stedet for hestekræfterne til identifikation og vurderingsformål. Når du vælger en roterende aktuator, er hastigheden en sekundær overvejelse for en specifik applikation.

Til måling af drejningsmoment er de typiske enheder foot-pounds (lb.ft). For eksempel, hvis en roterende aktuator med to fods radius bruges til at løfte vægten på 200 pund, vil det krævede resulterende drejningsmoment for at opnå arbejdet være 400 lb•ft.

Forståelse af hovedforholdet mellem det fysiske system og det nødvendige o/p-drejningsmoment vil gøre det muligt for konstruktørerne at beslutte sig for den passende roterende aktuator til enhver unik applikation.

Roterende aktuatortyper

Roterende aktuatorer fås i forskellige typer, som er beskrevet nedenfor.

Manuelle roterende aktuatorer

Manuelle roterende aktuatorer bruger ofte et snekkedrev til at øge det drejningsmoment, som en operatør manuelt kan anvende for at lukke en ventil. Disse typer aktuatorer er almindelige på kugleventiler og kvartsvingssommerfugle, hvor de selvlåsende kapaciteter af flere snekkedrev hjælper med at holde ventilen tæt. Disse aktuatorer bruger ofte store håndhjul for at øge det tilgængelige drejningsmoment for arbejdere. Nogle gange kaldes disse enheder manuelle tilsidesættelser eller gearoperatører i ventilindustrien.

Elektriske roterende aktuatorer

Elektriske roterende aktuatorer bruges til at drive komponenter roterende gennem elektromagnetisk kraft fra en elektrisk motor . De giver normalt indekserings- og kontrolfunktioner for at tillade mange positionsstop med slag. Det roterende element i denne aktuator er enten en cirkulær aksel ellers et bord. Cirkulære aksler omfatter ofte kilespor, mens borde tilbyder en boltmodel til montering af ekstra komponenter.

Specifikationerne for denne aktuator inkluderer spændingsforsyning, maksimalt drejningsmoment, repeterbarhed, belastningskapacitet, driftstemperatur, rotationsvinkel og lineær slaglængde. Elektriske roterende aktuatorer bruges i forskellige applikationer som højeffekts skiftegear, elkraftindustrien, bilindustrien og emballageapplikationer.

Væskedrevne roterende aktuatorer

Væskedrevne roterende aktuatorer er også kendt som pneumatiske roterende eller hydrauliske roterende aktuatorer. I disse typer aktuatorer gives væskekraft enten til cylindre til at skifte skotsk åg og tandstangs-enheder eller til rotorer til lige akselaktivering fra hydraulisk luft eller olie. Generelt bevæger disse typer aktuatorer sig mellem 90° til 360° stop baseret på rotationskravene for en specificeret komponent eller ventil.

Roterende aktuatorer med tandstang

Disse er mekaniske enheder, der hovedsageligt anvendes til automatisk at styre spjæld eller ventiler i industribaserede applikationer. I denne aktuator er tandstangen og tandhjulet et generelt navn, der bruges til et par gear, der ændrer bevægelsen fra lineær til roterende. En lineær gearstang er kendt som tandstangen, der forbinder tænderne på et rundt tandhjul kendt som tandhjulet. Når den lineære kraft påføres på tandstangen, vil det forårsage en roterende bevægelse af tandhjulet.

Scotch Yoke roterende aktuatorer

Denne type aktuator inkluderer en glidestang forbundet til en ventil i den ene ende, hvorimod et åg er forbundet i den anden ende, som inkluderer en slids til en blok, der blot glider frem og tilbage. Glideblokken er simpelthen forbundet med et stempel, som et resultat, når stemplet bevæger sig, kører blokken, så drejer åget og derefter flytter det stangen for at åbne ventilen.

Denne aktuator bruges i olie og gas til at aktivere ventiler til at adskille flow i rør, bruges i minedrift til at aktivere ventiler til at adskille dyser i stenvaskelinjer og vand og spildevand til at aktivere ventiler til adskillelse af fødeledninger, tanke og filtre.

Heliske aktuatorer

Den spiralformede roterende aktuator bruger et sæt spiralformede tandhjul og en cylinder til at konvertere en lineær i/p til en oscillerende, roterende udgang. Cylinderen i denne aktuator vil indeholde tre roterende stifter og tre spiralformede slidser, som er bearbejdet i det yderste rør. Så dette rør inkluderer også tre nøgler på dens mindre del for at undgå, at den bevæger sig for langt gennem riller i den midterste cylinder. Når cylinderen er i bevægelse, skubber luftkraften ned på den yderste cylinder for at åbne ventilen og klemme en fjeder på ydersiden af ​​det yderste rør. Når luftkraften slippes, skubber fjederen ventilen til at lukke igen.

Elektrohydrauliske aktuatorer

Elektrohydrauliske aktuatorer bruger hydraulisk væske under tryk til at betjene en ventil, men deres vigtigste energikilde er udelukkende elektrisk. Den tilførte elektriske energi bruges til at aktivere en elektrisk motor til at styre en hydraulisk pumpe, efter at den tilfører det tryksatte fluidum til at betjene en hydraulisk aktuator til at styre ventilen. Hele systemet er selvstændigt, hvilket eliminerer kravet om en separat hydraulisk kraftenhed for at forenkle konstruktionen af ​​systemet og forbedre pålideligheden og sikkerheden.

Denne aktuator bruger roterende eller lineære ventiler baseret på applikationskravene. Disse aktuatorer er perfekte til at betjene ventiler, der kræver store tryk eller drejningsmomenter, hvor høje driftshastigheder eller fejlsikre systemer er nødvendige.

Vinge roterende aktuatorer

De pneumatiske og hydrauliske aktuatorer af vingetype bruger ganske enkelt minimum en eller to skovle, som er forbundet til et nav i et cirkulært kammer eller kileformet, uanset hvor vingen kan dreje fra 90 – 280 grader. I disse aktuatorer roterer navet simpelthen mellem stop ved at bruge olie eller luftkraft til at generere bevægelse ved udgangsstammen. En dobbeltvinget aktuator inkluderer to modsatte skovle, som giver mere drejningsmoment, men rotationen er meget begrænset sammenlignet med en enkeltvinget aktuator i et komplet cirkulært kammer.

Vingen i denne aktuator roterer ved tryk og fortsætter med at dreje, indtil den når afslutningen af ​​slaget. Når der først påføres lufttryk i en anden ende af vingen, kan det forårsage at akslen drejes i den modsatte retning.

Disse aktuatorer bruges, hvor pladsen er begrænset på grund af deres solide størrelse; bruges ofte til at overføre, fastklemme eller placere lette belastninger inden for mellemhastighedsapplikationer.

Fordele og ulemper

Det fordelene ved en roterende aktuator r inkludere følgende.

• Disse er holdbare og giver relativt højt drejningsmoment for størrelse.
• Det reducerer vedligeholdelsesproblemer.
• Disse aktuatorer roterer, så de nemt kan flytte forskellige ting i enhver ønsket vinkel
• Denne aktuator er meget stabil, når den er betjent og endda ved lavere hastigheder.
• Det giver en meget jævn acceleration og deceleration.
• Roterende aktuator med stepmotor, hastighed og positionsjustering kan udføres enkelt.

Det ulemper ved roterende aktuatorer omfatte følgende.

• En vingeaktuator har begrænset drejningsmoment og rotation sammenlignet med tandstangsaktuatorer, normalt op til 280° højest for en enkelt skovlmodel. Så disse er anvendelige i lette belastninger inden for mellemhastighedsapplikationer.
• Disse aktuatorer kan kun optage lette belastninger, fordi akslen anvender små lejer af bøsning.
• Minimal stødkapacitet.
• Eksterne stop er normalt nødvendige for højere hastighedsbaserede applikationer.

Ansøgninger

Anvendelsen af ​​roterende aktuatorer omfatter følgende.

• Disse bruges i flere motion-control-systemer og også til at betjene klemmer eller pick-and-place handlere.
• Roterende aktuatorer bruges ofte i rumfart til at konvertere højhastigheds-, lav-drejningsmoment roterende bevægelse osv.
• Andre specialiserede roterende aktuatorer er også designet til brug under vandet.
  Disse bruges i landbrugsapplikationer til roterende arme, bomme eller andre enheder på en bestemt
• rækkevidde.
• Hydrauliske roterende aktuatorer bruges normalt i applikationer, hvor der kræves høje drejningsmomenter.
• Disse bruges i industrier til positionering, overførsel og fastspænding af dele.
• Dette er en pneumatisk cylinder, der bruges til at give en vinkel- eller roterende bevægelse ved blot at tillade et slag i en oscillerende bevægelse med en defineret vinkel.
• Disse bruges i industrielle applikationer, marine, håndteringsmaterialer, robotteknologi, forarbejdning af metaller osv.

Det handler altså om en oversigt over den roterende aktuator – typer med applikationer. Valget af denne aktuator afhænger hovedsageligt af drejningsmomentet, rotationen, størrelsen af ​​pakken, strømforsyningsmetoden, anvendelsen, de mekaniske egenskaber ved den ting, der roteres, tilstedeværelsen af ​​ustabile atmosfærer osv. Disse aktuatorer bruges oftest i gas- og olieindustrien. Her er et spørgsmål til dig, hvad er en aktuator?