Generelt kan en ventil ikke styre en proces af sig selv, så de har brug for en operatør til at placere dem for at styre en procesvariabel. En speciel enhed som en aktuator er påkrævet for at betjene ventiler på afstand og automatisk for at flytte dem. En aktuator er en slags enhed, der bruges til at få noget til at fungere eller bevæge sig. Aktuatorer er tilgængelige i tre typer, som er defineret af deres energikilde og bruges i industrier som elektrisk, hydraulisk og pneumatisk. Så denne artikel diskuterer et overblik over pneumatisk aktuator – arbejde og deres anvendelser.
Hvad er pneumatisk aktuator?
En pneumatisk aktuatordefinition er; en type aktuator, der bruges til at ændre energien, som er i trykluftformen, til bevægelse. Der er forskellige producenter, som tilbyder forskellige former for pneumatiske aktuatorer, hvor nogle aktuatorer omdanner trykluftens energi til lineær bevægelse, og nogle aktuatorer ændrer sig til roterende bevægelse. Disse aktuatorer har forskellige navne i branchen som luftcylindre, luftaktuatorer og pneumatiske cylindre.
Hvordan fungerer en pneumatisk aktuator?
En pneumatisk aktuator afhænger hovedsageligt af en eller anden form for trykgas som komprimeret luft, der kommer ind i et kammer for at opbygge tryk. Når først denne luft opbygger tilstrækkeligt tryk sammenlignet med det eksterne atmosfæriske tryk, resulterer det i den kontrollerede kinetiske bevægelse af en enhed som et gear eller et stempel. Så denne resulterende bevægelse er rettet i enten en cirkulær bevægelse eller i en lige linje. Disse aktuatorer er en af de mest anvendte mekaniske enheder i en lang række nuværende industrier, når komprimeret gas omdannes til energi er ekstremt kontrolleret og gentagelig og pålidelig.
Pneumatisk aktuator konstruktion og arbejde
Den pneumatiske aktuator er konstrueret ved at bruge forskellige komponenter som en fjeder, kompressor, reservoir, membran og ventil. Følgende diagram repræsenterer konstruktionen af en pneumatisk aktuator. For at drive dette system ændres væskens energi til mekanisk. I dette system komprimeres den friske luft gennem kompressoren, og denne luft opbevares simpelthen i lagerbeholderen.
Her bruges en flowreguleringsventil til at styre luftretningen og dens flowhastighed. Fjederenheden i denne aktuator håndterer luftstrømmen fra et sted til et andet og giver også et returslag mod stemplet.
Til at begynde med vil kontrolventilen forblive åben, og membranen trækkes op gennem fjedervirkningen ved behov for lufttilførsel. Derefter trækkes luften fra atmosfæren, den filtreres af et filter og sendes til kompressoren. Nu vil kompressoren komprimere luften og øge trykniveauet.
Her skal vi bemærke, at når lufttrykniveauet øges, så øges luftens temperatur også. Således bruges luftkølere til at holde temperaturen på et beskedent område. Derefter opbevares trykluften simpelthen i et lagerbeholder, så trykniveauet kan opretholdes. Derudover tilfører denne trykluft i systemet energi til den pneumatiske aktuators membran. Når først kraften overvinder fjederens kraft på grund af trykluften, holder den membranen øverst for at få membranen til at bevæge sig nedad for at lukke kontrolventilen.
Når lufttilførselstrykket øges, bevæger membranen sig kontinuerligt i nedadgående retning, og dette lukker reguleringsventilen helt på et bestemt punkt. På samme måde overvinder den påførte kraft på membranen af fjederen kraften på grund af den tilførte kraft, når lufttilførselstrykket er faldet. Dette kan forårsage bevægelse i opadgående retning af membranen for at åbne kontrolventilen.
Her bemærkes det også her, at reguleringsventilens position hovedsageligt afhænger af lufttrykket. Som et resultat er kontrolventilens åbning og lukning relateret til membranens bevægelse med lufttrykket.
Vi ved, at efter en controller er aktuatorer der for at give et styresignal til den foretrukne handling. Så lufttrykket vil blive ændret baseret på det opnåede styresignal, og dette ændrer positionen af styreventilen samtidigt. På denne måde fungerer denne aktuator i henhold til det modtagne styresignal og driver processen.
Typer af pneumatiske aktuatorer
Der er forskellige typer pneumatiske aktuatorer som stempler, roterende skovle og fjedre eller membraner.
Stempel pneumatisk aktuator
Denne type pneumatisk aktuator bruger et stempel i en cylinder. Stempelbevægelsen kan forårsages ved blot at anvende mindre eller mere kraft på den ene side af stemplet.
Enkeltvirkende pneumatisk aktuator i stempelstil bruger en fjeder på den ene side og ændrer kraft til den anden flade, mens en dobbeltvirkende pneumatisk aktuator i stempelstil har lufttryk, der påføres begge sider af stemplet. Stemplets lineære bevægelse kan bruges direkte til aktivering af lineær bevægelse, ellers kan den ændres til roterende bevægelse med et tandhjul og tandstang eller relateret mekanisk arrangement. Disse aktuatorer genkendes ganske enkelt med en diameter på cylinder og slaglængde. En pneumatisk aktuator med en stor cylinder er i stand til at udøve mere kraft.
Roterende vinge pneumatisk aktuator
Den pneumatiske aktuator af roterende vingetype fungerer ganske enkelt som en pneumatisk aktuator med stempel med to trykkamre. Huset til denne aktuator er formet som en pie wedge snarere end en cylinderform. En skovl inklusive en udgangsaksel deler simpelthen de to tryksatte kamre. Ændring af graden af forskel på tværs af pagajen bevæger udgangsakslen tilsvarende gennem dens 90 graders bevægelse.
Fjeder/membran pneumatisk aktuator
Denne form for pneumatisk aktuator har brug for trykluft for at støde en membran mod en plade, der er modsat af en fjeder. Når trykket er faldet, vil fjederen trække membranen tilbage. Så ved at ændre kraften kan positionen opnås. Denne type aktuator kan fejl-åbne/fejl-lukke, når luftkraften er tabt ved at fjederen returnerer aktuatoren til pauseposition.
Fordele og ulemper
Det fordelene ved pneumatisk aktuator s omfatter følgende.
- Pneumatiske aktuatorer leverer høj kraft og hurtige bevægelseshastigheder, når de er blevet brugt i lineær bevægelseskontrol-baserede applikationer.
- Disse aktuatorer har høj holdbarhed.
- De har høj pålidelighed.
- Dette er de foretrukne enheder, hvor hygiejne er afgørende i applikationerne.
- Omkostningseffektiv.
- Disse er meget nemme at vedligeholde og installere
- Disse er ekstremt holdbare og kan reducere de nødvendige omkostninger for at opretholde deres ydeevne.
- Disse aktuatorer har et bredt temperaturområde, der spænder fra 0 – 200 °C.
- Disse er eksplosions- og brandsikre.
- Pneumatiske aktuatorer har mindre vægt.
Det ulemper ved pneumatiske aktuatorer omfatte følgende.
- O/p-effekten af denne aktuator er mindre end den hydrauliske aktuator.
- De indvendige maskindele er ikke smurt på grund af udnyttelsen af luft som væsken.
- Udgangsnøjagtigheden er temmelig mindre inden for lavhastighedsbaserede operationer.
- Disse aktuatorer fungerer meget effektivt, når de bruges til bestemte applikationer.
- Disse udføres ikke godt ved mindre hastighed.
- Trykluft kræver god forberedelse
- Luften kan blive forurenet af smøring eller olie, hvilket reducerer vedligeholdelsen.
Ansøgninger
Det anvendelser af pneumatiske aktuatorer omfatte følgende.
- Pneumatiske aktuatorer er anvendelige i en bred vifte af applikationer som forskellige industriområder, og nogle af applikationsområderne for disse aktuatorer er;
- Luftkompressorer.
- Luftfart.
- Ansøgning om jernbane.
- Emballerings- og produktionsmaskiner.
- Brændbare bilmotorer.
- Disse aktuatorer bruges almindeligvis i stempler og tændingskamre i benzindrevne køretøjer. Så de bruger lufttændingen og benzinen til at generere den tryksatte energi, der til sidst bevæger stemplet og ændrer energi til bilens krumtapaksel. Men disse aktuatorer er for det meste afhængige af gas under tryk uden tænding for at generere den foretrukne mekaniske kraft.
- Disse typer aktuatorer er nødvendige til pakke- og produktionsmaskiner, luftkompressorer, postrør og også transportanordninger som fly- og jernbaneapplikationer.
Hvordan bruges pneumatik i robotteknologi?
Generelt bruger Pneumatics trykgas til styring af fysiske systemer. Disse bruges i vid udstrækning på robotter med trykluft til at producere mekanisk bevægelse.
Hvad er en pneumatisk robotarm?
Den pneumatiske robotarm fungerer som en menneskehånd og den omfatter to arme nemlig; overarm & underarm. Overarmen er permanent med hængslet støtte til den roterbare base og aktiveret med en pneumatisk cylinder, hvorimod underarmen er fastgjort til overarmen med hængslet støtte. Derfor fungerer robotarmen som en menneskehånd ved hjælp af en pneumatisk cylinder.
Således er dette en oversigt over en pneumatisk aktuator – arbejde med applikationer. Disse aktuatorer er effektive, yderst pålidelige og sikre bevægelseskontrolkilder, der bruger gas eller trykluft til at omdanne energi til lineær eller roterende bevægelse. Disse er særligt velegnede til hyppig åbning og lukning af ventiler og bruges også i andre industribaserede applikationer, hvor brugen af elektricitet kan forårsage antændelse eller brandfare. Her er et spørgsmål til dig, hvad er eksemplerne på aktuatorer?
