Ein umfassender Leitfaden für Aktuatoren. Was sind sie, Arten von Aktuatoren und wie sie funktionieren?

Ein umfassender Leitfaden für Aktuatoren: Was sind sie, Arten von Aktuatoren und wie sie funktionieren?

Oft sind die wesentlichen Elemente eines Geräts oder Systems nicht die Showstopper. Sie sind nicht die äußere Schönheit des Designs oder des Falls. Sie sind nicht die Funktion, die oft gelobt wird. Meistens sind die wesentlichen Elemente eines Geräts hinter einer ästhetischeren Hülle versteckt.

Aktuatoren sind ein perfektes Beispiel für dieses versteckte System, da sie ein notwendiges Stück für eine breite Palette von Systemen sind und selten eine Anerkennung für ihre unglaublichen Aktionen erhalten. In diesem Artikel werden wir also übergehen, was Aktuatoren sind, wie Aktuatoren arbeiten, welche Arten von Aktuatoren Sie den richtigen Aktuator für Ihr Projekt auswählen können.

Eine Maschine Aktuator ist der Teil, der für das Bewegen und Steuerungsmechanismus oder ein System zum Öffnen eines Ventils verantwortlich ist. Es ist ein "Mover", um es einfach auszudrücken.

Aktuatoren benötigen sowohl einen Kontrollmechanismus als auch eine Energieversorgung. In der Regel ist das Steuergerät ein Ventil. Das Ventil benötigt ein energiearztes Signal, um zu aktivieren. Es kann mit elektrischer Spannung, pneumatischer oder hydraulischer Flüssigkeitsdruck oder sogar durch menschliche Kraft aktiviert werden. Elektrischer Strom, Hydraulikdruck oder pneumatischer Druck sind ebenfalls potentielle Energieversorgung.

Sie verwenden einen Kolben, einen Motor oder ein anderes Gerät, um die Stromversorgung von einer elektrischen oder flüssigen Quelle umzuwandeln. In ihrer grundlegendsten Form öffnen oder enge Ventile. Andererseits interpretieren die Positionsregulier- oder Kontrollventile ein Positionierungssignal, um sich genau auf eine Zwischenposition zu bewegen. Das Steuerungssystem kann manuell oder automatisch, mechanisch oder elektrisch von Software betrieben werden.

Ein Aktuator ermöglicht die Fähigkeit einer Maschine, Bewegung zu erzeugen. Im Wesentlichen fungieren Aktuatoren als Motor, der Energie in Drehmoment umwandelt und dieses Drehmoment verwendet, um einen Mechanismus oder ein System zu bewegen oder zu regulieren. Sie können sowohl die Bewegung verursachen als auch stoppen.

Wie funktioniert ein Aktuator?

Der Aktuator ist der Teil eines mechanischen Apparats, der Bewegung ermöglicht, so wie die Muskeln im menschlichen Körper Beine, Arme, Finger und andere Körperteile ermöglichen, sich zu bewegen. Es ermöglicht die Bewegung, indem eingehende Energie und Signale in eine mechanische Kraft umgewandelt werden. Während die ausgehende Bewegung entweder rotations- oder linear sein kann, kann die Zentrierkraft elektrisch, pneumatisch (Luft) oder hydraulisch (Wasser) sein. Daher sind Aktuatoren um uns herum, von Zugangskontrollsystemen an unseren Türen bis hin zu den nahe gelegenen Lagerrobotern, die das schwere Heben ausführen. Sogar die stillen Versionen unserer Handys umfassen Aktuatoren, die Vibrationen erzeugen.

Wie bereits erwähnt, kann ein Aktuator bei der Umwandlung von Energie in Bewegung helfen und gleichzeitig diese Bewegung und Energie kontrollieren.

Die Art der Energie, das Eingangsvolumen und die Bewegungsgeschwindigkeit sind die Variablen in einem Aktuatorsystem. Die identischen Komponenten, die Aktuatoren verwenden, haben auch unterschiedliche visuelle Erscheinungen, abhängig von der Art und Funktion des Aktuators.

Die Komponenten eines Aktuators

Aktuatoren benötigen a wenige grundlegende Komponenten. Diese Komponenten umfassen:

• Stromversorgung: Wie gesagt, die Stromquelle kann elektrisch, Luft oder Gas, Wasser oder jede Energiequelle sein, aber diese sind diejenigen, die am häufigsten die Aktuatoren verwenden.

• Stromwandler: Die Stromversorgung überträgt die Stromversorgung des Stellantriebs über den Leistungswandler. Dieser Vorgang folgt allen Messungen oder Einheiten, die auf einem Controller oder in seinem Design angegeben sind.

• Aktuator: Der Aktuator, ein physisch-mechanisches Gerät, führt die Umwandlung durch. Abhängig von der Eingabe/Ausgabe, die Sie verwenden, und das gewünschte Ergebnis, kann es unterschiedlich erscheinen.
• Mechanische Belastung: Die mechanische Belastung ist Spannung oder Kraft, die sich der Energie widersetzt, die der Aktuator im System erzeugt. Dadurch erzeugt das System mehr Strom.
• Regler: Der Controller ist ein Gerät, das den Aktuator einschalten und die Ausgabe verwaltet, wodurch seine Kraft, Lebensdauer und Richtung leitet. Zusätzlich zur Verhinderung des Systems, unabhängig voneinander zu arbeiten, ermöglicht es Einschränkungen an beiden Enden der Umwandlung, die der Bediener möglicherweise steuern.

Arten von Aktuatoren und wie sie verwendet werden

Es gibt sieben Basic Arten von Aktuatoren alle mit einzigartigen Zwecken.

Elektrische lineare

Elektrische lineare Aktuatoren werden im Allgemeinen in Automatisierungsanwendungen eingesetzt, wenn ein Maschinenteil oder ein Werkzeug eine kontrollierte lineare Bewegung zu einem bestimmten Punkt benötigt. Wenn eine lineare Positionierung erforderlich ist, werden sie in verschiedenen Sektoren verwendet.

Elektrische Rotation

Elektrisch Rotary -Aktuatoren werden in Automatisierungsanwendungen eingesetzt, wenn ein Tor, Ventil und andere ähnliche Teile kontrollierbar sind, um an bestimmte rotierende Stellen zu wechseln. Darüber hinaus werden sie in verschiedenen Sektoren verwendet, in denen die Positionierung erforderlich ist.

Flüssigkeitsleistung linear

Wenn ein Objekt sorgfältig in eine bestimmte Position verschoben werden muss, Lineare Aktuatoren der Flüssigkeitsleistung Normalerweise werden in Automatisierungsanwendungen verwendet. Wenn eine lineare Positionierung erforderlich ist, werden sie in verschiedenen Sektoren verwendet. Die Öffnung und Schließung von Dämpfertüren, Klemmen, Schweißen usw. sind typische Verwendungszwecke.

Flüssigkeitsleistung

Wenn ein Objekt kontrolliert in eine bestimmte Position gedreht werden muss, Flüssigkeitsantriebsantriebsantriebe werden verwendet. Die häufigste Verwendung einer Flüssigkeitsleistung Rotary -Aktuator ist Automatisierungsanwendungen. Luft oder andere Gase und hydraulische Flüssigkeit sind einige der verschiedenen Medien, die den Aktuator versorgen.

Lineare Kettenaktuatoren

Der Linearer Kettenantrieb Im Allgemeinen liefert eine gerade Linie -Druck- oder Pull -Aktion in Bewegungssteuerungsanwendungen. Wenn die Kette gerade ist, werden die benachbarten Glieder festgesetzt, um eine steife Komponente zu erzeugen. Abhängig von dem Bereich, der in einer bestimmten Anwendung verfügbar ist, erhält sie eine Vielzahl von Größen und Kettenkonstruktionen sowie Kettenspeicherauswahl.

Handbuch linear

Die meisten kommerziellen Anwendungen für präzise Positionierungen wie Manipulation von Werkzeugen oder Werkstücken verwenden Handbuch Lineare Aktuatoren. Unvermutete manuelle Aktuatoren werden ein- und ausgeschaltet, indem Sie ein Handrad oder einen Knopf drehen. Es gibt viele verschiedene Arten mit einer zusätzlichen Ladung und Kraftkapazität, z.

Handbuch

Der Ventilbetrieb ist die primäre Verwendung von manuellen Drehantriebsantrieb. Sie werden manchmal als manuelle Ventilbetreiber oder Aktuatoren bezeichnet. Ball-, Schmetterlings-, Scheck- und Globusventile sind einige verschiedene Typen. Andere Verwendungen können alles enthalten, was eine kontrollierte und eingeschränkte Rotation erfordert.

8 Schritte zur Auswahl des richtigen Aktuators für Ihre Bewerbung

Natürlich werden verschiedene Aktuatoren in mehreren Branchen verwendet, und nicht jeder ist für Ihre Bedürfnisse geeignet. Hier ist eine kurze Anleitung zur Auswahl des Besten.

1. Bestimmen Sie die Art der Bewegung, die benötigt wird

Sie können feststellen, ob die Funktion je nach Funktion entschlossene lineare Bewegungen erfordert oder ob in der endgültigen Funktion zusätzliche Dynamik erforderlich ist. Vielleicht möchten Sie auch darüber nachdenken, wie weit Sie diese Bewegung wollen.

1. Überlegungen zum Energieeinsatz

Elektrische Aktuatoren werden weit verbreitet und können eine umfassendere Auswahl an Aufgaben ausführen. In Fällen, in denen der erforderliche elektrische Strom nicht immer machbar ist, können Sie hydraulische und pneumatische Aktuatoren verwenden, um die Anforderung für Hochspannungseingang zu beseitigen.

1. Präzision

Nach einer "allgemeinen" Regel benötigen kleinere, detailliertere und empfindliche Jobs, einschließlich Auswahl und Handhabung, mehr Genauigkeit. Im Gegensatz dazu kann schwere Arbeitskräfte ohne sie auskommen. Dieser Faktor wird den von Ihnen gewählten Aktuator erheblich beeinflussen.

1. Welche Kraft ist am besten

Das Hauptziel eines Aktuators ist es, alles zu bewegen; Die benötigte Kraftmenge variiert jedoch je nach schwerer oder übergroßer Kraft des Elements. Betrachten Sie die Größen der Dinge, die Ihr Aktuator bei der Auswahl einer ausreichenden Belastungskapazität bewegen muss.

1. Wie viel Platz gibt es für Bewegung?

Jeder Aktuator hat eine Schlaganfalllänge, die Sie bei der Auswahl eines für Ihre beabsichtigte Verwendung berücksichtigen sollten.

1. Welche Geschwindigkeit suchen Sie?

Die Geschwindigkeit des Aktuators ist ein wesentlicher Faktor, da Aktuatoren, die mehr Kraft benötigen, häufig langsamer sind als diejenigen, die weniger Kraft erzeugen.

1. Was ist die operative Umgebung?

Sowohl industrielle Anwendungen als auch die strukturierteren Einstellungen von Innenräumen und Workshops verwenden regelmäßig Aktuatoren.

1. Wie wird es montiert?

Es gibt mehrere Montageoptionen für Aktuatoren. Ein Dual-Pivot-Montagemechanismus ermöglicht es dem Element beispielsweise, sich beim Ausdehnen und Rückzug zu drehen oder zu schwenken. Der Stellantrieb wird mit einem festen Befestigungsmechanismus sicherer in Position gehalten.

Wie man einen Aktuator montiert

Es gibt zwei Hauptmethoden zur Montage eines Aktuators; Dual Pivot -Montage und stationäre Montage:

Dual Pivot Monting

Ein Aktuator wird auf einer drehenden Plattform montiert, wobei die an jeder Halterung an beiden Enden des Stellantriebs befestigten Stifte oder Clevises angezeigt werden. Dies sind Montagehalterungen, da ein Kreuzstift den Stellantrieb und die Halterung verbindet, indem sie durch beide rutschen. Der Aktuator kann sich um jeden Stift herumwirbeln, sich zusammen mit dem, was er bewegt, verschiebt und eine dynamischere Funktion ermöglicht.

Stationäre Montage

Der Aktuator kann mit stationärer Installation Push- oder Zugbewegungen von einem festgelegten Ort erzeugen, wodurch der Aktuator an einer Wellenmontagehalterung befestigt ist. So wird beispielsweise eine Schaltfläche installiert.

Reale Anwendungen von Aktuatoren

Ein Aktuator ist für eine bestimmte Anwendung optimal, wenn er genügend Kraft liefern kann, über ausreichende Merkmale der Lastgeschwindigkeit verfügt, mit hoher Effizienz innerhalb des Betriebsbereichs arbeitet und ein zuverlässiges Design hat.

Industrielle Automatisierung und Robotik sind die beiden Branchen, in denen es unmöglich ist, sich vorzustellen, was ohne Aktuatoren etwas tut. Diese Komponenten ermöglichen es Produktionsmaschinen, sich zu bewegen und Artikel abzuholen. Aktuatoren sind häufig in landwirtschaftlichen und großen Baumaschinen beschäftigt, um eine Vielzahl von Bewegungen zu ermöglichen. Solarmodule sind ein atemberaubendes Beispiel dafür, wie Aktuatoren verwendet werden können. Die Sonnenkollektoren mit Aktuatoren stellen ihren Winkel den ganzen Tag über kontinuierlich ein, wenn die Sonne aufgeht und die meisten Sonnenenergie erfassen.

Aktuatoren sind ein häufiger Bestandteil nahezu jedem Smart -Home -Gerät, von Möbeln bis hin zu Roboter -Staubsauger, die sich in jede Richtung bewegen müssen. Viele Spielsachen haben sogar einige winzige Aktuatoren in sich integriert. Die Möglichkeiten sind unbegrenzt.

Abschluss

Fast alle modernen Haushalts- und Industriegeräte verwenden Aktuatoren. Die Entwicklungen in diesem Bereich erhalten jedoch minimale Medienaufmerksamkeit im Vergleich zu führenden Technologien wie künstlicher Intelligenz (KI), Blockchain, Internet of Things (IoT), 3D-Druck und vielem mehr.

Neue Aktuatoren mit verbesserten Leistungsmerkmalen werden in den nächsten Jahren konzipiert, und diejenigen, die jetzt recherchiert werden, werden in den Markt eintreten.