Panduan komprehensif untuk aktuator. Apa mereka, jenis aktuator, dan bagaimana mereka bekerja

Panduan Komprehensif untuk Aktuator: Apa yang mereka, jenis aktuator, dan bagaimana mereka bekerja

Seringkali elemen penting dari suatu perangkat atau sistem bukanlah showstoppers. Mereka bukan keindahan luar dari desain atau kasusnya. Mereka bukan fungsi yang sering dipuji. Sebagian besar waktu, elemen -elemen penting dari suatu perangkat disembunyikan di balik cangkang yang lebih estetis.

Aktuator adalah contoh sempurna dari sistem tersembunyi ini karena mereka adalah bagian yang diperlukan untuk berbagai sistem, jarang mendapatkan kredit untuk tindakan luar biasa mereka. Jadi, dalam artikel ini, kita akan membahas apa itu aktuator, bagaimana aktuator bekerja, jenis aktuator, dan bagaimana Anda dapat memilih aktuator yang tepat untuk proyek Anda.

Mesin aktuator adalah bagian yang bertanggung jawab untuk memindahkan dan mengendalikan mekanisme atau sistem, untuk membuka katup. Ini adalah "penggerak," untuk mengatakannya.

Aktuator membutuhkan mekanisme kontrol dan pasokan energi. Biasanya, perangkat kontrol adalah katup. Katup membutuhkan sinyal energi rendah untuk diaktifkan. Ini dapat diaktifkan dengan tegangan listrik, tekanan cairan pneumatik atau hidrolik, atau bahkan dengan gaya manusia. Arus listrik, tekanan hidrolik, atau tekanan pneumatik juga merupakan pasokan energi potensial.

Mereka menggunakan piston, motor, atau perangkat lain untuk bekerja dengan mengonversi daya dari sumber listrik atau cairan. Dalam bentuk paling dasar mereka, aktuator membuka atau menutup katup. Di sisi lain, posisi yang mengatur atau mengontrol katup menafsirkan sinyal penentuan posisi untuk secara tepat bergerak ke posisi menengah. Sistem kontrol dapat dioperasikan secara manual atau otomatis, ditenagai oleh perangkat lunak, secara mekanis, atau listrik.

Aktuator memungkinkan kemampuan mesin apa pun untuk menghasilkan gerakan. Pada dasarnya, aktuator bertindak sebagai motor yang mengubah energi menjadi torsi dan menggunakan torsi itu untuk menggerakkan atau mengatur mekanisme atau sistem. Keduanya dapat menyebabkan dan menghentikan gerakan.

Bagaimana cara kerja aktuator?

Aktuator adalah bagian dari peralatan mekanis yang memungkinkan gerakan, seperti halnya otot -otot dalam tubuh manusia memungkinkan kaki, lengan, jari, dan bagian tubuh lainnya untuk bergerak. Ini memungkinkan pergerakan dengan mengubah energi yang masuk dan memberi sinyal menjadi gaya mekanik. Sementara gerakan keluar dapat berupa rotasi atau linier, gaya centering dapat berupa listrik, pneumatik (udara), atau hidrolik (air). Dengan demikian, aktuator ada di sekitar kita, dari sistem kontrol akses di pintu kita ke robot gudang terdekat yang melakukan pengangkatan berat. Bahkan versi sunyi dari ponsel kami termasuk aktuator yang menghasilkan getaran.

Seorang aktuator, seperti yang disebutkan sebelumnya, dapat membantu mengubah energi menjadi bergerak sambil juga membantu mengendalikan gerakan dan energi itu.

Jenis energi, volume input, dan kecepatan gerak adalah variabel dalam sistem aktuator. Komponen identik yang digunakan aktuator juga memiliki berbagai penampilan visual tergantung pada jenis dan fungsi aktuator.

Komponen aktuator

Aktuator membutuhkan a Beberapa komponen dasar. Komponen -komponen ini meliputi:

• Sumber Daya listrik: Seperti yang dikatakan, sumber daya mungkin listrik, udara atau gas, air, atau sumber energi apa pun, tetapi ini adalah yang paling sering digunakan aktuator.

• Power Converter: Transfer daya dari catu daya ke aktuator melalui konverter daya. Operasi ini mengikuti pengukuran atau unit apa pun yang ditentukan pada pengontrol atau dalam desainnya.

• Actuator: Aktuator, perangkat fisik-mekanis, melakukan konversi. Bergantung pada input/output yang Anda gunakan dan hasil yang diinginkan, mungkin tampak berbeda.
• Beban mekanis: Beban mekanis adalah tekanan atau kekuatan yang menentang energi yang diciptakan aktuator dalam sistem. Ini menyebabkan sistem menghasilkan lebih banyak listrik sebagai hasilnya.
• Pengontrol: Pengontrol adalah perangkat yang menyalakan aktuator dan mengelola output, mengarahkan kekuatan, umur, dan arahnya. Selain mencegah sistem beroperasi secara independen, ini memungkinkan pembatasan di kedua ujung konversi yang dapat dikendalikan oleh operator.

Jenis aktuator dan bagaimana mereka digunakan

Ada tujuh dasar jenis aktuator Semua dengan tujuan unik.

Linier Listrik

Aktuator linier listrik umumnya digunakan dalam aplikasi otomatisasi ketika bagian atau alat mesin membutuhkan gerakan linier yang dikendalikan ke titik tertentu. Ketika penentuan posisi linier diperlukan, mereka digunakan di berbagai sektor.

Putar listrik

Listrik aktuator putar digunakan dalam aplikasi otomasi ketika gerbang, katup, dan bagian serupa lainnya dapat dikendalikan untuk pindah ke lokasi berputar tertentu. Selain itu, mereka digunakan di berbagai sektor di mana posisi diperlukan.

Linear Daya Cairan

Ketika suatu benda perlu dipindahkan dengan hati -hati ke posisi tertentu, aktuator linear daya cairan Biasanya dapat digunakan dalam aplikasi otomasi. Ketika penentuan posisi linier diperlukan, mereka digunakan di berbagai sektor. Pembukaan dan penutupan pintu peredam, penjepit, pengelasan, dll., Adalah kegunaan yang khas.

Rotari Daya Cairan

Ketika suatu objek perlu diputar dengan cara yang terkontrol ke posisi tertentu, Aktuator Rotary Daya Cairan digunakan. Penggunaan daya cairan yang paling umum aktuator putar adalah aplikasi otomatisasi. Udara atau gas lain dan cairan hidrolik adalah beberapa media berbeda yang memberi kekuatan pada aktuator.

Aktuator rantai linier

Itu Aktuator rantai linier Umumnya memberikan aplikasi dorongan lurus atau penarik dalam aplikasi kontrol gerak. Saat rantai lurus, tautan tetangga terkunci pada tempatnya untuk membuat komponen yang kaku. Bergantung pada area yang tersedia dalam aplikasi tertentu, mereka datang dalam berbagai ukuran dan desain rantai, serta pilihan penyimpanan rantai.

Linier manual

Sebagian besar aplikasi komersial untuk posisi yang tepat, seperti memanipulasi alat atau benda kerja, menggunakan manual aktuator linier. Aktuator manual yang tidak berdaya dihidupkan dan dimatikan dengan memutar roda tangan atau kenop. Ada banyak jenis yang berbeda, masing -masing dengan kapasitas beban dan kekuatan pendorong tambahan, seperti yang memiliki sekrup timah, rak, pinion, drive sabuk, dll.

Rotary manual

Operasi katup adalah penggunaan utama aktuator putar manual. Mereka terkadang disebut sebagai operator katup manual atau aktuator. Katup bola, kupu -kupu, periksa, dan bola dunia adalah beberapa jenis yang berbeda. Penggunaan lain mungkin termasuk apa pun yang membutuhkan rotasi yang terkontrol dan dibatasi.

8 langkah untuk memilih aktuator yang tepat untuk aplikasi Anda

Secara alami, berbagai aktuator digunakan di berbagai industri, dan tidak semua orang akan sesuai untuk kebutuhan Anda. Berikut ini adalah panduan singkat untuk memilih yang terbaik.

1. Tentukan jenis gerakan yang dibutuhkan

Anda dapat melihat apakah fungsi tersebut membutuhkan gerakan linier yang menentukan atau jika dinamisme tambahan diperlukan dalam fungsi akhir, tergantung pada fungsi. Tetapi Anda mungkin juga ingin memikirkan seberapa jauh Anda ingin gerakan itu pergi.

1. Pertimbangan untuk Input Energi

Aktuator listrik banyak digunakan dan dapat melakukan berbagai tugas yang lebih komprehensif. Namun, dalam kasus di mana arus listrik yang diperlukan tidak selalu layak, Anda dapat menggunakan aktuator hidrolik dan pneumatik untuk menghilangkan persyaratan untuk input tegangan tinggi.

1. Presisi

Menurut aturan "umum", pekerjaan yang lebih kecil, lebih rinci, dan rumit, termasuk memilih dan menangani, perlu lebih akurat. Sebaliknya, tenaga kerja berat mungkin bertahan tanpa itu. Faktor itu secara substansial akan mempengaruhi aktuator yang Anda pilih.

1. Kekuatan apa yang terbaik

Tujuan utama seorang aktuator adalah memindahkan apa pun; Namun, jumlah kekuatan yang dibutuhkan bervariasi sesuai dengan seberapa berat atau kebesaran item tersebut. Pertimbangkan ukuran hal -hal aktuator Anda perlu bergerak saat memilih satu dengan kapasitas beban yang cukup.

1. Berapa banyak ruang untuk gerakan?

Aktuator apa pun akan memiliki panjang stroke, yang harus Anda pertimbangkan saat memilih satu untuk penggunaan yang Anda maksudkan.

1. Kecepatan apa yang Anda cari?

Kecepatan aktuator adalah faktor yang signifikan karena aktuator yang membutuhkan lebih banyak kekuatan lebih lambat daripada yang menghasilkan kekuatan yang lebih sedikit.

1. Apa lingkungan operasionalnya?

Baik aplikasi industri dan pengaturan yang lebih terstruktur dari laboratorium interior dan lokakarya secara teratur menggunakan aktuator.

1. Bagaimana itu akan dipasang?

Ada beberapa opsi pemasangan untuk aktuator. Mekanisme pemasangan dual-pivot, misalnya, memungkinkan item untuk berputar atau berputar saat memperpanjang dan menarik kembali. Aktuator disimpan dalam posisi lebih aman dengan mekanisme pemasangan tetap.

Cara memasang aktuator

Ada dua metode utama pemasangan aktuator; Pemasangan pivot ganda dan pemasangan stasioner:

Pemasangan pivot ganda

Aktuator dipasang pada platform pivoting menggunakan pin pemasangan atau pembersih yang melekat pada setiap braket di kedua ujung aktuator. Ini adalah kurung pemasangan karena pin silang menghubungkan aktuator dan braket dengan meluncur melalui keduanya. Aktuator dapat berputar di sekitar setiap pin, bergeser bersama dengan hal yang bergerak dan memungkinkan fungsi yang lebih dinamis.

Pemasangan stasioner

Aktuator dapat menghasilkan gerakan dorong atau tarik dari lokasi yang tetap dengan instalasi stasioner, yang memerlukan pengikat aktuator ke braket pemasangan poros. Misalnya, ini adalah cara tombol diinstal.

Aplikasi aktuator dunia nyata

Aktuator optimal untuk aplikasi tertentu jika dapat memberikan kekuatan yang cukup, memiliki karakteristik kecepatan beban yang memadai, beroperasi dengan efisiensi tinggi dalam rentang operasi, dan memiliki desain yang andal.

Otomatisasi industri dan robotika adalah dua industri di mana tidak mungkin membayangkan melakukan apa pun tanpa aktuator. Komponen -komponen ini memungkinkan mesin produksi untuk bergerak dan mengambil barang. Aktuator sering digunakan dalam mesin konstruksi pertanian dan besar untuk memungkinkan berbagai mosi. Panel surya adalah contoh yang menakjubkan tentang bagaimana aktuator dapat digunakan. Panel surya dengan aktuator terus -menerus menyesuaikan sudut mereka sepanjang hari saat matahari terbit dan terbenam untuk menangkap energi matahari yang paling.

Aktuator adalah komponen umum dari hampir setiap alat rumah pintar, dari furnitur hingga pembersih robot robot yang perlu bergerak ke segala arah. Banyak mainan bahkan memiliki beberapa aktuator kecil yang terintegrasi langsung ke dalamnya. Kemungkinannya tidak terbatas.

Kesimpulan

Hampir semua perangkat rumah tangga dan industri modern menggunakan aktuator. Namun, perkembangan di lapangan menerima perhatian media minimal dibandingkan dengan teknologi terdepan seperti kecerdasan buatan (AI), blockchain, Internet of Things (IoT), pencetakan 3D, dan banyak lagi.

Aktuator baru dengan karakteristik kinerja yang lebih baik akan dikonseptualisasikan selama beberapa tahun ke depan, dan mereka yang sekarang diteliti akan memasuki pasar.