Een uitgebreide gids voor actuatoren. Wat zijn ze, soorten actuatoren en hoe ze werken

Een uitgebreide gids voor actuatoren: wat zijn ze, soorten actuatoren en hoe ze werken

Vaak zijn de essentiële elementen van een apparaat of systeem niet de showstoppers. Ze zijn niet de uiterlijke schoonheid van het ontwerp of de zaak. Ze zijn niet de functie die vaak wordt geprezen. Meestal zijn de essentiële elementen van een apparaat verborgen achter een meer esthetisch aangename schaal.

Actuatoren zijn een perfect voorbeeld van dit verborgen systeem omdat ze een noodzakelijk stuk zijn voor een breed scala aan systemen, waardoor ze zelden krediet krijgen voor hun ongelooflijke acties. Dus in dit artikel zullen we bespreken wat actuatoren zijn, hoe actuatoren werken, de soorten actuatoren en hoe u de juiste actuator voor uw project kunt kiezen.

Een machine actuator is het onderdeel dat de leiding heeft over het verplaatsen en regelen van een mechanisme of systeem, voor het openen van een klep. Het is een "verhuizer" om het eenvoudig te zeggen.

Actuatoren vereisen zowel een controlemechanisme als een energievoorziening. Meestal is het bedieningsapparaat een klep. De klep vereist een signaal met lage energie om te activeren. Het kan worden geactiveerd met elektrische spanning, pneumatische of hydraulische vloeistofdruk, of zelfs door menselijke kracht. Elektrische stroom, hydraulische druk of pneumatische druk zijn ook potentiële energievoorraden.

Ze gebruiken een zuiger, motor of een ander apparaat om te werken door stroom te converteren uit een elektrische of vloeistofbron. In hun meest elementaire vorm openen actuatoren of sluiten ze kleppen. Aan de andere kant interpreteren positie regulerende of regelkleppen een positioneringssignaal om precies naar een tussenliggende positie te gaan. Het besturingssysteem kan handmatig of automatisch worden bediend, aangedreven door software, mechanisch of elektrisch.

Een actuator maakt het vermogen van elke machine mogelijk om beweging te genereren. In wezen fungeren actuatoren als een motor die energie in koppel transformeert en dat koppel gebruikt om een ​​mechanisme of systeem te verplaatsen of te reguleren. Ze kunnen zowel beweging veroorzaken als stoppen.

Hoe werkt een actuator?

De actuator is het deel van een mechanisch apparaat dat beweging mogelijk maakt, net zoals spieren in het menselijk lichaam benen, armen, vingers en andere lichaamsdelen mogelijk maken. Het maakt beweging mogelijk door inkomende energie en signalen te transformeren in een mechanische kracht. Hoewel de uitgaande beweging roterend of lineair kan zijn, kan de centreringskracht elektrisch, pneumatisch (lucht) of hydraulisch (water) zijn. Actuatoren zijn dus overal om ons heen, van toegangscontrolesystemen op onze deuren tot de nabijgelegen magazijnrobots die het zware werk uitvoeren. Zelfs de stille versies van onze mobiele telefoons omvatten actuatoren die trillingen produceren.

Een actuator kan, zoals eerder vermeld, helpen bij het omzetten van energie in beweging, terwijl hij ook helpt bij het beheersen van die beweging en energie.

Het soort energie, het volume van invoer en bewegingssnelheid zijn de variabelen in een actuatorsysteem. De identieke componenten die actuatoren gebruiken, hebben ook verschillende visuele verschijningen, afhankelijk van het soort en de functie van de actuator.

De componenten van een actuator

Actuatoren vereisen een weinig basiscomponenten. Deze componenten omvatten:

• Stroomvoorziening: Zoals gezegd, de stroombron kan elektrisch, lucht of gas, water of een energiebron zijn, maar dit zijn degenen die actuatoren meestal gebruiken.

• Power Converter: Stroomoverdrachten van de stroomvoorziening naar de actuator via de Power Converter. Deze bewerking volgt op alle metingen of eenheden die zijn opgegeven op een controller of in het ontwerp.

• Actuator: De actuator, een fysiek mechanisch apparaat, voert de conversie uit. Afhankelijk van de invoer/uitvoer die u gebruikt en het gewenste resultaat, kan het anders lijken.
• Mechanische belasting: De mechanische belasting is stress of kracht die zich verzet tegen de energie die de actuator in het systeem creëert. Het zorgt ervoor dat het systeem hierdoor meer elektriciteit genereert.
• Controller: De controller is een apparaat dat de actuator inschakelt en de output beheert, die zijn kracht, levensduur en richting richt. Naast het voorkomen dat het systeem onafhankelijk werkt, staat het beperkingen toe aan beide uiteinden van de conversie die de operator kan beheersen.

Soorten actuatoren en hoe ze worden gebruikt

Er zijn zeven basis Soorten actuators allemaal met unieke doeleinden.

Elektrisch lineair

Elektrische lineaire actuators worden over het algemeen gebruikt in automatiseringstoepassingen wanneer een machinegedeelt of gereedschap tot een bepaald punt een gecontroleerde lineaire beweging nodig heeft. Wanneer lineaire positionering vereist is, worden ze gebruikt in verschillende sectoren.

Elektrische roterende

Elektrisch roterende actuators worden gebruikt in automatiseringstoepassingen wanneer een poort, klep en andere vergelijkbare onderdelen besturen zijn om naar specifieke roterende locaties te gaan. Bovendien worden ze in verschillende sectoren gebruikt waar positionering nodig is.

Vloeistofvermogen lineair

Wanneer een object zorgvuldig naar een bepaalde positie moet worden verplaatst, Lineaire actuatoren voor vloeistofvermogen worden meestal gebruikt in automatiseringstoepassingen. Wanneer lineaire positionering vereist is, worden ze in verschillende sectoren gebruikt. Het openen en afsluiten van demperdeuren, klemmen, lassen, enz., Zijn typisch gebruik.

Vloeistofvermogen roterend

Wanneer een object op een gecontroleerde manier naar een bepaalde positie moet worden gedraaid, vloeistofvermogen roterende actuators worden gebruikt. Het meest voorkomende gebruik van een vloeistofkracht Roterende actuator zijn automatiseringstoepassingen. Lucht of andere gassen en hydraulische vloeistof zijn enkele van de verschillende media die de actuator aandrijven.

Lineaire kettingactuatoren

De Lineaire kettingactuator Over het algemeen biedt een rechte lijn duw- of trekactie in bewegingscontroletoepassingen. Wanneer de ketting recht is, worden aangrenzende schakels op hun plaats ingedrukt om een ​​stijve component te maken. Afhankelijk van het beschikbare gebied in een specifieke applicatie, zijn ze verkrijgbaar in verschillende maten en kettingontwerpen, evenals kettingopslagkeuzes.

Handmatig lineair

De meeste commerciële toepassingen voor precieze posities, zoals het manipuleren van tools of werkstukken, gebruiken handleiding Lineaire actuatoren. Ongerechtelijke handmatige actuatoren worden ingeschakeld en uitgeschakeld door een handwiel of knop in te schakelen. Er zijn veel verschillende soorten, elk met een extra belasting- en drijfkrachtcapaciteit, zoals die met loodschroeven, rekken, rondsels, riemaandrijvingen, enz.

Handmatig Rotary

Verklepbewerking is het primaire gebruik van handmatige roterende actuatoren. Ze worden soms handmatige klepoperators of actuatoren genoemd. Bal-, vlinder-, check- en bolkleppen zijn een paar verschillende typen. Andere toepassingen kunnen alles omvatten dat vraagt ​​om gecontroleerde en beperkte rotatie.

8 stappen om de juiste actuator voor uw aanvraag te kiezen

Natuurlijk wennen verschillende actuatoren in meerdere industrieën, en niet iedereen zal geschikt zijn voor uw behoeften. Hier is een korte gids voor het kiezen van het beste.

1. Bepaal het type beweging dat nodig is

U kunt zien of de functie om beslissende lineaire bewegingen vraagt ​​of dat extra dynamiek nodig is in de uiteindelijke functie, afhankelijk van de functie. Maar misschien wil je ook nadenken over hoe ver je wilt dat die beweging gaat.

1. Overwegingen voor energie -input

Elektrische actuatoren worden veel gebruikt en kunnen een uitgebreider scala aan taken uitvoeren. In gevallen waarin de vereiste elektrische stroom echter niet altijd haalbaar is, kunt u hydraulische en pneumatische actuatoren gebruiken om de vereiste voor hoogspanningsingang af te schaffen.

1. Nauwkeurigheid

Volgens een "algemene" regel hebben kleinere, meer gedetailleerde en delicate taken, inclusief selecteren en hanteren, meer nauwkeurigheid nodig. Zware arbeid kan daarentegen voorbijgaan zonder. Die factor zal de actuator die u kiest aanzienlijk beïnvloeden.

1. Welke kracht is het beste

Het belangrijkste doel van een actuator is om iets te verplaatsen; De benodigde hoeveelheid kracht varieert echter afhankelijk van hoe zwaar of oversized het item is. Overweeg de grootte van de dingen die uw actuator moet verplaatsen bij het selecteren van een met een voldoende belastingscapaciteit.

1. Hoeveel ruimte is er voor beweging?

Elke actuator heeft een slaglengte die u moet overwegen bij het selecteren van een voor uw beoogde gebruik.

1. Welke snelheid zoek je?

De snelheid van de actuator is een belangrijke factor omdat actuatoren die meer kracht vereisen vaak langzamer zijn dan die minder kracht genereren.

1. Wat is de operationele omgeving?

Zowel industriële toepassingen als de meer gestructureerde instellingen van interieurlaboratoria en workshops maken regelmatig gebruik van actuatoren.

1. Hoe wordt het gemonteerd?

Er zijn verschillende bevestigingsopties voor actuatoren. Met een dual-pivot montagemechanisme kan het item bijvoorbeeld roteren of draaien tijdens het uitbreiden en intrekken. De actuator wordt veiliger in positie gehouden met een vast montagemechanisme.

Hoe een actuator te monteren

Er zijn twee primaire methoden om een ​​actuator te monteren; Dubbele pivot -montage en stationaire montage:

Dubbele pivot montage

Een actuator is gemonteerd op een draaiplatform met behulp van montagepennen of spekjes die aan elke beugel aan beide uiteinden van de actuator zijn bevestigd. Dit zijn montagebeugels omdat een dwarspen de actuator en de beugel verbindt door beide door beide te glijden. De actuator kan rond elke pin zwaaien, samen met het ding dat het beweegt en een meer dynamische functie mogelijk maakt.

Stationaire montage

De actuator kan push- of trekbewegingen genereren van een vaste locatie met stationaire installatie, waarbij de actuator wordt bevestigd aan een asmontagebeugel. Dit is bijvoorbeeld hoe een knop wordt geïnstalleerd.

Echte toepassingen van actuatoren

Een actuator is optimaal voor een specifieke applicatie als deze voldoende kracht kan bieden, voldoende belastingsnelheidskenmerken heeft, werkt met een hoog rendement binnen het werkbereik en heeft een betrouwbaar ontwerp.

Industriële automatisering en robotica zijn de twee industrieën waar het onmogelijk is om voor te stellen iets zonder actuatoren te doen. Met deze componenten kunnen productiemachines zich verplaatsen en items ophalen. Actuatoren worden vaak gebruikt in agrarische en grote bouwmachines om een ​​verscheidenheid aan bewegingen mogelijk te maken. Zonnepanelen zijn een prachtig voorbeeld van hoe actuatoren kunnen worden gebruikt. De zonnepanelen met actuatoren passen hun hoek gedurende de dag continu aan terwijl de zon opkomt en ondergaat om de meeste zonne -energie vast te leggen.

Actuatoren zijn een gemeenschappelijk onderdeel van bijna elk smart home -apparaat, van meubels tot robotachtige stofzuiger die in elke richting moet bewegen. Veel speelgoed hebben zelfs een paar kleine actuatoren die erin zijn geïntegreerd. De mogelijkheden zijn onbeperkt.

Conclusie

Bijna alle moderne huishoudelijke en industriële apparaten gebruiken actuatoren. Ontwikkelingen in het veld krijgen echter minimale media-aandacht in vergelijking met toonaangevende technologieën zoals kunstmatige intelligentie (AI), Blockchain, Internet of Things (IoT), 3D-printen en meer.

Nieuwe actuatoren met verbeterde prestatiekenmerken zullen de komende jaren worden geconceptualiseerd, en degenen die nu worden onderzocht, zullen de markt betreden.