Aktüatörlere Yönelik Kapsamlı Bir Kılavuz. Bunlar Nelerdir, Aktüatör Çeşitleri ve Nasıl Çalışırlar?

Aktüatörlere İlişkin Kapsamlı Bir Kılavuz: Bunlar Nedir, Aktüatör Türleri ve Nasıl Çalışırlar?

Çoğu zaman bir cihazın veya sistemin temel unsurları dikkat çekici değildir. Bunlar tasarımın veya kasanın dış güzelliği değildir. Bunlar sıklıkla övülen işlevler değildir. Çoğu zaman bir cihazın temel unsurları estetik açıdan daha hoş bir kabuğun arkasında gizlenir.

Aktüatörler bu gizli sistemin mükemmel bir örneğidir çünkü çok çeşitli sistemler için gerekli bir parçadırlar ve inanılmaz eylemleri için nadiren övgü alırlar. Dolayısıyla bu makalede aktüatörlerin ne olduğunu, aktüatörlerin nasıl çalıştığını, aktüatör türlerini ve projeniz için doğru aktüatörü nasıl seçebileceğinizi ele alacağız.

Bir makinenin aktüatör Bir vanayı açmak için bir mekanizmayı veya sistemi hareket ettirmekten ve kontrol etmekten sorumlu olan kısımdır. Basitçe ifade etmek gerekirse, bu bir "hareket ettiricidir".

Aktüatörler hem bir kontrol mekanizmasına hem de bir enerji kaynağına ihtiyaç duyar. Tipik olarak kontrol cihazı bir vanadır. Valfin etkinleştirilmesi için düşük enerjili bir sinyal gerekir. Elektrik voltajıyla, pnömatik veya hidrolik sıvı basıncıyla, hatta insan gücüyle çalıştırılabilir. Elektrik akımı, hidrolik basınç veya pnömatik basınç da potansiyel enerji kaynaklarıdır.

Bir elektrik veya sıvı kaynağından gelen gücü dönüştürerek çalışmak için bir piston, motor veya başka bir cihaz kullanırlar. En temel haliyle aktüatörler vanaları açar veya kapatır. Öte yandan, konum düzenleme veya kontrol valfleri, herhangi bir ara konuma hassas bir şekilde hareket etmek için bir konumlandırma sinyalini yorumlar. Kontrol sistemi manuel veya otomatik olarak çalıştırılabilir, yazılımla çalıştırılabilir, mekanik veya elektrikle çalıştırılabilir.

Bir aktüatör, herhangi bir makinenin hareket üretme yeteneğini sağlar. Temel olarak aktüatörler, enerjiyi torka dönüştüren ve bu torku bir mekanizmayı veya sistemi hareket ettirmek veya düzenlemek için kullanan bir motor görevi görür. Harekete hem sebep olabilirler hem de durdurabilirler.

Bir Aktüatör Nasıl Çalışır?

Aktüatör, tıpkı insan vücudundaki kasların bacakların, kolların, parmakların ve diğer vücut parçalarının hareket etmesini sağlaması gibi, mekanik bir aparatın hareketi sağlayan kısmıdır. Gelen enerji ve sinyalleri mekanik kuvvete dönüştürerek hareketi sağlar. Dışarı çıkan hareket dönme veya doğrusal olabilirken, merkezleme kuvveti elektrikli, pnömatik (hava) veya hidrolik (su) olabilir. Bu nedenle, kapılarımızdaki erişim kontrol sistemlerinden, ağır işleri yapan yakındaki depo robotlarına kadar aktüatörler her yerdedir. Cep telefonlarımızın sessiz versiyonlarında bile titreşim üreten aktüatörler bulunur.

Daha önce bahsedildiği gibi bir aktüatör, enerjinin harekete dönüştürülmesine yardımcı olurken aynı zamanda bu hareket ve enerjinin kontrol edilmesine de yardımcı olabilir.

Enerji türü, giriş hacmi ve hareket hızı, bir aktüatör sistemindeki değişkenlerdir. Aktüatörlerin kullandığı aynı bileşenler, aktüatörün türüne ve işlevine bağlı olarak farklı görsel görünümlere de sahiptir.

Bir Aktüatörün Bileşenleri

Aktüatörler bir gerektirir birkaç temel bileşen. Bu bileşenler şunları içerir:

• Güç kaynağı: Söylendiği gibi güç kaynağı elektrik, hava veya gaz, su veya herhangi bir enerji kaynağı olabilir, ancak bunlar aktüatörlerin en sık kullandıkları kaynaklardır.

• Güç dönüştürücü: Güç kaynağından aktüatöre güç dönüştürücü aracılığıyla güç aktarılır. Bu işlem, kontrol ünitesinde veya tasarımında belirtilen ölçümleri veya birimleri takip eder.

• Aktüatör: Fiziksel-mekanik bir cihaz olan aktüatör, dönüşümü gerçekleştirir. Kullandığınız giriş/çıkışa ve istediğiniz sonuca bağlı olarak farklı görünebilir.
• Mekanik yük: Mekanik yük, aktüatörün sistemde yarattığı enerjiye karşı çıkan stres veya kuvvettir. Sonuç olarak sistemin daha fazla elektrik üretmesine neden olur.
• Denetleyici: Denetleyici, çalıştırıcıyı çalıştıran ve çıktıyı yöneten, gücünü, yaşam süresini ve yönünü yöneten bir aygıttır. Sistemin bağımsız olarak çalışmamasını önlemenin yanı sıra, işletmenin denetlediği dönüştürmenin her iki ucunda da sınırlamalara izin verir.

Aktörler Tipleri ve Nasıl Kullanılır

Yedi tane temel var. çalıştırıcı tipleri Tamamen benzersiz amaçlar için.

Elektrik Doğrusal

Elektrikli doğrusal aktüatörler genellikle bir makine parçası veya aracı belirli bir noktaya kadar kontrollü bir doğrusal harekette ihtiyaç duyduğunda otomasyon uygulamalarında çalıştırılır. Doğrusal konumlandırma gerektiğinde, bunlar çeşitli sektörlerde kullanılır.

Elektrikli Döner

Elektrik döner çalıştırıcılar bir geçit, valf ve benzeri diğer parçalar belirli dönen yerlere taşınmak için kontrol edilince otomasyon uygulamalarında çalıştırılır. Bunlara ek olarak, konumlandırmaların gerekli olduğu çeşitli sektörlerde de kullanılmaya başlanır.

Akışkan Güç Doğrusal

Bir nesnenin belirli bir konuma taşınması gerektiğinde, akışkan gücü doğrusal aktüatörler tipik olarak otomasyon uygulamalarında kullanılır. Doğrusal konumlandırma gerektiğinde, çeşitli sektörlerde kullanırlar. damper kapılarının açılması ve kapatılmasına, klemp, kaynak vb. tipik kullanımlar.

Sıvı Gücü Döner

Bir nesnenin, denetimli bir şekilde belirli bir konuma döndürülmesi gerektiğinde, akışkan güç döner çalıştırıcılar kullanılır. Bir sıvı gücünün en yaygın kullanımı döner çalıştırıcı otomasyon uygulamasıdır. Hava ya da diğer gazlar ve hidrolik sıvı, çalıştırıcıya güç veren farklı medyalardan bazılarıdır.

Doğrusal Zincir çalıştırıcılar

Sunucu doğrusal zincir çalıştırıcı genel olarak hareket denetimi uygulamalarında düz bir hat itme ya da çekme işlemi sağlar. Zincir düz olduğunda, komşu bağlantılar katı bir bileşen oluşturmak için kilitler. Belirli bir uygulamadaki kullanılabilir alana bağlı olarak, çeşitli boyutlarda ve zincir tasarımlarda ve zincir depolama seçenekleri de gelir.

Elle Doğrusal

Araçları ya da iş parçalarını işleme, kullanma kılavuzunu kullanma gibi kesin konumlara yönelik ticari uygulamalar Doğrusal aktüatörler. Güçlendirilmemiş manuel aktivatörler el direksileri ya da tokmağı çevirerek açılıp kapatılıyor. Her biri, kurşun vidalar, raflar, piyonlar, kemer sürücüleri, vb. gibi ek yük ve sürüş gücü kapasitesiyle her biri farklı türlerde bulunur.

El Ile Döner

Vana işlemi, manuel döner aktivatörlerin birincil kullanışıdır. Bazen manuel valf operatörleri ya da çalıştırıcılar olarak adlandırılıyorlar. Top, kelebek, çek, ve küre vanaları birkaç farklı tipten. Diğer kullanımlar, denetimli ve kısıtlanmış döndürme için çağrılan herhangi bir şeyi içerebilir.

Uygulamanızın Doğru Aktörü Seçmeye Yönelik 8 Adım

Doğal olarak, çeşitli aktivatörler birden çok sektörde kullanılıyor, ve herkes ihtiyaçlarınız için uygun olmayacak. İşte en iyisini seçmek için kısa bir rehber.

1. Gerekli Hareket Tipini Belirleme

İşlev, kararlı doğrusal hareketler için çağrışıyorsa ya da işleve bağlı olarak son işlevde ek dinamizm gerekliyse görmeniz mümkün olacaktır. Ama aynı zamanda bu hareketin ne kadar ileri gidebileceğini düşünmek de isteyebilirsin.

1. Enerji Girişi için dikkat edilecek noktalar

Elektrik aktüatörler yaygın olarak kullanılır ve daha kapsamlı bir görev yelpazesi gerçekleştirebilir. Ancak, gerekli elektrik akısının her zaman mümkün olmadığı durumlarda, yüksek voltaj girişi gereksinimini kullanarak yapmak için hidrolik ve pnömatik çalıştırıcılar kullanabilirsiniz.

1. Duyarlık

"Genel" bir kurala göre, daha küçük, daha detaylı ve hassas işler, seçme ve işleme dahil, daha doğru olmalıdır. Aksine, ağır iş gücü onsuz da olabilir. Bu faktör, seçtiğiniz aktüratörü önemli ölçüde etkileyecek.

1. En İyi Güç Nedir?

Bir aktüatörün temel amacı herhangi bir şeyi hareket ettirmektir; ancak gereken kuvvet miktarı, nesnenin ne kadar ağır veya büyük olduğuna göre değişir. Yeterli yük kapasitesine sahip aktüatörünüzü seçerken, aktüatörünüzün taşıması gereken şeylerin boyutlarını göz önünde bulundurun.

1. Hareket İçin Ne Kadar Alan Var?

Herhangi bir aktüatörün, kullanım amacınıza uygun olanı seçerken dikkate almanız gereken bir strok uzunluğu olacaktır.

1. Hangi Hızı Arıyorsunuz?

Aktüatörün hızı önemli bir faktördür çünkü daha fazla kuvvet gerektiren aktüatörler genellikle daha az kuvvet üretenlere göre daha yavaştır.

1. Operasyonel Ortam Nedir?

Hem endüstriyel uygulamalar hem de iç laboratuvarların ve atölyelerin daha yapılandırılmış ortamlarında düzenli olarak aktüatörler kullanılmaktadır.

1. Nasıl Monte Edilecek?

Aktüatörler için çeşitli montaj seçenekleri mevcuttur. Örneğin çift eksenli bir montaj mekanizması, öğenin uzatılırken ve geri çekilirken dönmesine veya dönmesine olanak tanır. Aktüatör sabit bir montaj mekanizması ile daha güvenli bir şekilde pozisyonda tutulur.

Aktüatör Nasıl Monte Edilir

Bir aktüatörü monte etmenin iki temel yöntemi vardır; Çift Pivot Montaj ve Sabit Montaj:

Çift Pivot Montajı

Bir aktüatör, aktüatörün her iki ucundaki her bir brakete takılan montaj pimleri veya çatallar kullanılarak döner bir platform üzerine monte edilir. Bunlar montaj braketleridir çünkü bir çapraz pim aktüatörü ve braketi her ikisinden de kayarak bağlar. Aktüatör her bir pimin etrafında dönebilir, hareket ettiği şeyle birlikte hareket edebilir ve daha dinamik bir işleve olanak sağlar.

Sabit Montaj

Aktüatör, aktüatörün bir şaft montaj braketine sabitlenmesini gerektiren sabit kurulumla sabit bir konumdan itme veya çekme hareketleri oluşturabilir. Örneğin bir düğme bu şekilde kurulur.

Aktüatörlerin Gerçek Dünya Uygulamaları

Bir aktüatör, yeterli kuvvet sağlayabiliyorsa, yeterli yük-hız özelliklerine sahipse, çalışma aralığı içinde yüksek verimlilikle çalışıyorsa ve güvenilir bir tasarıma sahipse belirli bir uygulama için idealdir.

Endüstriyel otomasyon ve robot teknolojisi, aktüatörler olmadan herhangi bir şeyin yapılmasının hayal edilmesinin mümkün olmadığı iki sektördür. Bu bileşenler, üretim makinelerinin hareket etmesine ve öğeleri almasına olanak tanır. Aktüatörler, çeşitli hareketlere izin vermek için tarım makinelerinde ve büyük inşaat makinelerinde sıklıkla kullanılır. Güneş panelleri, aktüatörlerin nasıl kullanılabileceğinin çarpıcı bir örneğidir. Aktüatörlü güneş panelleri, en fazla güneş enerjisini yakalamak için gün boyunca güneş doğup battıkça açılarını sürekli olarak ayarlar.

Aktüatörler, mobilyalardan herhangi bir yönde hareket etmesi gereken robotik elektrikli süpürgelere kadar neredeyse her akıllı ev aletinin ortak bir bileşenidir. Pek çok oyuncağın içine entegre edilmiş birkaç küçük aktüatör bile vardır. Olasılıklar sınırsızdır.

Çözüm

Neredeyse tüm modern ev ve endüstriyel cihazlar aktüatörler kullanır. Ancak bu alandaki gelişmeler, Yapay Zeka (AI), Blockchain, Nesnelerin İnterneti (IoT), 3D baskı ve daha fazlası gibi ileri teknolojilerle karşılaştırıldığında medyanın ilgisini çok az çekiyor.

Önümüzdeki birkaç yıl içinde iyileştirilmiş performans özelliklerine sahip yeni aktüatörler kavramsallaştırılacak ve şu anda araştırılanlar pazara girecek.