Генерално, вентил не може сам да контролише процес, тако да им је потребан оператер да их постави за контролу променљиве процеса. Потребан је посебан уређај као што је актуатор за даљинско управљање вентилима и њихово аутоматско померање. Актуатор је једна врста уређаја који се користи да нешто ради или помера. Актуатори доступни су у три типа који су дефинисани њиховим извором енергије и који се користе у индустријама као што су електрична, хидраулична и пнеуматска. Дакле, овај чланак говори о прегледу пнеуматски актуатор – рад и њихове примене.
Шта је пнеуматски актуатор?
Дефиниција пнеуматског актуатора је; тип актуатора који се користи за промену енергије која се налази у облику компримованог ваздуха у кретање. Постоје различити произвођачи који нуде различите облике пнеуматских актуатора где неки актуатори претварају енергију компримованог ваздуха у линеарно кретање, а неки актуатори се мењају у ротационо кретање. Ови актуатори имају различите називе у индустрији као што су ваздушни цилиндри, ваздушни актуатори и пнеуматски цилиндри.
Како функционише пнеуматски актуатор?
Пнеуматски актуатор углавном зависи од неког облика гаса под притиском као што је компримовани ваздух који улази у комору да би повећао притисак. Једном када овај ваздух створи довољан притисак у поређењу са спољашњим атмосферским притиском, онда то резултира контролисаним кинетичким кретањем уређаја попут зупчаника или клипа. Дакле, ово резултирајуће кретање је усмерено или кружно или праволинијски. Ови актуатори су један од најчешће коришћених механичких уређаја у широком спектру тренутних индустрија када се компримовани гас претвара у енергију изузетно контролисан и поновљив и поуздан.
Конструкција и рад пнеуматских актуатора
Пнеуматски актуатор је конструисан коришћењем различитих компоненти као што су опруга, компресор, резервоар, дијафрагма и вентил. Следећи дијаграм представља конструкцију пнеуматског актуатора. За покретање овог система, енергија течности се мења у механичку. У овом систему, свеж ваздух се компримира кроз компресор и овај ваздух се једноставно складишти у резервоару за складиштење.
Овде се вентил за контролу протока користи за контролу правца ваздуха и његове брзине протока. Опружна јединица у овом актуатору управља протоком ваздуха са једног места на друго и такође даје повратни ход према клипу.
У почетку ће контролни вентил остати отворен и дијафрагма се повлачи кроз опругу у случају потребе за доводом ваздуха. Затим се ваздух извлачи из атмосфере, филтрира се филтером и предаје у компресор. Сада ће компресор компримовати ваздух и повећати ниво притиска.
Овде морамо приметити да, када се повећа ниво ваздушног притиска, онда се повећава и температура ваздуха. Стога се хладњаци ваздуха користе за одржавање температуре у скромном опсегу. Након тога, ваздух под притиском се једноставно складишти у резервоару за складиштење тако да се ниво притиска може одржавати. Поред тога, овај ваздух под притиском унутар система примењује енергију на дијафрагму пнеуматског актуатора. Једном када сила превазиђе силу опруге због ваздуха под притиском, она држи мембрану на врху како би се дијафрагма померила надоле како би затворила контролни вентил.
Када се притисак доводног ваздуха повећа, мембрана се непрекидно креће у смеру надоле и то потпуно затвара контролни вентил у одређеној тачки. Слично, када се притисак доводног ваздуха смањи, тада примењена сила на дијафрагму од стране опруге превазилази силу због доведене силе. Ово може проузроковати кретање у правцу мембране нагоре да би се отворио контролни вентил.
Овде се такође напомиње да положај регулационог вентила углавном зависи од притиска ваздуха. Као резултат, отварање и затварање контролног вентила је повезано са кретањем мембране са притиском ваздуха.
Знамо да након контролера, актуатори су ту да обезбеде контролни сигнал за жељену радњу. Дакле, ваздушни притисак ће се променити на основу добијеног контролног сигнала и ово истовремено мења положај контролног вентила. На овај начин, овај актуатор ради у складу са примљеним контролним сигналом и покреће процес.
Врсте пнеуматских актуатора
Постоје различите врсте пнеуматских актуатора као што су клипови, ротационе лопатице и опруге или мембране.
Клипни пнеуматски актуатор
Овај тип пнеуматског актуатора користи клип унутар цилиндра. Померање клипа може бити узроковано једноставним применом мање или више снаге на једну страну клипа.
Клипни пнеуматски актуатор са једносмерним дејством користи опругу на једној страни и мења силу на другу страну, док пнеуматски актуатор са двоструким дејством има ваздушни притисак који се примењује на обе стране клипа. Линеарно кретање клипа се може директно користити за активирање линеарног кретања, иначе се може променити у ротационо кретање помоћу зупчаника и зупчаника или сродног механичког аранжмана. Ови актуатори се једноставно препознају по пречнику цилиндра и дужини хода. Пнеуматски актуатор са великим цилиндром је способан да изврши већу силу.
Пнеуматски актуатор са лопатицом
Пнеуматски актуатор са ротационим лопатицама једноставно ради као клипни пнеуматски актуатор са две коморе под притиском. Кућиште овог актуатора је у облику клина, а не у облику цилиндра. Лопатица са излазном осовином једноставно дели две коморе под притиском. Промена степена разлике преко лопатице помера излазну осовину у складу са тим током њених 90 степени кретања.
Пнеуматски актуатор са опругом/мембраном
Овој врсти пнеуматског актуатора потребан је компримовани ваздух да би мембрану притиснуо на плочу којој је супротстављена опруга. Када се притисак смањи, опруга ће повући дијафрагму. Дакле, променом силе, позиција се може постићи. Ова врста актуатора може да се отвори/затвори након квара када се ваздушна сила изгуби због опруге која враћа актуатор у положај прекида.
Предности и мане
Тхе предности пнеуматског актуатора с укључују следеће.
- Пнеуматски актуатори дају велику силу и велике брзине кретања када се једном користе у апликацијама заснованим на линеарној контроли кретања.
- Ови актуатори имају високу издржљивост.
- Имају високу поузданост.
- Ово су пожељни уређаји где је хигијена неопходна у апликацијама.
- Исплативо.
- Они су веома лаки за одржавање и инсталацију
- Они су изузетно издржљиви и могу смањити трошкове потребне за одржавање њиховог учинка.
- Ови актуатори имају широк распон температура који се креће од 0 – 200 °Ц.
- Они су отпорни на експлозију и ватру.
- Пнеуматски актуатори имају мању тежину.
Тхе недостаци пнеуматских актуатора укључи следеће.
- О/п снага овог актуатора је мања од хидрауличног актуатора.
- Унутрашњи делови машине нису подмазани због коришћења ваздуха попут течности.
- Тачност излаза је прилично мања у операцијама заснованим на малим брзинама.
- Ови актуатори раде веома ефикасно када се користе за одређене апликације.
- Оне се не изводе добро при мањој брзини.
- Компримовани ваздух захтева добру припрему
- Ваздух може бити загађен подмазивањем или уљем што смањује његово одржавање.
Апликације
Тхе примене пнеуматских актуатора укључи следеће.
- Пнеуматски актуатори су применљиви у широком спектру апликација као што су различите индустријске области, а неке од области примене ових актуатора су;
- Ваздушни компресори.
- Авијација.
- Железничка апликација.
- Машине за паковање и производњу.
- Запаљиви аутомобилски мотори.
- Ови актуатори се обично користе у клиповима и коморама за паљење возила на бензин. Дакле, они користе ваздушно паљење и бензин да генеришу енергију под притиском која на крају покреће клип и мења енергију у радилицу аутомобила. Али, ови актуатори углавном зависе од гаса под притиском без паљења да би се створила жељена механичка сила.
- Ови типови актуатора су неопходни за машине за паковање и производњу, ваздушне компресоре, поштанске цеви и такође транспортне уређаје као што су авиони и железница.
Како се пнеуматика користи у роботици?
Генерално, Пнеуматика користи гас под притиском за контролу физичких система. Они се широко користе на роботима са компримованим ваздухом за производњу механичког кретања.
Шта је пнеуматска роботска рука?
Пнеуматска роботска рука ради као људска рука и укључује две руке, наиме; надлактица и подлактица. Надлактица је трајна са зглобним ослонцем за ротирајућу основу и активирана пнеуматским цилиндром, док је подлактица фиксирана за надлактицу помоћу зглобног ослонца. Због тога роботска рука ради као људска рука користећи пнеуматски цилиндар.
Дакле, ово је преглед пнеуматског актуатора – рад са апликацијама. Ови актуатори су ефикасни, високо поуздани и сигурни извори контроле кретања који користе гас или ваздух под притиском за претварање енергије у линеарно или ротационо кретање. Они су посебно погодни за често отварање и затварање вентила и такође се користе у другим индустријским апликацијама где год коришћење електричне енергије може да изазове паљење или опасност од пожара. Ево питања за вас, који су примери актуатора?
