عملگر برقی چیست وانواع آن
پیشرفت صنعت همواره با پیشرفت قطعات صنعتی و ماشین آلات ممکن شده است. همینطور هر چه صنعت بیشتر پیشرفت میکند، ماشین آلات نیز به تبع از آن پیشرفته تر میشوند. صنعت و ماشین آلات صنعتی با ابزار علم بار گسترش و پیشرفت یکدیگر ار با کمک هم به دوش میکشند.
حاصل این همکاری پیشرفت و تعالی زندگی بشری است. یکی از این ماشین آلات که گستره ای وسیع نیز دارد، عملگر یا اکچویتور است.
به طور کلی عملگر ها به سه دسته عملگر برقی ،عملگر هیدرولیکی و عملگر پنوماتیکی تقسیم می شوند.
دستگاهی با کارایی های مختلف و استفاده های متعدد. تنوع انواع اکچویتور باعث شده است تا آن ها تبدیل به یکی از اجزای اصلی صنعت شده و در موارد بسیاری نقش آفرینی کنند. در ادامه این مطلب با بررسی این که عملگر چیست و انواع مختلف آن کدامند، با ما همراه باشید.
اجزای اکچویتور:
سیلندر، پیستون، فنر، پیچ، قاب، موتور، بوش، پکینگ و اورینگ همگی قطعاتی هستند که یک اکچویتور را تشکیل می دهند
اکچویتور برقی چیست و انواع آن کدامند؟
اکچویتور ها از نظر انواع به سه دسته اصلی تقسیم می گردند:
اکچویتور پنوماتیکی:
اکچویتور پنوماتیک نوعی از عملگر است که با استفاده از تغییرات فشار هوا می تواند نیروی خواسته شده را در راستا و جهت خواسته شده برای ما تولید نماید. این نیرو ها ماهیت عملگر پنوماتیک را تشکیل میدهند. در واقع این اکچویتور طوری طراحی شده است تا بتواند از این نیرو و از این جابجایی نیرو استفاده بهینه را ببرد.
موارد کاربرد:
تفاده در تجهیزات پایپینگ و شیرهای اتوماتیک یکی از مهمترین مواردی است که میتوان از اکچویتور پنوماتیک بهره برد. در واقع نیروی دورانی ای که توسط این نوع از اکچویتور ها تولید می شود. یکی از گزینه های ایده آل برای باز و بسته کردن شیر ها می باشد.
انواع اکچویتور پنوماتیکی:
اکچویتور خطی: این اکچویتور ها حرکت خطی در طول دارند و دارای دو نوع یک طرفه و دو طرفه بوده و در کورس و قطر های مختلف پیستون طراحی و تولید می شوند.
اکچویتور چرخشی یا دورانی: این اکچویتور ها دارای حرکت دورانی یا چرخشی هستند که خود به دو نوع چرخ محدود و چرخش 360 درجه تقسیم می شوند. در حالت دوران محدود شفت می تواند به صورت محدود (کسری از 360 درجه) و راست گرد یا چپ گرد بچرخد.
اجزای داخلی سیستم های پنوماتیک و نحوه کار کردن آن
به طور کلی یک جک پنوماتیک دارای فضایی جهت نگه داشتن هوای فشرده و یک محل جهت خارج شدن هوای فشرده است. اجزای اصلی درون یک جک پنوماتیک عبارت است از: شافت، پیستون که در اصل درون سیلندر به طور خطی جا به جا می شود و یکسری لوازم مهر و موم کاری هوای فشرده.
هرگاه هوای فشرده به درون فضای اکچویتور هیدرولیک (جک یا سیلندر) راه می یابد، به دلیل آببندی های انجام شده در جک راهی برای خروج نمی یابد و به سطح مقطع پیستون فشار وارد می کند و در نتیجه این فشار، شافت متصل به انتهای پیستون خارج می شود.
مزایای اکچویتور پنوماتیک :
مهم ترین مزیت اکچویتور های پنوماتیک سرعت بالای آن هاست. هوای فشرده امکان حرکت و تخلیه انرژی با سرعت بالایی را فراهم می کند. اگر کاربردی دارید که در آن سرعت از قدرت مهم تر باشد اکچویتور های پنوماتیک گزینه ای مناسب هستند. برخی مزایای آن عبارتند از:
سریع:
اکچویتور های پنوماتیکی سریع ترین اکچویتورهای موجود در بازار هستند که دارای چرخه وظیفه (duty cycling) بالایی نیز هستند.
اقتصادی:
به طور متوسط خرید اکچویتور های پنوماتیکی در مقایسه با اکچویتر هیدرولیکی و الکتریکی ارزان تر تمام می شود. اکچویتور ی پنوماتیک یک انتخاب اتقصادی برای کاربردهای سبک و متسط به حساب می آیند.
سادگی:
اکچویتور های پنوماتیکی دارای طراحی ساده ای دارند که در تعمیر و نگه داری آن ها باعث سهولت بیشتری می شود.
اکچویتور هیدرولیکی:
اکچویتور هیدرولیک نام دیگری برای عملگر هیدرولیک است. تبدیل قدرت سیال تحت فشار به توان مکانیکی توسط عملگر هیدرولیک انجام می شود. مقدار توان مکانیکی خروجی وابسته به نرخ جریان و افت فشار در عملگر و همچنین راندمان کلی آن بستگی دارد.
مزیت عمده سیستم های هیدرولیکی در این است که آنها انعطاف پذیری بالایی دارند و قادرند تا تبدیل مستقیم قدرت سیال به حرکت های دورانی و خطی را داشته باشند.
اکچویتور های هیدرولیکی به سه نوع اساسی زیر تقسیم میشوند :
الف) اکچویتور های خطی ( سیلندرها )
ب) اکچویتور دورانی با چرخش مداوم ( موتورهای هیدرولیکی )
ج) اکچویتور های دورانی با حوزه چرخش محدود ( شبه دورانی )
مزایای عملگر هیدرولیک:
اگر در کاربردی که در سیستم تان دارید نیاز به نیروی زیادی دارید و یا کار شما سنگین به حساب میاید، سرمایه گذاری بر روی عملگرهای هیدرولیکی در مقایسه با عملگرهای پنوماتیکی و برقی، دارای اطمینان بیشتری است.
قدرت :
موتور های عملگرهای هیدرولیکی نسبت به وزنشان دارای توان اسب بخار بالایی هستند که این کمک می کند علاوه بر صرفه اقتصادی، کارایی آن ها نیز افزایش یابد.
ایمنی بالا :
توان هیدرولیکی به سادگی قابل مهار و کنترل است لذا سیستم های هیدرولیکی دارای ایمنی بالایی هستند و معمولا عمر بالایی دارند. همچنین امکان ساختن جایگزین دستی برای سیستم های هیدرولیکی خودکار ساده است و این اجازه را به سادگی به اپراتور می دهد تا در مواقع ضروری به صورت مستقیم عملگر را کنترل کند.
قابلیت حمل آسان :
یکی از مهم ترین مزیت های عملگر های هیدرولیکی این است که بدون نیاز به تجهیزات پیچیده، به سادگی قابل جا به جایی هستند.
عملگر برقی:
از آنجایی که تمام اکچویتور ها در راستای فعالیت خود به یک منبع انرژی نیاز دارند، اکچویتور برقی نیز از یک موتور الکتریکی جهت تامین انرژی لازم جهت انجام کار بهره می گیرد و اکثرا برای سیستم هایی با شرایط خاص و بر روی شیرآلات با سایز های بزرگ (ولو های ON/OFF) بکار می روند.
برای انجام کار و کاهش سرعت چرخش بالا و آرام کردن حرکت باز و بسته شدن ولو ها، از یک گیربکس برای رسیدن به سرعت دورانی مطلوب استفاده می شود. پایداری و دقت مناسبی که در این سیستم ها توسط اکچویتور برقی ایجاد می شود به دلیل وجود گیربکس است. عملگر های الکتریکی عموما به دو صورت باز / بسته و یا کنترل درصدی، شیرها را با ورودی سیگنال آنالوگ بین 4 الی 20 میلی آمپر معادل 0 تا 10 ولت، کنترل می نماید.
عملگرهای مدرن مجهز به موتورهای الکتریکی هستند که می توان از آنها برای به کار انداختن دستی و از راه دور شیرهای صنعتی استفاده کردعملگرهای الکتریکی از یک موتور الکتریکی، سیستم کنترل، گیربکس و سوئیچهای حدی(Limit switches) تشکیل می شوند.
مزایا عملگر برقی:
سرعت موتورهای الکتریکی را می توان با گیربکس کاهش داد و به سادگی،سرعت دورانی مطلوب را به دست آورد.
با توجه به وجود گیربکس در بین موتور و عملگر،ثبات وضعیتی خوبی در عملگرهای الکتریکی وجود دارد،
موتور الکتریکی را می توان توسط سیستم کنترل فرایند،تحت کنترل داشت،
موتورهای الکتریکی باعث آلودگی و رطوبت در محیط نمی شوند، وقطعات “تمیزی” هستند،
تامین انرژی موتورهای الکتریکی بسیار ساده است،
انرژی الکتریکی و خروجی عملگرهای الکتریکی دچار نوسان نمی شود و
عملگر های الکتریکی جمع و جور و کوچک هستند.
