Actuators - What is an Actuator?

Unraveling the Complexities of Actuators: Understanding Their Definition, Mechanisms, Varied Applications, and Impact on Modern Engineering and Technology

MobileBanner
  • Aktuators - 'n bewegingsbeheerde toes...
  • Wat is 'n aktuator en wat doen hulle?

    'N Aktuator is 'n toestel wat 'n tipe beweging skep, gewoonlik lineêr of draai. Om 'n aktuator te laat werk, benodig dit 'n inset -energiebron, gewoonlik elektriese of hidrouliese vloeistof, maar kan ook pneumaties wees wat saamgeperste lug gebruik. Die uitsetbeweging word uitgeoefen in die vorm van 'n as wat draai, of 'n staaf wat uitbrei of terugtrek, wat sodra dit aan iets gekoppel is, kan iets herhaaldelik heen en weer laat beweeg soveel keer as wat u wil, sonder dat dit nodig is vir menslike ingryping.

    'N Aktuator kan dus in beginsel beskryf word as 'n toestel wat energie in beweging omskakel. Aktuators word in 'n wye verskeidenheid toepassings gebruik, van robotika en industriële outomatisering tot vervoer en lugvaart. Dit word gebruik om meganiese stelsels te beheer en te beweeg en kan in verskillende soorte geklassifiseer word, afhangende van die tipe energie wat hulle omskakel, soos elektriese, pneumatiese of hidrouliese aktuators.

     

     

    Sommige algemene soorte aktuators sluit in lineêre aktuators, wat draaibeweging in lineêre beweging omskep, en roterende aktuators, wat lineêre beweging in draaibeweging omskep. Lineêre aktueerders word dikwels gebruik in toepassings soos industriële outomatisering, robotika en mediese toerusting, terwyl roterende aktuators gereeld in toepassings soos kleppe, turbines en pompe gebruik word. Ons het 'n uitgebreide blog oor lineêre aktuators 101 geskryf hier

    Elektriese lineêre aktuators - tipe aktuator

    Daarbenewens is daar verskillende soorte aktuators gebaseer op die tegnologie wat hulle gebruik, soos:

    • Elektriese aktuators Dit word deur elektrisiteit aangedryf en kan verder geklassifiseer word op grond van die tipe elektriese motor wat gebruik word, soos DC -motors, trapmotors en AC -motors.
    • Pneumatiese aktuator: Dit word aangedryf deur saamgeperste lug en word gereeld in industriële outomatisering en robotika -toepassings gebruik.
    • Hidrouliese aktuators: Dit word aangedryf deur vloeistofdruk en word gereeld gebruik in swaar industriële toepassings soos konstruksietoerusting en swaar masjinerie.

    Dit is belangrik om daarop te let dat die keuse van die aktuator afhang van die spesifieke toepassing, insluitend faktore soos las, spoed en bedryfsomgewing.

    Die keuse van die ideale aktuator

    As u 'n elektriese lineêre aktuator koop, is daar 'n paar dinge wat u moet oorweeg. Eerstens het lineêre aktueerders 4 hoofkenmerke, wat elk verskillende belangvlakke het vir enige toepassing. Dit is beroerte - Krag - Speed ​​- IP -gradering. Tipies sou u die ideale aktuator kies op grond van die beroerte, dan dan krag, dan spoed. Onthou die snelheid en die uitruil van mekaar teen mekaar. Dit beteken dus dat u 'n hoë krag kan hê, maar dan sal die snelheid waarskynlik laer wees. As u 'n hoë snelheid wil hê, sal die krag waarskynlik laer wees.

    Wanneer u die ideale elektriese lineêre aktuator kies, moet verskeie faktore oorweeg word, insluitend:

    1. Laaivermoë: Die aktuator moet in staat wees om die las wat dit sal beweeg, te ondersteun. Oorweeg die gewig van die las en enige ander faktore wat die aktuator se vermoë om dit te beweeg, kan beïnvloed.
    2. Spoed: Die snelheid van die aktuator moet ooreenstem met die snelheid wat benodig word vir die toepassing. Dit sal afhang van die spesifieke gebruiksaak en kan die inruilings tussen spoed en ander faktore soos krag en presisie behels.
    3. Lengte van die beroerte: die aktuator moet 'n beroerte lengte hê wat geskik is vir die aansoek. Oorweeg die afstand wat die aktuator moet reis en enige fisiese beperkings wat die beroerte kan beperk.
    4. Krag: Die aktuator moet in staat wees om genoeg krag op te wek om die las te beweeg en enige wrywing of weerstand in die stelsel te oorkom. Dit kan behels die berekening van die vereiste krag gebaseer op die las en die gewenste versnelling of vertraging.
    5. Presisie: die aktuator moet presies genoeg wees om aan die vereistes van die aansoek te voldoen. Dit kan die oorweging van faktore soos akkuraatheid, herhaalbaarheid en terugslag behels.
    6. Omgewingsfaktore: Die aktuator moet in die beoogde omgewing kan werk, met inagneming van faktore soos temperatuur, humiditeit en blootstelling aan stof of ander kontaminante.
    7. Kragtoevoer: Die aktuator moet versoenbaar wees met die beskikbare kragbron en spanningsvereistes van die toepassing.
    8. Geraas: die aktuator moet op 'n geraasvlak werk wat aanvaarbaar is vir die aansoek.
    9. Beheeropsies: Oorweeg die beskikbare beheeropsies, soos handkontroles, programmeerbare beheerders en sensors, en kies die een wat die beste aan die behoeftes van die toepassing voldoen.

    Deur hierdie faktore noukeurig te oorweeg, is dit moontlik om 'n elektriese lineêre aktuator te kies wat aan die spesifieke vereistes van die toepassing sal voldoen, wat optimale werkverrigting en betroubaarheid verseker.

    Die keuse van die ideale lineêre aktuator

    Stap 1. Watter beroerte (uitbreiding) het u nodig:

    Die beroerte van 'n aktuator kan ook die uitbreiding genoem word. Dit is die afstand waarvan die staaf deur en in en uit strek. Gewoonlik word dit in duim gemeet en kan wissel van 1 "(duim) beroerte tot ongeveer 40" beroerte. Dit is nie normaal om aktuators met 'n slag van langer as 40 "tot 50" te hê nie as gevolg van die meganiese beperkings van die loodskroef in die aktuator wat die druk- en trekkrag bied.

    Stap 2. Oorweeg die benodigde snelheid:

    Die snelheid van die aktuator hou direk verband met die ratverhouding daarin. 'N Hoë ratverhouding sal die snelheid van die staaf wat in en uit die aktuator strek, vertraag, maar ook die krag dramaties verhoog. Aktuators wissel van kragte so laag as 'n paar pond tot 'n paar duisend pond. 'N Ander manier om meer spoed en krag te kry, is om die motor groter te maak. As u dus 'n DC-motor met 'n groot deursnee het, kan dit vinniger draai en meer krag gee. Dit is dus ook opmerklik dat die grootte ook met spoed en krag verhandel, net om dinge verder te bemoeilik.

    Stap 3. Oorweeg die vereiste krag:

    Net soos stap 2, in hierdie stap, moet u nadink oor watter spoed u kan leef as u 'n hoë kragaktuator benodig. Die hoër krag sal stadiger spoed beteken en omgekeerd. As u die kragvereistes vir die keuse van die ideale aktuator oorweeg, moet verskeie faktore in ag geneem word, insluitend:
    1. Laai gewig: die gewig van die las wat die aktuator sal beweeg, is 'n sleutelfaktor in die bepaling van die vereiste krag. Die aktuator moet in staat wees om genoeg krag op te wek om die gewig van die las te oorkom, sowel as enige wrywing of weerstand in die stelsel.
    2. Versnelling en vertraging: die vereiste krag sal ook afhang van die versnellings- en vertragingsyfers wat benodig word vir die toepassing. As die las vinnig geskuif moet word, kan 'n hoër krag nodig wees om die gewenste versnelling te bereik.
    3. Afstand en snelheid: Die kragvereistes sal ook beïnvloed word deur die afstand wat die aktuator moet reis en die spoed waarteen dit moet beweeg. 'N Langer streellengte of vinniger snelheid sal meer krag benodig.
    4. Traagheid: die traagheid van die las en die aktuator self kan ook die kragvereistes beïnvloed. As die las hoë traagheid het, kan 'n hoër krag nodig wees om dit te laat beweeg, terwyl 'n laer krag voldoende kan wees om sy beweging te behou sodra dit beweeg.
    5. Wrywing en weerstand: wrywing en weerstand in die stelsel kan die kragvereistes verhoog, aangesien die aktuator genoeg krag moet oplewer om hierdie faktore te oorkom, benewens die verskuiwing van die las.
    6. Veiligheidsfaktore: Dit is ook belangrik om enige veiligheidsfaktore te oorweeg wanneer u die kragvereistes bepaal. 'N Hoër krag kan nodig wees om te verseker dat die las veilig en veilig geskuif word, sonder enige risiko van skade of beserings.

    Deur hierdie faktore in ag te neem, is dit moontlik om 'n aktuator te kies met die toepaslike kragvermoëns vir die spesifieke toepassing, wat optimale werkverrigting en betroubaarheid verseker.

    Stap 4. IP -gradering:

    Die IP -gradering is die vlak van weerbeskerming wat 'n aktuator het. 'N Hoër IP -gradering beteken dat die aktuator meer harde omgewings soos reën en temperatuur kan weerstaan. 'N Hoë IP -gradering van 66 word beskou as 'n baie goeie aktuator vir weerstoeps. Vir binnenshuise gebruik is 'n IP -gradering van 42 egter voldoende. As u die IP (Ingress Protection) -vereistes vir die keuse van die ideale aktuator oorweeg, moet verskeie faktore in ag geneem word, insluitend ::
    1. Omgewing: Die omgewing waarin die aktuator gebruik sal word, is 'n sleutelfaktor in die bepaling van die vereiste IP -gradering. Oorweeg faktore soos temperatuur, humiditeit, stof en blootstelling aan water.
    2. Ligging: Die ligging van die aktuator binne die stelsel kan ook die IP -vereistes beïnvloed. As die aktuator in 'n hoërisiko-gebied geleë is, soos naby 'n waterbron of in 'n gebied met hoë stofvlakke, kan 'n hoër IP-gradering nodig wees.
    3. Reguleringsvereistes: Regulatoriese vereistes kan ook die minimum IP -gradering vir die aansoek bepaal. Maak seker dat u enige toepaslike regulasies of standaarde nagaan om nakoming te verseker.
    4. Verwagte leeftyd: Die verwagte leeftyd van die aktuator kan ook 'n faktor wees in die bepaling van die vereiste IP -gradering. As daar van die aktuator verwag word om vir 'n lang periode in diens te wees, kan 'n hoër IP -gradering nodig wees om duursaamheid en lang lewe te verseker.
    5. Onderhoudsvereistes: Oorweeg die onderhoudsvereistes vir die aktuator en hoe die IP -gradering die instandhoudingsprosedures kan beïnvloed. Byvoorbeeld, 'n hoër IP -gradering kan dit moeiliker maak om toegang tot en dienskomponente in die aktuator te kry.

    Deur hierdie faktore in ag te neem, is dit moontlik om 'n aktuator met die toepaslike IP -gradering vir die spesifieke toepassing te kies en te verseker dat die aktuator betroubaar en veilig in die beoogde omgewing sal werk.

    Stap 5. Hoe om die aktuator te monteer

    So nou het jy die aktuator, maar hoe monteer jy dit? Alle aktueerders kom met 'n Clevis op elke en van die eenheid. Dit is hier waar u die aktuator aan 'n soort hakie verbind. Vir ons aktuators het elke aktuator 'n sekere grootte hakie wat aan beide kante pas. Sommige aktueerders het spesiale hakies om oor die aktuator te pas, maar dit kan tydens beweging beperkende bewegingseffekte op die aktuator hê.

    Stap 6. Watter ander faktore moet ek oorweeg:

    Daar is ander faktore waaroor u moet nadink wanneer u die ideale aktuator kies. Spanning, byvoorbeeld, kan belangrik wees. Tipies is aktuators standaard in 12 of 24VDC. Hoe gaan dit met terugvoerbeheer? As u 'n posisionele beheer oor die aktuator benodig, kan u 'n aktuator benodig wat 'n mate van terugvoer het, soos 'n saalsensor, optiese sensor of selfs 'n potensiometer wat in die aktuator ingebou is. Hierdie toestelle bied almal 'n terugvoersein sodat 'n beheerder te eniger tyd sy posisie ken. Dit is nodig vir toepassings waar u meer as eenvoudige einde-tot-einde-beheer benodig. Ons het 'n ander blogpos geskryf wat net aan hierdie onderwerp van terugvoeraktuators gewy ishier.

    Hoe om die aktuator te verbind

    Daar is baie maniere om die aktuator aan te sluit, en dit sal afhang van watter tipe beheer u het of nodig het. 'N Eenvoudige rocker -skakelaarbeheer is verreweg die maklikste manier om een ​​aan te sluit, maar u wil ook 'n afstandbeheer hê as 'n ander vorm van beheer. Vir posisionele beheer het u moontlik 'n meer gedetailleerde verbinding nodig. Tipies bied die meeste elektriese aktuators 'n 2 draadkonfigurasie aan om aan krag of 'n skakelaar aan te sluit. +/- spanning is die drade wat van die aktuator lei, en om die drade na die kragbron om te keer, is wat die aktuator laat van rigting verander. Hierdie proses word 'omkeer die polariteit' genoem. 'N Rocker -skakelaar doen dit vir jou in die skakelaar.

    Twee draadaktuatorverbindingsmetodes:

    Die mees algemene soort aktuator is 'n 2 -draadstelsel. As u hierdie drade direk aan 'n kragbron (gewoonlik 12VDC) verbind, sal die aktuator beweeg, en die omkeer van die drade sal die aktuator in die teenoorgestelde rigting laat beweeg. 'N Rocker -skakelaar is wat dit vir u doen, so koppel die 2 drade van die aktuator aan die skakelaar en koppel die 2 drade van die kragbron aan die skakelaar en u is klaar. Ons skakelaars het almal die bedradingsdiagramme op elke produkbladsy om dit eenvoudig te maak

    Terugvoer -aktuator bedradingsmetodes:

    Aktuators wat ingeboude terugvoer het, sal meer drade hê. Tipies 2 ekstra drade en in sommige gevalle 4 ekstra drade. Hierdie drade sal na die regte plek moet gaan. Saalsensor en optiese sensoraktuators word gewoonlik dieselfde bedraad. 'N Potensiometer -aktuator wat altyd net 3 drade het, sal die een wees wat 'n bietjie anders is. Almal FIRGELLI Terugvoer -aktuators het die bedradingsdiagram op die aktuator gedruk.

    Die term aktuator kom van die daad om iets op te tree, met ander woorde, om iets te werk. Om die uitdrukking van wat dit doen, te vereenvoudig, lees 'n aktuator 'n sein en dan werk dit, of werk dit.Aktuators is tipies deel van 'n algehele stelsel of masjien of toestel wat in iets groter geïntegreer is om nuttige werk in een of ander vorm te lewer. Dit is 'n komponent binne daardie masjien wat iets doen deur dit te laat beweeg.

    Vir 'n aktuator om te werk, benodig dit 'n energiebron -inset, gewoonlik elektriese energie. Dit vereis ook 'n eksterne seininvoer in een of ander vorm om aan die aktuator te sê wat om te doen, en dan werk die toestel. Die uitset is gewoonlik in die vorm van 'n beweging wat roterende of lineêr kan wees wat gebruik word om die gewenste uitkoms in 'n stelsel te bereik. Die snaakse deel is dat sommige aandrywers ander aktueerders gebruik om hulle te laat werk. Byvoorbeeld, 'n hidrouliese lineêre aktuator sou 'n magneetaktuator gebruik om die hoëdrukvloeistof in die hoof suier van die aktuator oop te maak en toe te maak. Dus, soos u kan sien, word hierdie toestelle op soveel plekke en toepassings gebruik.

    aktuators in motors

    Kom ons kyk na 'n tipiese voorbeeld van 'n aktuatorstelsel wat in ons alledaagse lewens gebruik word. Die verhitting in 'n motor het beide warm- en koue temperatuurinstellings, sowel as 'n waaier met verskillende kragvlakke. Die temperatuurinstelling word beheer deur 'n aktuator wat reguleer hoeveel lug oor 'n warmtewisselaar vloei. Die aktuator beheer die lugvloei -posisie, hoe meer vloei dit oor die warmtewisselaar, hoe warmer is die lug, omgekeerd, hoe verder is dit van die warmtewisselaar die koeler wat dit is.

     

     

    aktuators in motors

    Geskiedenis van aktuators

    Aktuators bestaan ​​al meer as 100 jaar en hul naam kom van wat hulle doen, hulle aktiveer iets. Dit wil sê, hulle beweeg iets deur oop te maak of te sluit, te druk of te trek, op te lig of te laat val, ens. elektriese lineêre aktuator Word gebruik om die kofferbak in 'n motor oop te maak en toe te maak. Dit is baie algemene soorte elektro-meganiese aandrywers wat in ons daaglikse lewens breedvoerig gebruik word. Voordat elektrisiteit geskep is, is hulle nog steeds gemaak, maar sou dit menslik beheer word, soos 'n grendel aan 'n deur.

    Wat doen hulle?

    Soos vasgestel, skakel 'n aktuator energie in beweging, maar dit kan ook help om die beweging en energie te beheer.

    Die veranderlikes in 'n aktuatorstelsel is die tipe energie, hoeveelheid insette en snelheid van beweging. Wat altyd konsekwent sal wees, is die behoefte aan 'n soort energiebron en die produksie van meganiese beweging. Aktuators werk ook met dieselfde komponente, hoewel dit anders sal lyk, afhangende van die tipe aktuator en die funksie daarvan.

    Kragbron

    Die kragbron, soos bespreek, kan elektries, lug of gas, water of 'n ander soort energiebron wees, maar dit is die algemeenste by die werking van aktuators.

    Kragomskakelaar

    Die kragomskakelaar dra krag van die kragbron na die aktuator in ooreenstemming met die eenhede of metings wat op 'n beheerder of in die ontwerp daarvan uiteengesit word.

    'N Hidrouliese proporsionele klep is een voorbeeld van 'n kragomskakelaar wat op die water gebruik word - 'n meganiese deel om die water in te laat of af te sluit, sodat die watervloei in lyn is met die insettempo en die gewenste bewegingsuitset.

    Elektriese omsetters is nog 'n voorbeeld wat dikwels in die industrie gebruik word om direkte stroom elektrisiteit om te skakel na wisselende huidige elektrisiteit. Dit kan soos reghoekige elektroniese dryf of stroombane lyk.

    Aktuator Definisie

    As dit kom by die werking van baie hedendaagse stelsels in verskeie sektore, speel niemand 'n meer fundamentele rol as aktuators nie. Hierdie kritieke toestelle help met die omskakeling van energie in beweging of meganiese krag - noodsaaklike vereistes vir die beheer van meganismes met presisie. Hulle kom in verskillende soorte (hidroulies, pneumaties, elektries en meganies) wat voorsiening maak vir hul onderskeie unieke funksies van kleinskaalse komponente - gesofistikeerde telefoniese toestelle/motors tot groter industriële masjinerie in vervaardigingsaanlegte en gevorderde lugvaartpunte. Hul primêre waarde lê in hoe hulle belangrike parameters soos posisie, snelheid, versnelling en krag kan reguleer. Aktuators is onontbeerlike komponente oor velde, waaronder robotika -outomatisering en beheeringenieurswese.

     

    Meganiese vrag

    Die meganiese las is 'n fisiese spanning of opponerende krag op die stelsel wat werk teen die energie wat die aktuator produseer. As sodanig veroorsaak dit die stelsel om meer krag te produseer.

    'N Alledaagse voorbeeld van hierdie wisselwerking kan gesien word as 'n motor opdraand ry. Die kantel of helling is 'n vrag waarop die enjin werk, dus moet die motor sy snelheid verhoog. In meganiese ingenieurswese kan 'n meganiese las as deel van die stelselontwerp gewerk word.

    Beheerder vir 'n aktuator

    Die beheerder is 'n toestel wat die aktuator aktiveer en die uitset beheer, wat sy rigting, krag en sy lewensduur lei. Dit verhinder die stelsel om op sy eie toestelle te werk en laat grense aan beide kante van die omskakeling toe, waaroor die operateur kan toesig hou.

    Dit kan 'n elektriese, elektroniese of meganiese toestel wees en kan soos 'n knoppie, hefboom, skakelaar of skakel lyk. Maar daar is baie verskillende voorbeelde as dit kom by die bestuur van 'n aktuator.

    Aktuator -beheerder

    Verskillende toepassings

    Of u nou na lineêre of roterende aktuators kyk, hul lys van toepassings is eindeloos. Dit sal waarskynlik in 'n toestel rondom u wees, insluitend u selfoon. Daarsonder sou baie industriële toepassings baie minder doeltreffend wees.

    Algemene gebruike van lineêre aktueerders

    Materiaal hantering: Vervaardigingsaanlegte en pakhuise gebruik ongetwyfeld vir materiaalhanteringstelsels waarin lineêre aandrywers ongelooflik nuttig is vir effektiewe en vinnige beheer en verwerking van goedere, insluitend vervoerbandstelsels.

    Hoe aktueerders gebruik word

    Sny toerusting: Die gebruik van 'n masjien vir sny beskerm menslike veiligheid wanneer u herhalende take met skerp of gevaarlike toerusting hanteer. Lineêre aandrywers kan masjiene aanwend vir akkurate sny, insluitend hout, glas of kaart.

    Grondstowwe verwerk: Voorbeelde van die gebruik van aktuators in die verwerking van grondstowwe is glas-/keramiekoond of marmer-/houtwerkmasjiene, en tesame met trending outomatiseringsfunksies, kan dit doeltreffender en akkuraat werk.

    Robotika: Robotika is 'n klassieke en voor die hand liggende voorbeeld van waar lineêre aktuators gebruik word en die toename in gebruik meer innovasies en verskeidenheid hier gesien word.

    aktuators in robotte

    Van die alledaagse tot die swaardiens is daar baie soorte aandrywers wat in soveel alledaagse toepassings gebruik word, meestal weggesteek, maar in die een of ander vorm werk doen.

    Verskillende tipes

    Magneetaktuator

    Laat ons nog 'n baie algemene aktuator -tipe ondersoek by die motor, en dit is die magneetaktuator. Solenoïede werk soos 'n aflos; Hulle neem 'n elektriese stroom in en skep 'n elektromagnetiese veld. Dit is daardie magnetiese krag wat dan 'n staaf in en uit laat beweeg. Hoe hoër die magnetiese veld wat aan die magneetaktuator voorsien word, hoe hoër is meer krag wat dit skep, en visum-versus. Dit is baie eenvoudig aan/uit -aktuators, wat baie min beheeropsies beteken. Byvoorbeeld, magneetaktuators het geen werklike beheer oor snelheid of krag nie, en ook 'n baie beperkte beroerte. Dit is selde om 'n magneetaktuator met meer as 2 "(duim) beroerte te vind.

    magneetaktuators

    Die sentrale sluiting op motordeure is die algemeenste tipe magneetaktuator wat gebruik word. Hulle verbind en ontkoppel die grendel eenvoudig van die deurhandvatsel. Die beheermeganisme is ook baie eenvoudig; 'N Enkele polsslag van 12V DC -elektrisiteit word na die magneet gestuur om dit te aktiveer, en 'n veer laat dit terugkeer.

    Hieronder is 'n tipiese magneetaktuator, soos in die meeste motors gebruik. As hulle onbekend lyk, is dit omdat die meeste mense nie binne die deurpanele van 'n motor sien nie.

    Tipes aktuator

    Piezo aktuator

    Hierdie aktueerders se beweging kom van die verkryging van spanning en benodig baie groot spannings om hulle uit te brei en saam te kontrakteer, gewoonlik meer as 200V. DiePiezo Materiaal is 'n soort keramiek, dit is baie bros en het baie lae met metaalplate tussen elke laag, sodat elke piezo -stapel energiek word.

    Groot hoeveelhede spanning is nodig vir 'n baie klein verandering in lengte, gewoonlik sal 'n piezo slegs met ongeveer 1% van sy grootte uitbrei, maar die krag daarvan is baie hoog, dit beteken dat u die uitbreiding van die piezo -stapels kan versterk om meer te kry beweging, maar 'n handelsmag vir afstand. Die versterking kan meganies gedoen word, soos met 'n hefboom, maar piezos word gewoonlik gebruik in toepassings waar u baie hoë presisie benodigen beheer. Dit word meestal gebruik as brandstofinspuiters vir motors, waar die piezo -aktuator die brandstofvolume wat die silinder binnekom, beheer; waar die kontrolevlak tot by die mikron moet wees (een-miljoendie meter).

    Piezo -aktuators

    Pneumatiese aktuator

    Hierdie tipe aktuators gebruik gas of lug onder druk in 'n silinder wat deur 'n hoë druk geskep word pomp Om 'n suier te skuif om lineêre beweging te skep. Soos hidrouliese aktuators, bestaan ​​die ontwerp van 'n pneumatiese lineêre aktuator al lank. 'N Lugkompressor word gebruik om die lug of inerte gas in 'n tenk te druk, en hoë druk lug word gebruik om die aktuator se suier in en uit te laat gly. Sodra die suier in die aktuator die einde van die reis bereik het, word 'n klepskakelaar geskuif om die klep na die ander punt van die aktuator oop te maak, waar weer hoë druk lug dan die suier in die aktuator in die ander rigting druk.

    Pneumaties

    Die voordele van die gebruik van pneumatika is:

      1. Hoë snelheid is moontlik en word beheer deur die drukklep en die volumetriese kapasiteit van die stelsel.
      2. Redelik hoë kragte kan bereik word.
      3. Min klank word vrygestel, behalwe die pomp wat die tenk onder druk plaas.
      4. Baie lang beroertes is moontlik.
      5. Uiters hoë siklus betroubaarheid en duursaamheid.
      6. Die aandrywers kan baie klein en kompak wees, aangesien dit redelik eenvoudig is in konstruksie.

    Nadele van pneumaties is:

    1. Bykomende toerusting is nodig, soos 'n tenk en 'n hoë drukpomp.
    2. Die hele stelsel kan nie toegelaat word om te lek as die stelsel misluk nie.
    3. Lug is 'n saamdrukbare gas, wat beteken dat as 'n pneumatiese aktuator 'n hoë krag beweeg, is daar altyd 'n vertraging omdat die gas/lug natuurlik eers sal saamgepers voordat dit die suier in die aktuator beweeg. Dit beteken dat daar 'n vertraging in die stelsel sal wees. Hidrouliese aktuators het nie hierdie probleem nie.
    4. Baie lae posisionele beheer is haalbaar. Kyk na die video hieronder waar ons LEGO gebruik om die gebrek aan beheer te demonstreer in vergelyking met 'n meganiese aktuator, en gebruik 'n DTI (skakeltoetsaanwyser) om die verskil aan te toon

    Waar word hulle gebruik?

    Dit word gebruik waar hoë snelheidsbeweging benodig word, meer as 30 duim per sekonde. Sodra dit geïnstalleer is, is dit moeilik om van een plek na 'n ander te beweeg, aangesien dit baie installasietyd benodig. Hierdie aktueerders word op die monteerlyne van vervaardigingsfabrieke aangetref, aangesien dit ideaal is om miljoene siklusse sonder onderhoud uit te voer, en hulle kan baie vinnig beweeg.

    Hidrouliese aktuators

    Hidrouliese aktuators werk presies op dieselfde manier as pneumatiese aktueerders, behalwe in plaas van die gebruik van hoë druk lug of gas, gebruik hulle 'n nie-kompressibele vloeistof genaamd hidrouliese vloeistof. Aangesien die vloeistof nie-kompressief is, het dit 'n groot voordeel bo pneumatika, is hierdie stelsels in staat om geweldige kragte te hê. Dit is waarom u sien dat hulle eksklusief gebruik word op swaar konstruksietoerusting soos delwers, vragmotors, vragmotors, trekkers, ens.

    Hidrouliese aktuators

    Hoe werk hulle?

    Hidrouliese aktuators gebruik hoëdrukvloeistof om 'n suier agteruit en vorentoe te druk waar die skakelaar deur klepskakelaars gedoen word. THese-stelsels benodig hoëdrukpompe, hoëdrukkleppe en pype, en 'n tenk om hidrouliese vloeistof in te hou. Dus, as u baie ruimte en geld het en 'n benodig baie 'N Groot hoeveelheid krag, hidroulika kan die pad wees om te gaan.

    Die voordele van die gebruik van hidrouliese aktuators is:

    1. Matige snelheid is moontlik en word beheer deur die pompsnelheid.
    2. Uiters hoë kragte kan bereik word.
    3. Baie lang beroertes is moontlik.
    4. Uiters hoë siklus betroubaarheid en duursaamheid.
    5. Die aandrywers kan baie klein en kompak wees, aangesien dit redelik eenvoudig is in konstruksie.

    Die nadele is:

    1. Beheer. Hidrouliese aktuators het baie min presisiebeheer.
    2. Hidrouliese vloeistof is nodig vir die stelsel om te werk, en die vloeistof is baie giftig. As die stelsel misluk, kan dit lek.
    3. As die hidrouliese pomp werk, kan dit baie raserig wees, en hoe hoër die vereiste krag, hoe harder is die geraas.
    4. Hidrouliese vloeistof berus op voorspelbare viskositeit, dus vloei dit nie glad deur pype en kleppe nie, ens. Dit verg ekstra energie om vloeistof by hoë druk deur pype en toebehore te druk. As gevolg hiervan is hidrouliese stelsels baie ondoeltreffend om te bedryf en te gebruik, veral in verskillende klimate.
    5. Prys. Hierdie stelsels is duur om te koop en te installeer.

    Rotary Actuators

    'N Ander soort aktuator is 'n roterende aktuator, wat hoofsaaklik funksioneer deur 'n elektriese kragtoevoer met beperkte rotasiebeweging of deurlopende rotasiebeweging te gebruik, afhangende van die behoeftes van die toepassing. 'N Groot voordeel van roterende aktuators is dat dit teen laer snelhede werk, maar dat hulle hoër wringkragwaardes lewer, wat dit ideaal maak vir gebruik in robotika en ander industriële outomatiseringstoepassings, sowel as elektronika vir verbruikers wat hoë-wa-stelsels vir konsekwente bedryfsiklusse eis. Die draaimotor genereer hierdie wringkrag, terwyl die aftakeling van die drywingsrotasie vinniger is, wat gladde sirkelbewegings veroorsaak sonder onderbrekings hoegenaamd. Vir optimale prestasiekonsistensie tydens werking, gebruik die aktuator 'n sensor om sy posisie -metings tipies in die vorm van 'n saalsensor of enkodeer te bespeur, en sodoende seine na die brein terug te stuur vir leesbaarheid. Boonop het hierdie doeltreffende aktueerders 'n merkwaardige funksie-gebruiker-vriendelike kleinvermoë vir ruimtekwessies; waardeur hulle toegelaat kan word, selfs in gebiede met beperkte ruimtes.

    Rotary Actuators

    Die beginsel:

    Die beweging wat deur hierdie soort aktuators geproduseer word, kan deurlopende rotasie wees, soos gesien in 'n elektriese motor, of beweging kan 'n vaste hoekrotasie wees. Met 'n roterende aktuator wat pneumaties of hidroulies beheer word, is dit meer geneig om 'n vaste hoekrotasietipe te wees, dit is omdat die rek of suier wat die hoofas draai, net tot dusver kan beweeg, en die draaiende beweging word beperk deur die lineêre beroerte wat beskikbaar is . As meer rotasie nodig is, moet die suier verder gly, en 'n ander ratverhouding word gebruik om die beweging te vertaal.

    Rotary Actuator -ratverhouding

    Rotary Servo

    Daar bestaan ​​'n ander kategorie Rotary Actuator, naamlik die servomotor en 'n trapmotor. Hierdie aandrywers word via elektrisiteit beheer. En sodoende 'n deurlopende rotasiebeweging bied, terwyl dit terselfdertyd noemenswaardige presisie in terme van rotasiebeheer bied.

    Servo Rotary Actuator

    Hierdie tipe aktueerders word gereeld gebruik in robotika en elektroniese verbruikers, waar rotasiebeweging en wringkrag deur 'n draaimotor geproduseer word. Die snelheid word verminder en die wringkrag verhoog deur 'n ratstelsel om die draaibeweging te skep. Om presiese beheer te kry, sal die aktuator 'n sensor hê wat die posisie meet. Dit is gewoonlik in die vorm van 'n saalsensor of enkodeerder wat 'n sein na die 'brein' stuur om in 'n posisie te vertaal. 'N Fantastiese kenmerk van servo -motors is dat dit baie klein gemaak kan word en op baie stywe plekke gebruik kan word.

    Is 'n aflos 'n soort aktuator?

    NAflos word ook soms beskou as 'n vorm van elektriese aktuator, wat die relais betekenaktuate 'n elektriese sein of verbinding. Alhoewel dit miskien soos 'n elektriese komponent met geen bewegende dele klink nie, het dit 'n bewegende komponent daaraan. 'N Relais is 'n magneties gelaaide spoel wat 'n aansluiting via 'n elektromagnetiese veld oopmaak en sluit. Dus, tegnies, dit is 'n vorm van 'n aktuator, net op klein skaal.

    Vir hierdie artikel fokus ons meer op lineêre aktueerders. Hierdie voorbeeld is bedoel om te illustreer hoe die term 'aktuators' isbaie breed en kan ook roterende aktuators, magneoïede en ander soorte dek.

    aktuators

    Omskakeling van draaibeweging van 'n servomotor na lineêre beweging

     Omskakeling van draaibeweging vanaf 'n servomotor in lineêre beweging

    Aangesien roterende servo -aktuators so gereeld gebruik word en relatief goedkoop is om te koop, het dit 'n gewilde manier geword vir mense om lineêre beweging te skep. Deur middel van eenvoudige skakels en een of ander vorm van lineêre riglyne, is dit moontlik om lineêre beweging te skep. Die beroerte wat resultate is, sal direk eweredig wees aan die lengte van die hefboomarm, soos op die foto hierbo gesien. Hoe langer die arm van die servo -aktuator is, hoe langer sal die beroerte wees; Die nadeel is egter dat die krag verminder sal word omdat die wringkrag eweredig is aan die armlengte.

    Onder wringkragvergelyking vir roterende aktuators

    Wringkragvergelyking vir roterende aktuators

    Elektro-meganies.

    Met elektriese lineêre aandrywers, gedek in 'n aparte blogartikel hier, word die draaibeweging vanaf 'n AC- of DC -motor omgeskakel na lineêre beweging via 'n loodskroef. 'N Loodskroef is 'n heliese rat wat op 'n staaf vervaardig is. Terwyl die loodskroef van na die motor draai, gly die moer (soos in geel hieronder) op en af ​​in die loodskroef in 'n gladde lineêre beweging, wat die draaibeweging in lineêre beweging vertaal - vandaar die naam "Lineêre aktuator". Dit verskil baie van 'n magneetaktuator, wat steeds 'n vorm van lineêre aktuator is, maar in die industrie onderskei ingenieurs die twee gewoonlik deur hulle 'magneetaktuators' en 'lineêre aktuators' te noem, alhoewel albei lineêre beweging uit lewer.

    aktuator

    Met elektriese lineêre aandrywers gee u verskillende lengte met 'n lengte, gee u verskillende beroerte lengtes. Deur die loodskroef vinniger of stadiger met die motor te draai, gee dit verskillende lineêre snelhede. Hoe meer krag van die motor wat op die loodskroef aangebring kan word, beteken dat meer krag gegee word aan die moer wat op en af ​​in die loodskroef gly. Die moer is aan die staaf en die staaf vasgemaak. Hoe meer wringkrag wat op die Loodskroef, hoe meer lineêre krag sal beskikbaar wees vir die skuifstaaf.

    Daar is verskillende maniere om wringkrag in 'n aktuator te skep. Die meer algemene metode is om rat tussen die motor en die loodskroef by te voeg; Hoe hoër die ratverhouding, hoe meer krag word geskep. Daar is 'n inruil: hoër kragte beteken laer snelheid, omgekeerd, hoër snelheid beteken laer krag. Bykomende snelheid vir 'n gegewe krag sou 'n groter insetmotor benodig, wat fisies groter is en meer stroom trek om te funksioneer; Beide die grootte en die krag maak dit duurder.

    Elektriese aktuators in detail (Actuators 102)

    Hieronder is 'n video wat in baie groter besonderhede na aktuators kyk.

    Vir 'n meer gedetailleerde oorsig van hoe 'n elektriese lineêre aktuator werk, het ons die artikel geskep wat hier gesien kan word "Binne 'n lineêre aktuator - hoe 'n aktuator werk"

    As u op soek is na 'n elektriese lineêre aktuator en 'n paar wenke benodig oor waar om te begin, wil u hierdie artikels eers lees. 'Moenie 'n lineêre aktuator koop voordat u hierdie 5-stappe gelees het nie'Dit kan u help om algemene probleme te vermy voordat u geld spandeer.

    Mikro -lineêre aktuators

     Mikro -aktuators of mini -lineêre aktuators word gebruik in toepassings waar die ruimte beperk is of die vereiste beroerte van die aktuator klein is. Miskien moet u iets klein op 'n baie kort afstand beweeg; 'n mikro -lineêre aktuator is ideaal vir so 'n toepassing. Tipies is die beroertes van mikro -aktuators 10 mm tot 100 mm en is baie kompak van grootte. Een van die nadele van 'n mikro -aktuator is dat kragte geneig is om 'n klomp Laer as gevolg van die klein motors wat daarin ingebou is.

    ontplofde siening van 'n aktuator

    Opsomming

    Aktuators kom in baie verskillende soorte voor, van roterende tot lineêre, hidrouliese en pneumatiese, magneet en elektro-meganies. Elke tipe het 'n ideale toepassing. Groot industriële roterende aktuators wat hidroulies aangedryf word mikro-aktuators kan aangedryf word deur klein 12V -kragbronne met groot akkuraatheid en akkuraatheid vir robotika en klein toepassings. Vir meer besonderhede oor aandrywers, het ons 'n witskrif geskryf wat 'n bietjie meer diepte in die wêreld van aktuators het. Lees asseblief die artikel hier

    FIRGELLI® Actuators word spesiaal ontwerp en vervaardig met materiale van hoë gehalte om u die perfekte balans tussen krag, beheer en prys te gee om u outomatiseringstelsels te bou.

    Kyk hier na ons aandrywers

    Klik hier

    Het u hulp nodig om die regte aktuator te vind?

    Ons presisie -ingenieur en vervaardig ons produkte, sodat u direkte vervaardigers pry. Ons bied dieselfde dag gestuur en kundige kliëntediens. Probeer ons aktuatorrekenaar gebruik om hulp te kry om die regte aktuator vir u aansoek te kies.