Un guide complet des actionneurs. Que sont-ils, des types d'actionneurs, et comment ils fonctionnent

Un guide complet des actionneurs: quels sont-ils, les types d'actionneurs et comment ils fonctionnent

Souvent, les éléments essentiels d'un appareil ou d'un système ne sont pas les showstoppers. Ils ne sont pas la beauté extérieure de la conception ou du boîtier. Ce ne sont pas la fonction qui est souvent louée. La plupart du temps, les éléments essentiels d'un appareil sont cachés derrière une coquille plus esthétique.

Les actionneurs sont un exemple parfait de ce système caché car ils sont une pièce nécessaire pour un large éventail de systèmes, obtenant rarement tout crédit pour leurs actions incroyables. Donc, dans cet article, nous allons passer en revue les actionneurs, comment les actionneurs fonctionnent, les types d'actionneurs et comment vous pouvez choisir le bon actionneur pour votre projet.

Une machine actionneur est la partie responsable du déplacement et du contrôle d'un mécanisme ou d'un système, pour l'ouverture d'une vanne. C'est un «moteur», pour le dire simplement.

Les actionneurs exigent à la fois un mécanisme de contrôle et un approvisionnement énergétique. En règle générale, le périphérique de contrôle est une valve. La valve nécessite un signal de faible énergie pour s'activer. Il peut être activé avec une tension électrique, une pression de liquide pneumatique ou hydraulique, ou même par force humaine. Le courant électrique, la pression hydraulique ou la pression pneumatique sont également des approvisionnements énergétiques potentiels.

Ils utilisent un piston, un moteur ou un autre dispositif pour travailler en convertissant l'alimentation d'une source électrique ou fluide. Dans leur forme la plus élémentaire, les actionneurs ouvrent ou ferment des vannes. D'un autre côté, les vannes de régulation ou de contrôle de la position interprètent un signal de positionnement pour se déplacer avec précision vers une position intermédiaire. Le système de contrôle peut être utilisé manuellement ou automatiquement, alimenté par des logiciels, mécaniquement ou électriquement.

Un actionneur permet la capacité d'une machine à générer un mouvement. Essentiellement, les actionneurs agissent comme un moteur qui transforme l'énergie en couple et utilise ce couple pour déplacer ou réguler un mécanisme ou un système. Ils peuvent à la fois provoquer et arrêter le mouvement.

Comment fonctionne un actionneur?

L'actionneur est la partie d'un appareil mécanique qui permet le mouvement, tout comme les muscles du corps humain permettent aux jambes, aux bras, aux doigts et aux autres parties du corps de se déplacer. Il permet le mouvement en transformant l'énergie entrante et les signaux en force mécanique. Bien que le mouvement sortant puisse être rotatif ou linéaire, la force de centrage peut être électrique, pneumatique (air) ou hydraulique (eau). Ainsi, les actionneurs sont tout autour de nous, des systèmes de contrôle d'accès à nos portes aux robots d'entrepôt voisins effectuant le gros du travail. Même les versions silencieuses de nos téléphones portables comprennent des actionneurs qui produisent des vibrations.

Un actionneur, comme mentionné précédemment, peut aider à convertir l'énergie en mouvement tout en aidant à contrôler ce mouvement et cette énergie.

Le type d'énergie, le volume d'entrée et la vitesse de mouvement sont les variables d'un système d'actionneur. Les composants identiques que les actionneurs utilisent ont également des apparences visuelles variables en fonction du type et de la fonction de l'actionneur.

Les composants d'un actionneur

Les actionneurs exigent un Peu de composants de base. Ces composants comprennent:

• Source de courant: Comme dit, la source d'alimentation peut être électrique, air ou gaz, eau ou toute source d'énergie, mais ce sont ceux que les actionneurs utilisent le plus souvent.

• Convertisseur de puissance: La puissance transfère de l'alimentation électrique à l'actionneur via le convertisseur de puissance. Cette opération suit toutes les mesures ou unités spécifiées sur un contrôleur ou dans sa conception.

• Actionneur: L'actionneur, un dispositif de mécanique physique, effectue la conversion. Selon les entrées / sorties que vous utilisez et le résultat souhaité, cela peut apparaître différent.
• Charge mécanique: La charge mécanique est une contrainte ou une force qui s'oppose à l'énergie que l'actionneur crée dans le système. Il fait en conséquence le système à produire plus d'électricité.
• Manette: Le contrôleur est un appareil qui s'active sur l'actionneur et gère la sortie, dirigeant sa force, sa durée de vie et sa direction. En plus d'empêcher le système de fonctionner indépendamment, il permet des restrictions aux deux extrémités de la conversion que l'opérateur peut contrôler.

Types d'actionneurs et comment ils sont utilisés

Il y a sept basiques Types d'actionneurs Tous avec des fins uniques.

Électrique linéaire

Actionneurs linéaires électriques sont généralement utilisés dans les applications d'automatisation lorsqu'une pièce ou un outil de machine a besoin d'un mouvement linéaire contrôlé à un certain point. Lorsque le positionnement linéaire est nécessaire, ils sont utilisés dans divers secteurs.

Rotary électrique

Électrique actionneurs rotatifs sont utilisés dans les applications d'automatisation lorsqu'une porte, une vanne et d'autres pièces similaires sont contrôlables pour se déplacer vers des emplacements rotatifs spécifiques. De plus, ils sont utilisés dans divers secteurs où le positionnement est nécessaire.

Puissance fluide linéaire

Lorsqu'un objet doit être déplacé attentivement vers une position particulière, actionneurs linéaires de puissance fluide sont généralement utilisés dans les applications d'automatisation. Lorsque le positionnement linéaire est nécessaire, ils sont utilisés dans divers secteurs. L'ouverture et la fermeture des portes de l'amortisseur, le serrage, le soudage, etc., sont des utilisations typiques.

Rotary de puissance fluide

Lorsqu'un objet doit se faire tourner de manière contrôlée à une position particulière, actionneurs rotatifs de puissance fluide sont utilisés. L'utilisation la plus courante d'une puissance fluide Actionneur rotatif est des applications d'automatisation. L'air ou d'autres gaz et liquide hydraulique sont quelques-uns des différents milieux qui alimentent l'actionneur.

Actionneurs de chaîne linéaire

Le actionneur de chaîne linéaire fournit généralement une action en ligne droite ou une action de traction dans les applications de contrôle de mouvement. Lorsque la chaîne est droite, les liens voisins se verrouillent en place pour créer un composant rigide. Selon la zone disponible dans une application spécifique, ils sont disponibles dans une variété de tailles et de conceptions de chaîne, ainsi que des choix de stockage de chaînes.

Manuel linéaire

La plupart des applications commerciales pour des positions précises, telles que la manipulation d'outils ou de pièces, utilisent un manuel actionneurs linéaires. Les actionneurs manuels non alimentés sont allumés et éteints en tournant un rouel ou un bouton. Il existe de nombreux types différents, chacun avec une charge supplémentaire et une capacité de force motrice, comme celles avec des vis de plomb, des racks, des pignons, des lecteurs de ceinture, etc.

Rotatif manuel

Le fonctionnement de la valve est l'utilisation principale des actionneurs rotatifs manuels. Ils sont parfois appelés opérateurs de soupape manuels ou actionneurs. Ball, papillon, chèque et vannes de globe sont quelques types différents. D'autres utilisations peuvent inclure tout ce qui nécessite une rotation contrôlée et contrainte.

8 étapes pour choisir le bon actionneur pour votre application

Naturellement, divers actionneurs sont utilisés dans plusieurs industries, et tout le monde ne conviendra pas à vos besoins. Voici un bref guide pour choisir le meilleur.

1. Déterminez le type de mouvement nécessaire

Vous pourrez voir si la fonction appelle des mouvements linéaires décisifs ou si un dynamisme supplémentaire est nécessaire dans la fonction finale, selon la fonction. Mais vous voudrez peut-être aussi réfléchir à la distance que vous voulez que ce mouvement se déroule.

1. Considérations pour l'apport d'énergie

Les actionneurs électriques sont largement utilisés et peuvent effectuer une gamme plus complète de tâches. Cependant, dans les cas où le courant électrique requis n'est pas toujours possible, vous pouvez utiliser des actionneurs hydrauliques et pneumatiques pour supprimer l'exigence d'une entrée à haute tension.

1. Précision

Selon une règle "générale", des travaux plus petits, plus détaillés et délicats, y compris la sélection et la manutention, nécessitent plus de précision. En revanche, le travail lourd peut s'en sortir sans lui. Ce facteur influence considérablement l'actionneur que vous choisissez.

1. Quelle force est la meilleure

L'objectif principal d'un actionneur est de déplacer quoi que ce soit; Cependant, la quantité de force nécessaire varie en fonction de la lourdeur ou de l'élément surdimensionné. Considérez les tailles des choses que votre actionneur doit déplacer lors de la sélection d'une avec une capacité de charge suffisante.

1. Combien de place y a-t-il pour le mouvement?

Tout actionneur aura une longueur de course, que vous devriez considérer lors de la sélection un pour votre utilisation prévue.

1. Quelle vitesse recherchez-vous?

La vitesse de l'actionneur est un facteur important car les actionneurs nécessitant plus de force sont souvent plus lents que ceux qui génèrent moins de force.

1. Quel est l'environnement opérationnel?

Les applications industrielles et les paramètres les plus structurés des laboratoires et des ateliers intérieurs utilisent régulièrement des actionneurs.

1. Comment sera-t-il monté?

Il existe plusieurs options de montage pour les actionneurs. Un mécanisme de montage à double pivot, par exemple, permet à l'élément de tourner ou de pivoter tout en s'étendant et en rétractant. L'actionneur est maintenu en position plus solidement avec un mécanisme de montage fixe.

Comment monter un actionneur

Il existe deux méthodes principales de montage d'un actionneur; Montage à double pivot et montage stationnaire:

Montage à deux pivots

Un actionneur est monté sur une plate-forme de pivot à l'aide d'épingles de montage ou de clevises attachées à chaque support à chaque extrémité de l'actionneur. Ce sont des supports de montage car une broche croisée relie l'actionneur et le support en glissant dans les deux. L'actionneur peut pivoter autour de chaque broche, en se déplaçant avec la chose qu'il se déplace et en permettant une fonction plus dynamique.

Montage stationnaire

L'actionneur peut générer des mouvements de poussée ou de traction à partir d'un emplacement fixe avec une installation stationnaire, ce qui implique de fixer l'actionneur vers un support de montage d'arbre. Par exemple, c'est ainsi qu'un bouton est installé.

Applications réelles des actionneurs

Un actionneur est optimal pour une application spécifique si elle peut fournir suffisamment de force, a des caractéristiques adéquates de vitesse de charge, fonctionne avec une efficacité élevée dans la plage de fonctionnement et a une conception fiable.

L'automatisation industrielle et la robotique sont les deux industries où il est impossible d'envisager de faire quoi que ce soit sans actionneurs. Ces composants permettent aux machines de production de se déplacer et de ramasser des articles. Les actionneurs sont fréquemment utilisés dans les machines de construction agricoles et grandes pour permettre une variété de mouvements. Les panneaux solaires sont un exemple étonnant de la façon dont les actionneurs peuvent être utilisés. Les panneaux solaires avec actionneurs ajustent en continu leur angle tout au long de la journée à mesure que le soleil se lève et se lie à capturer l'énergie la plus solaire.

Les actionneurs sont un élément commun de presque tous les appareils de maison intelligents, des meubles aux aspirateurs robotiques qui doivent se déplacer dans n'importe quelle direction. De nombreux jouets ont même quelques minuscules actionneurs intégrés directement. Les possibilités sont illimitées.

Conclusion

Presque tous les appareils ménagers et industriels modernes utilisent des actionneurs. Cependant, les développements dans le domaine reçoivent une attention minimale des médias par rapport aux technologies de pointe comme l'intelligence artificielle (IA), la blockchain, l'Internet des objets (IoT), l'impression 3D, etc.

Les nouveaux actionneurs avec des caractéristiques de performance améliorés seront conceptualisés au cours des deux prochaines années, et ceux qui sont maintenant recherchés entrent sur le marché.