• Home
  • Aktuator 101. Apa itu Aktuator, apa y...

Aktuator 101. Apa itu Aktuator, apa yang mereka lakukan, bagaimana cara kerjanya.

Apa itu Aktuator Aktuator Pneumatik Aktor Hidraulik Aktuator Putar Aktuator Linear Listrik

Aktuator adalah perangkat yang membutuhkan input sumber energi biasanya energi listrik, input sinyal eksternal dalam beberapa bentuk untuk memberi tahu aktuator apa yang harus dilakukan, dan kemudian perangkat tersebut bergerak. Keluaran berupa gerakan, dapat berputar atau linier, dan digunakan untuk mencapai hasil yang diinginkan dalam suatu sistem.

Aktuator berasal dari tindakan Menggerakkan sesuatu, dengan kata lain Aktuasi adalah mengoperasikan sesuatu. Jadi untuk menyederhanakan ekspresi dari apa yang dilakukannya, aktuator membaca sinyal dan kemudian bergerak, atau beroperasi. Aktuator biasanya merupakan bagian dari keseluruhan sistem atau mesin atau perangkat. Ini adalah komponen di dalam mesin yang melakukan sesuatu dengan membuatnya bergerak.

Aktuator 101 apa itu aktuator

Agar aktuator dapat bekerja, diperlukan input sumber energi, biasanya energi listrik. Ini juga membutuhkan input sinyal eksternal dalam beberapa bentuk untuk memberi tahu aktuator apa yang harus dilakukan, dan kemudian perangkat bergerak. Keluarannya biasanya berupa gerakan yang dapat berupa Rotary atau Linear yang digunakan untuk mencapai hasil yang diinginkan dalam suatu sistem.

Sejarah Aktuator

Aktuator telah ada selama lebih dari 100 tahun dan nama mereka berasal dari apa yang mereka lakukan, mereka Mengakui sesuatu. Yaitu mereka memindahkan sesuatu dengan membuka atau menutup, mendorong atau menarik, mengangkat atau menjatuhkan dll. Jenis aktuator yang paling umum yang Anda gunakan setiap hari adalah aktuator solenoida untuk mengunci dan membuka kunci pintu mobil Anda, atau aktuator linier listrik digunakan untuk membuka dan menutup bagasi mobil. Itu adalah jenis aktuator Elektro-mekanis yang sangat umum yang digunakan secara ekstensif dalam kehidupan kita sehari-hari. Sebelum listrik diciptakan, mereka masih dibuat tetapi akan dikendalikan oleh manusia, seperti kait di pintu.

Dimana Aktuator digunakan?

Ada lebih dari 50 Aktuator yang digunakan dalam mobil modern, mobil mungkin memiliki aktuator paling banyak yang akan kita gunakan sebagai bagian dari kehidupan kita sehari-hari. Mobil menggunakannya di injektor bahan bakar, katup untuk suplai dan manajemen bahan bakar, sistem pemanas dan pendingin, bahkan sistem hiburan dapat menggunakannya untuk membuka dan menutup speaker, layar GPS, dan sebagainya.

Aktuator 101 - Apa itu aktuator dan bagaimana cara kerjanya

apa itu aktuator

Mari kita lihat contoh khas dari sistem aktuator yang digunakan dalam kehidupan kita sehari-hari. Pemanasan di dalam mobil memiliki pengaturan suhu panas dan dingin serta kipas juga dengan tingkat gaya yang berbeda. Pengaturan suhu sebenarnya dikontrol melalui aktuator yang mengatur berapa banyak udara yang mengalir melalui penukar panas. Aktuator tersebut mengontrol posisi aliran udara, semakin banyak ia mengalir melalui penukar panas semakin panas udaranya, sebaliknya, semakin jauh dari penukar panas, semakin dingin.

aktuator di mobil

Apakah Relay merupakan Aktuator?

SEBUAH Menyampaikan Kadang-kadang juga dianggap sebagai bentuk Aktuator listrik, yaitu relai yang menggerakkan dan sinyal listrik atau koneksi dari beberapa jenis. Meskipun ini mungkin terdengar seperti komponen listrik tanpa bagian yang bergerak, sebenarnya ada komponen yang bergerak di dalamnya. Relai adalah kumparan bermuatan magnet yang membuka dan menutup konektor melalui medan elektro-magnet. Jadi seperti yang Anda lihat, ini adalah bentuk aktuator hanya dalam skala kecil.

Untuk keperluan artikel ini, kami akan lebih fokus pada Aktuator Linier. Istilah Aktuator sebenarnya sangat luas dan dapat mencakup Aktuator Putar, Solenoida, dan jenis lainnya juga.

aktuator

Aktuator Solenoid

Tetap berpegang pada Otomotif, ini mari kita jelaskan jenis aktuator lain yang sangat umum, dan itu adalah Aktuator Solenoid. Solenoida bekerja seperti sebuah relai, mereka mengambil arus listrik dan menciptakan medan elektro-magnet, gaya magnet itulah yang kemudian membuat sebuah batang bergerak masuk dan keluar. Biasanya semakin tinggi medan magnet yang disuplai ke aktuator solenoida, semakin banyak gaya yang dibuat dan sebaliknya. Ini adalah aktuator tipe on / off yang sangat sederhana dengan sedikit pilihan kontrol selain untuk menyalakan atau mematikannya. Misalnya Anda tidak memiliki kendali nyata atas kecepatan atau gaya, bahkan yang memperburuk aktuator solenoida juga memiliki pukulan yang sangat terbatas. Sangat jarang menemukan Aktuator solenoida dengan stroke lebih dari 2 "(inci).

aktuator solenoida

Penguncian sentral pada pintu mobil adalah jenis Aktuator solenoid yang paling umum digunakan. mereka cukup menghubungkan dan melepaskan kait dari pegangan pintu. Mekanisme kontrol juga sangat sederhana untuk aktuator solenoida dan itu adalah satu pulsa listrik 12v dc dikirim ke solenoida untuk menggerakkan itu, dan pegas adalah yang membuatnya kembali.

Di bawah ini adalah aktuator solenoid tipikal, seperti yang digunakan pada kebanyakan mobil. Mereka mungkin terlihat asing tetapi itu karena kebanyakan orang tidak bisa melihat ke dalam panel pintu mobil.

jenis aktuator

Aktuator Piezo

Gerakan aktuator ini berasal dari diberi energi oleh voltase dan mereka membutuhkan voltase yang sangat besar untuk membuatnya mengembang dan berkontraksi, biasanya lebih dari 200V. Material piezo merupakan jenis keramik, sifatnya sangat rapuh dan akan memiliki banyak lapisan dengan pelat logam di antara setiap lapisannya sehingga setiap tumpukan piezo mendapat energi.

Diperlukan sejumlah besar tegangan untuk perubahan panjang yang sangat kecil, biasanya Piezo hanya akan mengembang sekitar 1% ukurannya, tetapi gaya mereka sangat tinggi, ini berarti Anda dapat memperkuat perluasan tumpukan Piezo untuk mendapatkan gerakan bergerak. dan gaya trade-off untuk stroke. Amplifikasi dapat dilakukan secara mekanis hampir seperti ide tuas tetapi biasanya digunakan dalam aplikasi di mana Anda membutuhkan presisi dan kontrol yang sangat tinggi. Mereka paling sering digunakan sebagai injektor bahan bakar untuk mobil di mana aktuator Piezo mengontrol volume bahan bakar yang memasuki silinder dan level kontrol harus turun ke level mikron.

Aktuator Piezo

Aktuator Pneumatik

Jenis aktuator ini menggunakan gas atau udara bertekanan dalam silinder yang dibuat oleh pompa bertekanan tinggi saya untuk menggerakkan piston untuk menciptakan gerakan linier. Seperti halnya aktuator hidrolik, desain dari aktuator linier pneumatik telah ada sejak lama. Kompresor udara digunakan untuk memberi tekanan udara atau gas inert dalam tangki, dan udara bertekanan tinggi tersebut digunakan untuk membuat piston bergerak masuk dan keluar. Setelah piston di aktuator mencapai akhir perjalanan, sakelar katup kemudian dipindahkan untuk membuka katup ke ujung lain dari aktuator di mana lagi udara bertekanan tinggi kemudian mendorong piston di aktuator ke arah lain.

Aktuator pneumatik

Manfaat menggunakan pneumatik adalah:

  1. Kecepatan tinggi dimungkinkan dan dikendalikan oleh katup tekanan dan kapasitas volumetrik sistem
  2. Kekuatan yang cukup tinggi dapat dicapai
  3. Sedikit suara yang keluar dari saat pompa perlu mengisi kembali tangki bertekanan tinggi
  4. Pukulan yang sangat panjang dimungkinkan
  5. Keandalan dan daya tahan siklus yang sangat tinggi.
  6. Aktuator sebenarnya bisa berukuran sangat kecil dan kompak karena cukup sederhana dalam konstruksi.

Kekurangan dari aktuator pneumatik:

  1. Diperlukan peralatan tambahan seperti tangki dan pompa bertekanan tinggi
  2. Seluruh sistem tidak dapat dibiarkan kebocoran sistem gagal
  3. Udara adalah gas yang dapat dimampatkan dan dengan demikian berarti sebagai aktuator pneumatik yang bergerak dengan gaya tinggi, selalu ada jeda karena gas secara alami akan mengompres terlebih dahulu sebelum menggerakkan piston di dalam aktuator. Artinya akan terjadi kelambatan pada sistem. Aktuator Hidraulik memecahkan masalah ini
  4. Kontrol posisi yang sangat rendah dapat dicapai. Tonton video di bawah ini di mana kami menggunakan Lego untuk mendemonstrasikan kurangnya kontrol dibandingkan dengan Aktuator mekanis, dan menggunakan DTI (Dial Test Indicator) untuk menunjukkan perbedaannya

Di mana aktuator pneumatik digunakan?

Mereka digunakan di mana gerakan kecepatan tinggi diperlukan atau ketika sejumlah besar jarak linier perlu dicapai dengan cepat, seperti inci per detik atau 30 inci per detik. Setelah dipasang, mereka sulit untuk dipindahkan dari satu tempat ke tempat lain karena mereka membutuhkan banyak waktu instalasi. Aktuator ini ditemukan di jalur perakitan pabrik manufaktur karena mereka ideal untuk melakukan jutaan siklus tanpa perawatan dan dapat bergerak dengan sangat cepat.

Aktuator Hidraulik

Aktuator Hidraulik beroperasi dengan cara yang persis sama seperti aktuator Pneumatik, kecuali alih-alih menggunakan udara atau gas bertekanan tinggi, mereka menggunakan cairan non kompresibel yang disebut cairan hidraulik. Karena fluida tidak dapat dikompresi, ia memiliki keuntungan besar yang sangat besar, sistem ini mampu menghasilkan gaya yang sangat besar dan itulah mengapa Anda melihatnya digunakan secara eksklusif pada peralatan konstruksi tugas berat, penggali, truk pengangkut, truk forklift, traktor, dll.

Aktuator hidrolik

Bagaimana cara kerja Aktuator Hidraulik?

Aktuator Hidraulik menggunakan cairan bertekanan tinggi untuk mendorong piston ke belakang dan ke depan di mana peralihan dilakukan melalui sakelar katup. TSistem ini membutuhkan pompa bertekanan tinggi, katup dan perpipaan bertekanan tinggi, dan tangki untuk menampung semua cairan hidraulik tersebut. Jadi, jika Anda memiliki banyak ruang dan uang serta membutuhkan gaya yang sangat besar maka hidraulik bisa menjadi jalan untuk pergi.

Manfaat menggunakan aktuator hidrolik adalah:

  1. Kecepatan sedang dimungkinkan dan dikendalikan oleh kecepatan pompa.
  2. Kekuatan yang sangat tinggi dapat dicapai
  3. Pukulan yang sangat panjang dimungkinkan
  4. Keandalan dan daya tahan siklus yang sangat tinggi.
  5. Aktuator sebenarnya bisa berukuran sangat kecil dan kompak karena cukup sederhana dalam konstruksi.

Kekurangan dari aktuator hidrolik:

  1. Ada kelemahan dalam menggunakan hidraulik dari sudut pandang pengoperasian. Yang utama adalah kendali. Anda memiliki kontrol presisi yang sangat sedikit dalam hal sistem ini.
  2. Cairan hidrolik diperlukan agar sistem dapat bekerja dan jika ini bocor, cairan tersebut bisa sangat beracun
  3. Saat pompa hidrolik beroperasi, bisa jadi berisik, dan semakin tinggi gaya yang dibutuhkan semakin tinggi pula kebisingannya
  4. Fluida hidrolik memiliki viskositas yang sangat rendah, sehingga tidak mengalir dengan lancar melalui pipa dan katup dll, ini semua membutuhkan energi untuk mendorong semua fluida pada tekanan tinggi melalui semua pipa dan alat kelengkapan ini, dll. Akibatnya sistem hidrolik sangat tidak efisien untuk beroperasi dan gunakan.
  5. Sistem ini mahal untuk dibeli dan dipasang.

Aktuator Putar

Aktuator putar adalah aktuator yang menghasilkan gerakan berputar, yang membuatnya cocok untuk membuka dan menutup katup. Ada banyak cara berbeda untuk membuat gerakan berputar dan dengan demikian menjadi Aktuator putar. Perbedaannya muncul dalam bentuk penerapannya. Misalnya pada gambar di atas, Anda dapat melihat bahwa gerakan berputar dibuat melalui rak, gerakan gaya pinion di mana "Rack" dikendalikan sebagai piston. Piston dapat dikontrol secara hidrolik atau menggunakan udara dan gas bertekanan tinggi untuk dikontrol secara pneumatik. Jadi apa bedanya ?. Jika aktuator putar di atas dikontrol secara hidraulik maka gaya yang diberikan dapat menjadi sangat besar sehingga ini akan sesuai untuk aplikasi industri ketika gaya besar diperlukan untuk membuka dan menutup katup. Jika aktuator putar ini dikendalikan secara pneumatik maka aktuator mungkin memerlukan lebih sedikit gaya untuk memutar poros utama yang akan digunakan untuk melakukan tugas yang diperlukan.

aktuator putar

Prinsip Aktuator Putar

Gerakan yang dihasilkan oleh aktuator putar dapat berupa putaran kontinu, seperti yang terlihat pada motor listrik, atau gerakan dapat berupa putaran sudut tetap. Dengan aktuator putar yang dikendalikan secara pneumatik atau hidrolik, mereka lebih cenderung menjadi tipe rotasi sudut tetap, hal ini karena rak atau piston yang memutar poros utama hanya dapat bergerak sejauh ini sehingga gerakan rotasi dibatasi oleh langkah linier yang tersedia. . Jika lebih banyak rotasi diperlukan maka piston perlu meluncur lebih jauh, sebagai alternatif dan rasio gigi yang berbeda digunakan untuk menciptakan gerakan.

rasio roda gigi aktuator putar

Aktuator Putar Servo

Jenis lain dari aktuator putar adalah motor servo dan motor stepper. Ini adalah aktuator yang dikendalikan secara elektrik yang memiliki gerakan rotasi konstan, tetapi juga menawarkan kontrol rotasi yang sangat presisi.

Aktuator putar servo

Jenis aktuator ini biasanya digunakan dalam Robotika, dan elektronik konsumen di mana gerakan rotasi dan torsi dihasilkan oleh motor putar yang melalui beberapa gigi kecepatan dikurangi dan torsi ditingkatkan untuk menciptakan gerakan putar. Untuk mendapatkan kendali yang tepat, aktuator akan memiliki sensor yang mengukur posisi. Ini biasanya dalam bentuk sensor hall atau encoder yang mengirimkan sinyal kembali ke sistem kontrol yang diterjemahkan ke dalam posisinya. Fitur hebat motor servo adalah dapat dibuat sangat kecil dan digunakan di tempat yang sangat sempit.

Mengubah gerakan putar dari motor aktuator servo menjadi gerakan linier

 mengubah gerakan putar dari motor servo menjadi gerakan linier

Karena aktuator servo putar sangat umum digunakan dan relatif murah untuk dibeli, ini telah menjadi cara yang populer bagi orang untuk membuat gerakan linier. Melalui keterkaitan sederhana dan beberapa bentuk sistem pemandu linier dimungkinkan untuk menciptakan gerakan linier. Pukulan yang dihasilkan akan berbanding lurus dengan panjang lengan tuas seperti yang terlihat pada gambar di atas. Semakin panjang lengan dari aktuator servo semakin panjang kayuhannya, namun kekurangannya adalah gaya tersebut akan berkurang karena torsi sebanding dengan panjang lengan.

Di bawah persamaan torsi untuk aktuator putar

persamaan torsi untuk aktuator putar

Aktuator Linear Elektro-mekanis.

Dengan Electric Linear Actuators, gerakan putar dari motor AC atau DC diubah menjadi gerakan Linear melalui Leadscrew. Leadscrew pada dasarnya adalah roda gigi heliks yang dikerjakan pada sebuah batang. Saat Leadscrew berputar karena motor memutar leadscrew secara langsung atau melalui beberapa roda gigi, mur (seperti yang ditunjukkan dengan warna kuning di bawah) meluncur naik dan turun leadscrew dalam gerakan linier dan menciptakan gerakan Linear tersebut - Oleh karena itu dinamai "Linear Actuator". Hal ini sangat berbeda dengan aktuator solenoida yang masih berupa Aktuator Linier, namun dalam industri teknik, para insinyur biasanya membedakan keduanya dengan menyebutnya sebagai “Aktuator solenoida” dan “Aktuator Linier” meskipun keduanya menghasilkan gerakan linier.

aktuator linier sejenis aktuator

Dengan Electric Linear Actuator, memiliki panjang sekrup yang berbeda memberi Anda panjang stroke yang berbeda. Memutar sekrup utama lebih cepat atau lebih lambat dari motor akan memberikan langkah linier kecepatan yang berbeda. Dan oleh karena itu, semakin banyak gaya dari motor yang diterapkan ke sekrup utama, semakin besar gaya yang diberikan ke Mur yang meluncur ke atas dan ke bawah sekrup. Kacang melekat pada apa yang kita sebut Batang, dan Batang inilah yang Anda pasang untuk menciptakan gerakan linier itu. Semakin banyak torsi yang dapat diterapkan ke sekrup utama, semakin banyak gaya linier yang tersedia untuk digunakan oleh Batang geser.

Ada berbagai cara untuk membuat torsi sebuah aktuator. Menambahkan roda gigi antara motor dan sekrup utama adalah metode yang paling umum, semakin tinggi rasio roda gigi semakin banyak gaya yang dibuat, tetapi ada trade-off, semakin tinggi gaya, semakin rendah kecepatan, sebaliknya, semakin tinggi kecepatan turunkan gaya. Untuk mendapatkan kecepatan ekstra untuk gaya tertentu berarti harus menggunakan motor input yang lebih besar, dan itu membutuhkan lebih banyak arus dan motor yang lebih besar dan dengan demikian lebih banyak uang.

Aktuator Linear Listrik

Listrik aktuator adalah perangkat yang mengubah gerakan rotasi motor menjadi gerakan linier, atau mengambil arus listrik untuk membuat medan elektro-magnet dan menggunakan magnetisme untuk memaksa benda logam mencoba menjauh dari medan magnetnya. Meskipun keduanya sangat berbeda, mereka berbagi nama yang sama dan keduanya menghasilkan apa yang disarankan oleh namanya ... mereka bergerak. Ini berarti mereka semua memberikan gerakan dorong dan tarik baik dalam gerakan linier atau rotasi.

Untuk gambaran yang lebih rinci tentang cara kerja Aktuator Linear Listrik, kami membuat artikel ini "Di dalam Aktuator Linear - Cara kerja Aktuator"

Jika Anda ingin membeli aktuator linier listrik, kami telah membuat artikel berjudul "Jangan gunakan Aktuator Linier sampai Anda membaca 5 langkah ini”Ini dapat membantu Anda menghindari beberapa masalah umum sebelum mengeluarkan uang.

Aktuator Linier Mikro

aktuator mikro

 Aktuator Mikroatau Mini Linear Actuator digunakan dalam aplikasi di mana ruang terbatas atau stroke dari aktuator yang dibutuhkan kecil. Mungkin Anda perlu memindahkan sesuatu yang kecil atau tidak terlalu jauh maka Aktuator Linier Mikro akan ideal untuk aplikasi semacam itu. Biasanya Micro Actuators stroke adalah 10mm sampai 100mm dan ukurannya sangat kompak. Salah satu kelemahan dari Micro Actuator adalah gaya cenderung berkurang karena motor yang lebih kecil dibangun di dalamnya.

Mari kita meringkas apa itu Aktuator?

Aktuator tersedia dalam berbagai bentuk, dari rotari hingga linier, jenis yang diperlukan bergantung pada aplikasi yang akan digunakan. Aktuator putar industri besar yang digerakkan secara hidraulik sangat bagus untuk membuka katup pipa oli besar dan aktuator mikro dapat didukung oleh sumber daya 12v kecil dengan akurasi dan presisi tinggi untuk robotika dan aplikasi kecil.

aktuator linier elektro mekanis

 

 

Butuh Bantuan Menemukan Aktuator yang Tepat?

Kami melakukan rekayasa presisi dan memproduksi produk kami sehingga Anda mendapatkan harga produsen langsung. Kami menawarkan pengiriman di hari yang sama dan dukungan pelanggan yang berpengetahuan luas. Coba gunakan Kalkulator Aktuator kami untuk mendapatkan bantuan memilih aktuator yang tepat untuk aplikasi Anda.