Μηχανικός Ενεργοποιητής: Σχεδιασμός, Εργασία & Εφαρμογές του

Στις ηλεκτρικές μηχανές, ένας ενεργοποιητής είναι ένα βασικό εξάρτημα που χρησιμοποιείται για τη μετακίνηση και τον έλεγχο ενός συστήματος ή συσκευής. Ένας ενεργοποιητής χρησιμοποιεί μια πηγή ενέργειας και επίσης μια συσκευή ελέγχου. Γενικά, η συσκευή ελέγχου είναι μια βαλβίδα. Μόλις μια συσκευή ελέγχου λάβει ένα σήμα ελέγχου, τότε ένας ενεργοποιητής αντιδρά αμέσως μεταβάλλοντας απλώς την πηγή ενέργειας σε μηχανική κίνηση. Υπάρχουν διάφοροι τύποι ενεργοποιητών όπως μαλακοί, υδραυλικοί, πνευματικοί, ηλεκτρικοί, θερμικοί/μαγνητικοί και μηχανικοί ενεργοποιητές. Έτσι, αυτό το άρθρο εξετάζει έναν από τους τύπους ενεργοποιητών συγκεκριμένα μηχανικοί ενεργοποιητές – εργασία με εφαρμογές.

Τι είναι ένας μηχανικός ενεργοποιητής;

Ο μηχανικός ενεργοποιητής είναι μια συσκευή που χρησιμοποιεί μια πηγή ενέργειας για να επιτύχει φυσική κίνηση. Αυτοί οι ενεργοποιητές είναι σημαντικοί και διαθέσιμοι σχεδόν σε κάθε αυτοματοποιημένο μηχάνημα. Οι πηγές ενέργειας που χρησιμοποιούνται σε αυτούς τους ενεργοποιητές είναι: ηλεκτρικό ρεύμα, πνευματικό και υδραυλικό που λειτουργούν χειροκίνητα ή ενεργοποιούνται/απενεργοποιούνται μέσω αυτοματοποιημένου συστήματος. Η λειτουργία του μηχανικού ενεργοποιητή είναι να αλλάζει την κίνηση από περιστροφική σε γραμμική με τη βοήθεια γραναζιών με διαφορετική ταχύτητα. Οι μηχανικοί ενεργοποιητές κατηγοριοποιούνται ως μολύβδινες βίδες, σφαιρικές βίδες, rack & pinion, ιμάντα κίνησης, κ.λπ. Το διάγραμμα μηχανικού ενεργοποιητή φαίνεται παρακάτω.

Αρχή εργασίας μηχανικού ενεργοποιητή

Η αρχή λειτουργίας ενός μηχανικού ενεργοποιητή είναι να εκτελεί την κίνηση μετατρέποντας την περιστροφική κίνηση σε γραμμική κίνηση. Έτσι, η λειτουργία του μηχανικού ενεργοποιητή εξαρτάται κυρίως από συνδυασμούς δομικών εξαρτημάτων όπως ράγες και γρανάζια ή αλυσίδες και τροχαλίες.

Σχεδίαση μηχανικού ενεργοποιητή

Ο μηχανικός ενεργοποιητής έχει σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας διάφορα εξαρτήματα, αλλά τα πιο ενεργά εξαρτήματα είναι ο κινητήρας, το γρανάζι, το συγκρότημα βιδών και ο σωλήνας επέκτασης. Αυτοί οι ενεργοποιητές συνήθως λειτουργούν αλλάζοντας την κίνηση από περιστροφική σε γραμμική.

Μοτέρ

Ο κινητήρας που χρησιμοποιείται σε αυτόν τον ενεργοποιητή είναι ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος όπου παράγεται όλη η ισχύς του ενεργοποιητή.

Αλληλοσύνδεση μηχανισμών

Ένας γραναζωτός τροχός είναι σχεδιασμένος από πλαστικό ή χάλυβα που χρησιμοποιείται για να αλλάξει τη σχέση μεταξύ της ταχύτητας του μηχανισμού οδήγησης και της ταχύτητας των κινούμενων εξαρτημάτων. Το κιβώτιο ταχυτήτων συνδέεται απλώς με μια πηγή ισχύος όπως ο κινητήρας.

Βίδα

Αυτός ο ενεργοποιητής λειτουργεί στη βίδα. Έτσι περιστρέφοντας το παξιμάδι ενός ενεργοποιητή, ο άξονας της βίδας θα κινηθεί μέσα σε μια γραμμή.

Σωλήνας επέκτασης

Ο σωλήνας επέκτασης ονομάζεται επίσης εσωτερικός σωλήνας που είναι γενικά κατασκευασμένος από ανοξείδωτο χάλυβα ή αλουμίνιο. Αυτός ο σωλήνας συνδέεται με το παξιμάδι κίνησης με σπείρωμα και εκτείνεται και ανασύρεται μόλις το παξιμάδι στρίψει κατά μήκος του περιστροφικού άξονα.

Μόλις τροφοδοτηθεί ο κινητήρας στον ενεργοποιητή, τότε περιστρέφει το γρανάζι. Έτσι, αυτή η μετάδοση απλά πολλαπλασιάζει τη ροπή και μειώνει την ταχύτητα του κινητήρα. Τα γρανάζια περιστρέφουν μια βίδα και το παξιμάδι στη βίδα συνδέεται απλά με τον σωλήνα επέκτασης και μετακινείται μέσα ή έξω με βάση την κατεύθυνση της περιστροφής της βίδας.

Υπάρχει ένα σπάσιμο του ελατηρίου περιτύλιξης σε αρκετούς ενεργοποιητές που θα συγκρατήσουν το φορτίο όταν ο κινητήρας δεν λειτουργεί. Αυτό το σπάσιμο του ελατηρίου περιτύλιξης θα συγκρατήσει το φορτίο προς οποιαδήποτε κατεύθυνση πιέζοντας ή τραβώντας χωρίς ρεύμα. Οι βίδες που χρησιμοποιούνται σε διαφορετικούς ενεργοποιητές είναι μολύβδινες βίδες ή σφαιρικές βίδες.

Τύποι μηχανικών ενεργοποιητών

Υπάρχουν τρεις τύποι μηχανικών ενεργοποιητών που διατίθενται στην αγορά πνευματικοί ενεργοποιητές ή πίεση αέρα, υδραυλικοί ή ρευστού πίεσης και ηλεκτρικοί ενεργοποιητές.

Πνευματικοί ενεργοποιητές

Ένας πνευματικός ενεργοποιητής χρησιμοποιεί πεπιεσμένο αέριο ή πεπιεσμένο αέρα για να σχηματίσει μια ελεγχόμενη κίνηση. Αυτοί οι ενεργοποιητές είναι ευέλικτοι και μπορούν να τροποποιηθούν για χρήση σε οποιοδήποτε έργο. Το κύριο πλεονέκτημα αυτού του ενεργοποιητή είναι: είναι πολύ απλό στη χρήση και είναι μια ασφαλής εναλλακτική λύση τόσο για τους υδραυλικούς όσο και για τους ηλεκτρικούς ενεργοποιητές καθώς δεν χρειάζονται ηλεκτρισμό ή ανάφλεξη για να λειτουργήσουν. Το κύριο μειονέκτημα αυτού του ενεργοποιητή είναι ότι ένας συμπιεστής πρέπει να λειτουργεί συνεχώς για να διατηρεί την πίεση λειτουργίας είτε χρησιμοποιείται η συσκευή είτε όχι.

Υδραυλικός ενεργοποιητής

Ένας υδραυλικός μηχανικός ενεργοποιητής χρησιμοποιεί υγρή πίεση για να κάνει μια μηχανική κίνηση. Έτσι, αυτοί οι ενεργοποιητές χρησιμοποιούνται κυρίως κάθε φορά που απαιτείται σημαντική ποσότητα ισχύος για τη λειτουργία ενός συστήματος ή μηχανής. Αυτά είναι συνήθως διαθέσιμα σε βαριά μηχανήματα όπου η υδραυλική ισχύς ελέγχεται απλώς μέσω της ποσότητας υγρού μέσα σε έναν κύλινδρο. Όταν το ρευστό αυξάνεται, τότε δημιουργείται πίεση και η πίεση μειώνεται μέσω της μείωσης του υγρού. Παρόλο που αυτοί οι ενεργοποιητές είναι πολύ χρήσιμοι όταν απαιτείται ενέργεια υψηλής ισχύος, είναι πτητικά μέσα στη φύση και χρειάζονται εξαιρετικά εκπαιδευμένους μηχανικούς για τη λειτουργία και τη συντήρηση. Για να μάθετε περισσότερα για Υδραυλικός ενεργοποιητής .

Ηλεκτρικός ενεργοποιητής

Ένας ηλεκτρικός ενεργοποιητής χρησιμοποιείται για την αλλαγή της ενέργειας από ηλεκτρική σε μηχανική από μια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας. Ένας ηλεκτρικός ενεργοποιητής χρησιμοποιείται για τη λειτουργία βαλβίδων, την κατασκευή τροφίμων και ποτών, τον χειρισμό υλικών και τον εξοπλισμό κοπής. Γενικά, είναι πολύ εύκολο να διατηρηθούν σε σύγκριση με τον υδραυλικό ενεργοποιητή και παρέχουν υψηλό εύρος ακρίβειας. Ανατρέξτε σε αυτόν τον σύνδεσμο για να μάθετε περισσότερα Ηλεκτρικός ενεργοποιητής .

Τα κύρια μειονεκτήματα αυτών των ενεργοποιητών είναι: δεν είναι κατάλληλα για όλα τα περιβάλλοντα και απαιτούν έλεγχο για τάσεις υπερθέρμανσης. Αυτοί οι ενεργοποιητές δεν έχουν αξιόπιστη θέση σε περίπτωση απώλειας ισχύος και έχουν μέσο ποσοστό αστοχίας που είναι υψηλότερο σε σύγκριση με τον πνευματικό ενεργοποιητή.

Ιδιότητες

Οι ιδιότητες των πνευματικών και ηλεκτρικών ενεργοποιητών παρατίθενται παρακάτω.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Τα πλεονεκτήματα των μηχανικών ενεργοποιητών περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Αυτοί οι ενεργοποιητές είναι πολύ εύκολοι στη χρήση.
• Το επίπεδο ακρίβειας είναι υψηλό.
• Αυτά είναι οικονομικά αποδοτικά.
• Αυτά είναι ευέλικτα και προσαρμόσιμα.
• Αυτά είναι πολύ ασφαλή.
• Η απόδοσή του είναι μακροχρόνια.
• Εκτεταμένη αξιοπιστία
• Εύκολη εγκατάσταση και εγκατάσταση
• Ο έλεγχος κίνησης είναι πιο ακριβής.
• Λιγότερος θόρυβος.
• Λιγότερη συντήρηση.
• Η κατανάλωση ενέργειας είναι μικρότερη.
• Χωρίς διαρροές και πλήρης γκάμα μεγεθών, επιλογών και διαμορφώσεων.

ο Τα μειονεκτήματα των μηχανικών ενεργοποιητών περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Σε σύγκριση με τον πνευματικό, ο ηλεκτρικός ενεργοποιητής είναι λιγότερο οικονομικός.
• Σκληρό εργασιακό περιβάλλον
• Εάν χαθεί η τροφοδοσία, τότε δεν υπάρχει θέση ασφαλείας για αστοχία.
• Σε έναν πνευματικό ενεργοποιητή, ο συμπιεστής πρέπει να λειτουργεί συνεχώς
• Οι υδραυλικοί ενεργοποιητές έχουν ασταθή φύση.
• Οι υδραυλικοί ενεργοποιητές χρειάζονται εξαιρετικά εκπαιδευμένους μηχανικούς.
• Αυτά είναι πολύ ευαίσθητα στους κραδασμούς

Εφαρμογές

Οι εφαρμογές των μηχανικών ενεργοποιητών περιλαμβάνουν τα ακόλουθα.

• Οι μηχανικοί ενεργοποιητές χρησιμοποιούνται για την αλλαγή της περιστροφικής κίνησης σε γραμμική κίνηση.
• Αυτά ισχύουν όπου απαιτούνται γραμμικές κινήσεις όπως ανύψωση, μετάφραση και γραμμική τοποθέτηση.
• Αυτός ο ενεργοποιητής λειτουργεί απλώς αλλάζοντας ένα είδος κίνησης σε άλλο χρησιμοποιώντας τροχαλίες, γρανάζια, αλυσίδες κ.λπ.
• Αυτοί οι ενεργοποιητές αλλάζουν το ηλεκτρικό σήμα i/p σε μια μηχανική δύναμη διέγερσης. Αυτά χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με ξεχωριστό ψυγείο σε ηχεία κατανεμημένης λειτουργίας και εφαρμογές ενεργού ελέγχου για ακύρωση κραδασμών και θορύβου.
• Αυτές οι συσκευές παρέχουν απλώς περιορισμένες και ελεγχόμενες κινήσεις που λειτουργούν χειροκίνητα, ηλεκτρικά ή με διαφορετικά υγρά όπως υδραυλικά, αέρα κ.λπ.

Έτσι, αυτή είναι μια επισκόπηση ενός μηχανικού ενεργοποιητής – λειτουργεί με εφαρμογές. Σε αυτόν τον ενεργοποιητή, οι εσωτερικοί μηχανισμοί που χρησιμοποιούνται για τη μετατροπή της ισχύος i/p σε κίνηση διαφέρουν κυρίως με βάση την επιδιωκόμενη κατεύθυνση εξόδου και τη συγκεκριμένη πηγή ενέργειας που χρησιμοποιείται. Η κατεύθυνση της κίνησης o/p είναι είτε περιστροφική είτε γραμμική. Γενικά, αυτοί οι ενεργοποιητές είναι πολύ ισχυροί σε σύγκριση με τους ηλεκτρομαγνητικούς τύπους που χρησιμοποιούνται σε εφαρμογές υψηλής ροπής. Εδώ είναι μια ερώτηση για εσάς, τι είναι ένας ενεργοποιητής;