در صنایع مختلف برای استفاده بهینه از شیرآلات در سیستم ها و پایپینگ، از اجزا و تجهیزات گوناگونی به منظور بهتر شدن روند کنترل فشار و دمای وارد شده به سیستم ، استفاده می شود. اکچویتورها از جمله همین تجهیزات مهم در راستای کنترل کردن سیستم ها هستند.در ادامه با ما همراه باشید تا به این سوال که اکچویتور چیست؟ پاسخ دهیم.
اکچویتور چیست؟ (Actuator)
اکچویتور (Actuator) در لغت به معنای عملگر است و می‌توان گفت آخرین تجهیز یک کنترلر است که دستور کنترلی را به اجرا در می‌آورد.اکچویتور یا عملگر یکی از تجهیزات ابزار دقیق و اتوماسیون و کنترل میباشد که وظیفه کنترل و بهبود در عملکرد یک ولو یا شیر صنعتی را خواهد داشت.
اکچویتور ها معمولا به صورت پنوماتیکی یا بادی، الکتریکی یا برقی و مکانیکی یا دستی تولید می شوند و با نصب شدن بر روی شیرآلات، به باز یا بسته شدن کامل و یا درصدی از آن نظارت خواهند داشت. اکچویتورها این عمل را از طریق تبدیل کردن نیرویی روتاری (دورانی) به نیروی خطی (رفت و برگشتی) و بالعکس انجام می دهند.
به صورت کلی اکچویتورها برای انجام فعالیت های خود،نیاز به یک منبع انرژی دائمی دارند. مانند منبع انرژی هوای فشرده که مورد نیاز همیشگی اکچویتورهای پنوماتیکی است.عملکرد اکچویتور باید بسیار دقیق و بدون اشتباه بوده ئ به اندازه کافی سریع باشد (از نظر ایمنی، قطع سریع جریان در خطوط لوله اهمیت زیادی دارد) و با صرف کمترین انرژی ممکن کار کند (انرژی باد یا نیوماتیک). در واقع مکانیزه کردن تحریک ولوهای صنعتی که پرکاربردترین موارد مصرف اکچویتورها می باشد.
همچنین بخوانید:
کاربرد اکچویتور چیست؟
پرکاربردترین موارد مصرف اکچویتورها در باز و بسته کردن شیرها است.عموما از اکچیوتور در مواردی که از لحاظ ایمنی نیاز به قطع سریع جریان است، گشتاور زیادی مورد نیاز است، لزوم دسترسی به شیر از راه دور است و یا دسترسی سریع مورد نیاز است، استفاده می‌شود.
تا اینجا فهمیدیم که اکچویتور چیست؟ و با کارایی آن آشنا شدیم.در ادامه انواع اکچویتور ها را به شما معرفی خواهیم کرد.
انواع اکچویتور بر اساس عامل حرکتی
عملگرها بر حسب نوع حرکتی که دارند و نیرویی که به استم شیر منتقل میکنند دارای انواع خطی و چرخشی میباشند.
1. اکچویتور الکتریکی
اکچویتور الکتریکی که با نام های شیر برقی، محرک برقی، عملگر برقی و اتوماسیون ولو کارگاهی نیز شناخته می شود،برای کنترل دبی جریان و نظارت بر عملکرد شیرآلات در انواع سیستم ها و صنعت های مختلف استفاده می شود.
اکچویتور الکتریکی از یک موتور الکتریکی برای تامین انرژی مورد نیاز بهره می‌گیرد. این نوع اکچویتورها از یک موتور الکتریکی، سیستم کنترلی، گیربکس و سوئیچ حدی تشکیل می شوند. در این اکچویتورها با استفاده از گیربکس، سرعت موتور الکتریکی را کاهش داده می شود و سپس به سرعت دورانی مطلوبی رسید.
اکچویتور الکتریکی یا برقی بر روی تمامی شیرآلات مانند شیرهای چند دور چرخش (شیرهای دروازه ای و شیرهای گلوب یا کروی)، شیرهای یک چهارم چرخش مانند بال ولوها و باتر فلای ولوها یا شیرهای پروانه ای، نیدل ولوها و پلاگ ولوها و همچنین بر روی دریچه های صنعتی و دمپرها، با اطمینان کامل استفاده می گردد. اکچویتور یا عملگرهای برقی طبق استانداردهای IP67 و IP68 و ICE اروپا تولید شده است.
اجزای تشکیل دهنده اکچویتور الکتریکی:
- موتور الکتریکی
- سیستم کنترلی
- گیربکس
- سوئیچ حدی
مزایای اکچویتور الکتریکی:
- سبک و کم حجم بودن
- قابلیت تنظیم سرعت انجام کار
- خروجی داده ها به صورت یکنواخت
- قابل کنترل از راه دور
- ماندگاری و دوام بالا
کاربرد اکچویتر برقی یا الکتریکی:
- صنایع نفت و گاز
- صنایع پالایشگاهی
- صنایع تصفیه فاضلاب
- صنایع شیمیایی
- صنایع غذایی
- صنایع داروسازی
- صنایع نیروگاهی
مزیت های اکچویتر برقی یا الکتریکی:
- دارای قابلیت تغییر سرعت موتور به کمک گیربکس و رسیدن به سرعت مطلوب
- موتور الکتریکی را می توانید به سادگی در سیستم کنترلی مدیریت کنید.
- عدم ایجاد آلودگی و یا رطوبت در محیط
- تامین انرژی ساده
- عدم ایجاد نوسان در خروجی
- دارای طراحی های فشرده و کوچک
2. اکچویتور پنوماتیکی
یکی از پر مصرف ترین اکچویتورها، عملگر های پنوماتیکی هستند که به آنها اکچویتور یا عملگر بادی نیز گفته می شود.اکچویتور پنوماتیکی یا عملگر بادی یکی از قطعات صنعتی مکانیکی بوده که نسبت به فشار جریان به صورت لحظه ای و یا با برنامه از پیش تعریف شده سریعا عکس العمل نشان می دهند.
این عملگر ها حین استفاده، باید دائما از سوی یک منبع تغذیه هوای فشرده تحت فشار باشند. از این رو در مواقع ضروری و لازم، برای کنترل یا باز و بسته کردن شیرآلات از این نمونه اکچویتور استفاده می شود. این عملگر های پنوماتیکی بر اساس گشتاوری که تولید می شود دسته بندی می شوند و هر کدام برای ارائه بهترین کارکرد، متناسب با مواد و فشار خاصی بکار می روند. بنابراین برای انتخاب اکچویتور پنوماتیک باید فشار جریان و سیال درون لوله و همچنین سایز شیرآلات مورد استفاده را مدنظر قرار داد.
انواع اکچویتور پنوماتیک:
- اکچویتور پنوماتیک دیافراگمی
- اکچویتور پنوماتیک پیستونی
مزیت های اکچویتور پنوماتیک:
- تهیه هوای فشرده آسان و ارزان
- وجود فنر این دستگاه ها را قابل اطمینان تر کرده است.
- بالا رفتن راندمان عملکرد اکچویتور با افزایش فشار هوای گرم
- ساختار ساده و خرابی کم و به نسبت آن تعمیرات کمتر
- تحمل بار های سنگین
- نیرو و سرعت بالا
- بدون ایجاد گرمای بیش از حد
- دوام بالا و جایگزین مقرون به صرفه
- بی خطر بودن در استفاده
اکچویتور پنوماتیک در چه مناطقی کاربرد دارد؟
- پالایشگاه ها
- نیروگاه ها
- صنایع غذایی
- صنایع شیمیایی
- صنایع داروسازی
- صنایع تصفیه فاضلاب
3.اکچویتور هیدرولیکی
اکچویتور های هیدرولیکی مجموعه های لوله و پیستون استوانه ای هستند که از نیروی هیدرولیک برای ایجاد حرکت خطی، چرخشی یا نوسانی استفاده می کنند. این حرکت به نوبه خود برای کار با ابزارها و سیستم های مکانیکی مختلف مانند بیلر، جرثقیل، بیل مکانیکی، لودر و پرس استفاده می شود. در مقایسه با محرک های پنوماتیکی یا الکتریکی، این دستگاه ها از نظر قدرت، تطبیق پذیری و مقرون به صرفه بودن دارای مزایای متعددی هستند.
انواع مایعات می توانند منبع انرژی یک اکچویتور هیدرولیکی باشند در واقع این عملگرها با تبدیل انرژی هیدرولیک به مکانیکی می توانند باعث حرکت دادن، چرخاندن و یا بلند کردن یک تجهیز یا قسمتی از آن شوند.
تمام اکچویتور های هیدرولیکی برای کار بر اصل فشرده سازی سیال متکی هستند. با این حال، آنها را می توان به واحدهای تک اثر یا دو اثر طبقه بندی کرد. واحدهای تک عمل فقط به یک طرف پیستون فشار وارد می کنند. در نتیجه، یک فنر یا نیروی جاذبه لازم است تا پیستون را با یک حرکت برگشتی فراهم کند. گاهی اوقات به این سیلندرهای جابجایی می گویند. واحدهای دو اثره بر دو طرف پیستون فشار وارد می کنند. اختلاف فشار بین دو طرف تعیین می کند که پیستون به کدام سمت حرکت کند.
انواع اکچویتور بر حسب نوع حرکت
عملگرها بر حسب نوع حرکتی که دارند و نیرویی که به استم شیر منتقل میکنند دارای انواع خطی و چرخشی میباشند.
1. اکچویتور خطی
اکچویتور خطی وسیله‌ای است که نیروی چرخشی را به نیروی خطی تبدیل می‌کند. در این پروسه محرک به موتوری گفته می‌شود که مکانیزم را به حرکت در می‌آورد. این موتور توسط یک منبع انرژی که می‌تواند جریان الکتریکی، فشار پنوماتیک یا فشار سیال هیدرولیک باشد،کار می کند.
اکچویتور خطی در زمینه هایی مانند ماشین‌آلات کشاورزی، ابزار پزشکی، اتوماسیون کارخانه و جابجایی مواد مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. به خصوص در بخش صنایع سنگین، عملگرها نقش مهمی را ایفا میکنند. همچنین اکچویتورهای خطی الکتریکی در حوزه انرژی‌های تجدید پذیر نیز کاربرد زیادی دارند.
اجزای تشکیل دهنده اکچویتور خطی:
- سیلندر
- پیستون
- فنر
- پیچ
- قاب
- موتور
- بوش
- پکینگ
- اورینگ
مزایت های اکچویتور خطی:
- تنوع بالایی دارند.
- به تعمیر و نگهداری زیادی نیاز ندارند.
- انرژی کمی مصرف میکنند.
- سهولت کار ها.
- مدت زمان انجام کارها را کوتاه میکنند لذا سرعت کارها را افزایش می‌دهند.
- به کمک عملگرهای حرکتی، می‌توان چندین محرک برای باز و بسته شدن را کنترل نمود.
- زمانی که موتور خاموش است اکچویتور خطی دستگاه محافظ را فعال می‌کند تا محرک آسیبی نبیند.
2. اکچویتور چرخشی یا دورانی
حرکت تولیدی اکچویتورهای چرخشی به صورت دورانی یا چرخشی می باشد. این اکچویتورهای پنیوماتیکی ساختمان ساده‌ای دارند. یک شفت دندانه دار که باید به شیر وصل شود در وسط قرار دارد و دو پیستون در دو طرف آن قرار گرفته‌اند که با دندانه‌ای به شفت متصل می باشند.
در واقع اکچویتور چرخشی یک سیلندر پنوماتیک است که برای ایجاد یک حرکت چرخشی یا زاویه‌ای استفاده می‌شود و اجازه می‌دهد یک حرکت نوسانی در یک زاویه مشخص انجام شود.این اکچویتورها پایدار هستند و اندازه نسبتاً زیاد نیرو (گشتاور) می‌دهند. اکچویتورها یک طراحی را ساده میکنند و می‌توانند مسائل مربوط به تعمیرات و نگهداری را کاهش دهند.
عملگرهای دورانی به دو دسته تقسیم می شوند:
- دورانی با زاویه محدود (Part-turn)
- دورانی پیوسته (Multi-turn)
عملکرد اکچویتور چرخشی چگونه است؟
در اکچویتور چرخشی، نیرو با فاصله در یک محرک پره‌دوار، هوا را به پره‌ای فشار می آورد که به دوک مرکزی متصل است. این عمل به منظور چرخاندن اسپیندل انجام می‌شود.زمانی که پره در زاویه چرخش مشخص متوقف می‌شود، جریان هوا معکوس می‌شود و اسپیندل به حالت اولیه خود می‌چرخد تا فرآیند دوباره تکرار شود.
کاربردهای اکچویتورهای چرخشی
اکچویتورهای چرخشی در کاربردهای صنعتی برای بستن، موقعیت یابی و انتقال قطعات استفاده می‌شوند.
فاکتورهای مهم در انتخاب اکچویتورها
تا اینجا فهمیدیم که اکچویتور چیست؟ و با انواع آن آشنا شدیم.اما نکات مهمی وجود دارد که در انتخاب و خرید اکچویتورها باید به آن توجه داشته باشید:
با توجه به نوع نیاز می توان اکچویتور مناسب را انتخاب کرد. نوع شیری که عملگر می خواهد آن را تحریک کند یا گشتاوری که آن شیر برای باز و بسته شدن نیاز دارد،در انتخاب اکچویتورها بسیار تاثیر گذار و مهم است. همچنین اینکه شیر صنعتی از نظر گرما و رطوبت و… در چه محلی نصب شده است و یا باید تا چه میزان باز شود یا بسته شود همه عوامل مهمی در انتخاب عملگر هستند.
بخواید: استاندارد های ابزار دقیق
مهمترین فاکتور های انتخاب اکچویتور:
- گشتاور خروجی که اکچویتور تولید می کند.
- نوع و اندازه شیری که قرار است اکچویتور به آن متصل شود.
- زاویه چرخش اکچویتور که بتواند به اندازه نیاز شیر را باز کند یا ببندد.
- محیط کار از نظر فشار، دمای محل و میزان رطوبت و شرجی بودن بسیار تعیین کننده است.
همچنین بخوانید:
جمع بندی
در این مطلب سعی شد به طور جامع به این موضوع بپردازیم که اکچویتور چیست؟ و با انواع آنها آنها آشنا شدیم.اکچویتور ها بخشی از تجهیزات ابزار دقیق می باشند که کارایی زیادی در صنعت های مختلف دارند و در انواع الکتریکی ، پنوماتیکی، هیدرولیکی،خطی و چرخشی طراحی و تولید می شوند.
برای مشاهده و خرید تجهیزات ابزار دقیق مانند اکچویتور ها می توانید به وب سایت ایمن برق پارسا مراجعه کنید و با مشاوران ما جهت خرید تجهیزان مورد نظر تماس بگیرید.
امیدواریم این مطلب برای شما مفید بوده باشد.
شماره تماس: 09171116058
می تواند برای شما مفید باشد:
دیدگاه خود را بنویسید