A hidraulikus működtető egyfajta mechanikus eszköz, amellyel az energiát hidraulika segítségével lineáris mozgássá változtatják. Általában a nehéz berendezések működése elsősorban a különböző hidraulikus működtetőktől függ. Például; egy buldózer több tonna törmeléket képes felemelni az emelőkarjában található működtetőkkel. Ezeket széles körben használják, amikor nagy sebességű és nagy erővel végzett műveletekre van szükség, mint például a zárt hurkú vezérlőrendszereknél. A hidraulikus működtetők három típusba sorolhatók: lineáris, forgó és félforgató. Ez a cikk egy típust tárgyal hidraulikus működtető ugyanis; forgó működtető – alkalmazásokkal való munka.
Mi az a forgó működtető?
A forgó aktuátor elektromos, folyadékhajtású vagy kézi eszköz, amelyet elektromos energia forgó vagy rezgő mozgássá alakítására használnak. Ezeket a szelepmozgatókat főként kézi vagy automatikus szelepüzemben használják, ahol a közművek, például a sűrített levegő vagy az elektromos áram elérhetősége jelentős szerepet játszik az aktuátor kiválasztásában.
Az ilyen típusú működtető szerkezet különbözik a lineáris működtetőtől, mivel a lineáris működtető szerkezet lineáris mozgást használ a teljesítmény átvitelére, míg a forgással szemben; azonban egy forgó működtető van csatlakoztatva az eszközökhöz, amelyek lineáris működtetőket alkotnak. Ezeket az aktuátorokat mobil hidraulikus berendezéseken, repülőgépeken és mozgásvezérlő rendszerekben használják.
Hogyan működik a forgó működtető?
Folyékony energiaellátó rendszerben a forgó működtető úgy működik, mint egy o/p eszköz, amely a kör egy teljes fordulatával egy korlátozott tartomány feletti rezgőmozgást továbbít. Tehát egy jobb oldali forgó szelepmozgató a belső lapátokkal szembeni közvetlen folyadéknyomás hatására dolgozik. Itt a munka egy távolság feletti energiaként definiálható. A forgó aktuátort főként forgó vagy szögirányú mozgások biztosítására használják úgy, hogy egyszerűen egy löketet engednek meg egy meghatározott szögben álló oszcilláló mozgáson belül. Ezek az aktuátorok speciális forgási munkát generálnak, amelyet nyomatéknak neveznek.
A fenti egyszerű forgó működtető kapcsolási rajzon megfigyelhetjük, hogy ha egy nyomatékra erőt fejtenek ki, akkor nyomatékok lépnek fel. Ha ezek az aktuátorok kisebb sebességgel működnek nagy nyomaték mellett, akkor a nyomaték kimenetét használják fel a lóerő helyett az azonosítás és az értékelés céljából. A forgóhajtómű kiválasztásakor a sebesség másodlagos szempont egy adott alkalmazásnál.
A nyomaték mérésére a tipikus mértékegység a lábfont (lb.ft). Például, ha egy két láb sugarú forgó működtetőt használnak a 200 font súly emelésére, akkor a munka elvégzéséhez szükséges nyomaték 400 lb•ft lesz.
A fizikai rendszer és a szükséges o/p nyomaték közötti fő kapcsolat megértése lehetővé teszi a tervezők számára, hogy minden egyedi alkalmazáshoz döntsenek a megfelelő forgó működtetőről.
Forgó működtető típusok
A forgó hajtóművek különböző típusokban állnak rendelkezésre, amelyeket alább tárgyalunk.
Kézi forgó működtetők
A kézi forgatható hajtóművek gyakran csigahajtást használnak annak a nyomatéknak a növelésére, amelyet a kezelő manuálisan tud alkalmazni a szelep elzárásához. Az ilyen típusú működtetők gyakoriak a golyóscsapokon és a negyedfordulatú pillangókon, ahol több csigahajtás önzáró képessége segít a szelep zárásában. Ezek az aktuátorok gyakran nagy kézi kerekeket használnak a dolgozók rendelkezésre álló nyomatékának növelésére. Néha ezeket az eszközöket kézi felülírásnak vagy hajtómű-kezelőnek nevezik a szelepiparban.
Elektromos forgómozgatók
Az elektromos forgatható működtetők az alkatrészek forgatható meghajtására szolgálnak elektromágneses energián keresztül elektromos motor . Általában indexelési és vezérlési lehetőségeket biztosítanak, hogy sok pozíciót ütésekkel leállíthassanak. Ennek az aktuátornak a forgó eleme vagy egy kör alakú tengely, különben egy asztal. A kör alakú tengelyek gyakran tartalmaznak reteszhornyokat, míg az asztalok csavaros modellt kínálnak további alkatrészek felszereléséhez.
Ennek az aktuátornak a specifikációi közé tartozik a feszültségellátás, a maximális nyomaték, az ismételhetőség, a terhelhetőség, az üzemi hőmérséklet, az elforgatási szög és a lineáris löket. Az elektromos forgóhajtóműveket különböző alkalmazásokban használják, például nagy teljesítményű kapcsolóművekben, az elektromos energiaiparban, az autóiparban és a csomagolási alkalmazásokban.
Folyadéküzemű forgó működtetők
A folyadékhajtású forgó hajtóművek pneumatikus vagy hidraulikus forgómozgatóként is ismertek. Az ilyen típusú működtetőkben a folyadékteljesítményt vagy a hengerek kapják a lengőtekercsek és fogasléces fogasléc-szerelvények eltolásához, vagy a forgórészek az egyenes tengely működtetéséhez hidraulikus levegőből vagy olajból. Általában az ilyen típusú aktuátorok 90° és 360° között mozognak egy meghatározott alkatrész vagy szelep forgási követelményei alapján.
Rack & Pinion forgó működtetők
Ezeket a mechanikus eszközöket főként csappantyúk vagy szelepek automatikus vezérlésére használják ipari alkalmazásokban. Ebben az aktuátorban a fogasléc és fogasléc egy általános elnevezés, amelyet néhány olyan sebességfokozatra használnak, amelyek a mozgást lineárisról forgóra változtatják. A lineáris fogaskerekes fogaslécet fogaslécnek nevezik, amely a fogaskerékként ismert kerek fogaskerék fogait köti össze. Ha lineáris erőt fejtenek ki a fogaslécre, az a fogaskerék forgó mozgását okozza.
Scotch Yoke forgó működtetők
Az ilyen típusú működtetők egy csúszórudat tartalmaznak, amely egy szelephez van csatlakoztatva az egyik végén, míg a másik végén egy járom van csatlakoztatva, amely tartalmaz egy nyílást egy egyszerűen hátra és előre csúsztatható blokk számára. A csúszóblokkot egyszerűen egy dugattyúhoz kell csatlakoztatni, ennek eredményeként, ha a dugattyú megmozgatja a blokkhajtásokat, akkor a járom elfordul, majd ezt követően mozgatja a rudat, hogy kinyissa a szelepet.
Ezt az aktuátort az olaj- és gáziparban használják a csöveken belüli áramlás elválasztására szolgáló szelepek aktiválására, a bányászatban a kőzetmosó vezetékeken belüli fúvókák leválasztására szolgáló szelepek aktiválására, valamint a víz és a szennyvíz szelepeinek aktiválására a betápláló vezetékek, tartályok és szűrők leválasztására.
Helikális működtetők
A spirális forgó működtető egy sor spirális fogaskereket és egy hengert használ a lineáris i/p oszcilláló, forgó kimenetté alakításához. Ebben az aktuátorban a henger három forgó csapot és három spirális nyílást tartalmaz, amelyek a legkülső csőben vannak megmunkálva. Tehát ez a cső három kulcsot is tartalmaz a kisebb részén, hogy elkerülje, hogy túl messzire mozduljon el a középső hengeren belüli barázdákban. Amint a henger mozgásban van, a légerő lenyomja a legkülső hengert a szelep kinyitásához és a legkülső cső külső oldalán lévő rugó összenyomásához. A légerő felszabadulásakor a rugó ismét bezárja a szelepet.
Elektrohidraulikus működtetők
Az elektrohidraulikus hajtóművek nyomás alatti hidraulikafolyadékot használnak a szelep működtetésére, de fő energiaforrásuk kizárólag elektromos. A betáplált elektromos energiát egy villanymotor feszültség alá helyezésére használják fel a hidraulikus szivattyú vezérlésére, majd az a nyomás alatti folyadékot szolgáltatja a szelep vezérlésére szolgáló hidraulikus működtető működtetéséhez. Az egész rendszer önálló, így nincs szükség külön hidraulikus tápegységre a rendszer felépítésének egyszerűsítése, valamint a megbízhatóság és a biztonság javítása érdekében.
Ez az aktuátor forgó vagy lineáris szelepeket használ az alkalmazási követelményeknek megfelelően. Ezek az aktuátorok tökéletesek olyan szelepek működtetéséhez, amelyek nagy tolóerőt vagy nyomatékot igényelnek, ahol nagy üzemi sebességre vagy hibabiztos rendszerekre van szükség.
Lapátos forgóműködtetők
A pneumatikus és hidraulikus lapátos működtetők egyszerűen legalább egy vagy két lapátot használnak, amelyek egy kör alakú kamrában vagy ék alakúan csatlakoznak egy agyhoz, ahol a lapát 90-280 fokban el tud fordulni. Ezekben az aktuátorokban az agy egyszerűen forog az ütközések között olaj- vagy légerő segítségével, hogy mozgást generáljon a kimeneti száron. A kettős lapátos működtető két ellentétes lapátot tartalmaz, amelyek nagyobb nyomatékot biztosítanak, de a forgás nagyon korlátozott, összehasonlítva az egylapátos működtető szerkezettel egy teljes kör alakú kamrában.
Ebben az aktuátorban a lapát nyomás alatt forog, és addig forog, amíg el nem éri a löket végét. Ha a lapát másik végén levegőnyomást alkalmaznak, az a tengely ellenkező irányba forgatását okozhatja.
Ezeket az aktuátorokat olyan helyeken használják, ahol szilárd méretük miatt szűk a hely; gyakran használják könnyű terhek áthelyezésére, rögzítésére vagy elhelyezésére közepes sebességű alkalmazásokban.
Előnyök és hátrányok
Az a forgó hajtómű előnyei r tartalmazza a következőket.
- Ezek tartósak és viszonylag nagy nyomatékot biztosítanak a mérethez képest.
- Csökkenti a karbantartási problémákat.
- Ezek az aktuátorok forognak, így könnyedén mozgathatják a különböző dolgokat bármilyen szükséges szögben
- Ez az aktuátor nagyon stabil működés után, és még kisebb fordulatszámon is.
- Nagyon sima gyorsítást és lassítást biztosít.
- Léptetőmotorral ellátott forgó hajtómű, sebesség és pozíció beállítás egyszerűen elvégezhető.
Az a forgóhajtóművek hátrányai a következőket tartalmazzák.
- A lapátos működtetőelemek forgatónyomatéka és forgása korlátozott a fogasléces és fogaskerekes hajtóművekkel összehasonlítva, általában akár 280°-os szögben is. Így ezek kis terheléseknél alkalmazhatók közepes sebességű alkalmazásoknál.
- Ezek a hajtóművek csak kis terhelést tudnak fogadni, mivel a tengely kis perselyes csapágyakat használ.
- Minimális ütési kapacitás.
- A nagyobb sebesség alapú alkalmazásokhoz általában külső leállítókra van szükség.
Alkalmazások
A forgóhajtóművek alkalmazásai a következők.
- Ezeket számos mozgásvezérlő rendszerben használják, valamint bilincsek vagy pick-and-place kezelők működtetésére is.
- A forgó hajtóműveket gyakran használják a repülésben a nagy sebességű, alacsony nyomatékú forgó mozgások átalakítására stb.
- Más speciális forgóhajtóműveket is víz alatti használatra terveztek.
Ezeket a mezőgazdasági alkalmazásokban használják forgatható karok, gémek vagy egyéb eszközök egy adott területen - hatótávolság.
- A hidraulikus forgóhajtóműveket általában olyan alkalmazásokban használják, ahol nagy nyomatékra van szükség.
- Ezeket az iparban használják az alkatrészek pozicionálására, átvitelére és rögzítésére.
- Ez egy pneumatikus henger, amelyet arra használnak, hogy szögletes vagy forgó mozgást adjon azáltal, hogy egyszerűen egy löketet tesz lehetővé egy meghatározott szögű oszcilláló mozgáson belül.
- Ezeket használják ipari alkalmazásokban, tengeri, anyagmozgatásban, robotikában, fémfeldolgozásban stb.
Tehát erről szól az egész a forgó állítómű áttekintése – típusok alkalmazással. Az aktuátor kiválasztása elsősorban a nyomatéktól, a forgásiránytól, a csomag méretétől, az áramellátási módtól, az alkalmazástól, a forgatandó dolog mechanikai jellemzőitől, az instabil légkör meglététől stb. függ. Ezeket az aktuátorokat leggyakrabban gáz- és olajipar. Itt egy kérdés, hogy mi az a szelepmozgató?
