Általában egy szelep nem tud önmagában vezérelni egy folyamatot, ezért szükség van egy kezelőre, aki elhelyezi őket egy folyamatváltozó vezérléséhez. A szelepek távoli működtetéséhez és automatikus mozgatásához speciális eszközre, például működtetőre van szükség. Az aktuátor egyfajta eszköz, amellyel valamit működtetnek vagy mozgatnak. Működtetők Három típusban állnak rendelkezésre, amelyeket energiaforrásuk határoz meg, és olyan iparágakban használják, mint az elektromos, hidraulikus és pneumatikus. Tehát ez a cikk egy áttekintést tárgyal pneumatikus működtető – munkavégzés és alkalmazásaik.
Mi az a pneumatikus működtető?
A pneumatikus működtető definíciója: egyfajta működtető szerkezet, amelyet a sűrített levegő formájában lévő energia mozgássá alakítására használnak. Különböző gyártók kínálnak különböző pneumatikus hajtóműveket, ahol egyes működtetők a sűrített levegő energiáját lineáris mozgássá alakítják át, míg mások forgómozgássá változtatják. Ezeknek a működtetőknek az iparban különböző elnevezései vannak, például levegőhengerek, légmozgatók és pneumatikus hengerek.
Hogyan működik a pneumatikus működtető?
A pneumatikus működtető szerkezet főként valamilyen nyomás alatt álló gáztól, például sűrített levegőtől függ, amely a kamrába belépve nyomást növel. Ha ez a levegő elegendő nyomást hoz létre a külső légköri nyomáshoz képest, akkor ez egy eszköz, például fogaskerék vagy dugattyú szabályozott kinetikus mozgását eredményezi. Tehát ez a létrejövő mozgás vagy körkörös, vagy egyenes vonalú. Ezek az aktuátorok az egyik leggyakrabban használt mechanikai eszköz a jelenlegi iparágak széles körében, amikor a sűrített gáz energiává alakítása rendkívül szabályozott, megismételhető és megbízható.
Pneumatikus működtető szerkezet felépítése és működése
A pneumatikus működtető szerkezet különböző alkatrészekből, például rugóból, kompresszorból, tartályból, membránból és szelepből készül. Az alábbi ábra egy pneumatikus működtető szerkezetét mutatja be. Ennek a rendszernek a meghajtásához a folyadék energiáját mechanikussá változtatják. Ebben a rendszerben a friss levegőt a kompresszor sűríti, és ez a levegő egyszerűen a tárolótartályban tárolódik.
Itt egy áramlásszabályozó szelep szolgál a levegő irányának és áramlási sebességének szabályozására. Ebben a működtetőben a rugós egység kezeli a levegő áramlását egyik helyről a másikra, és visszatérő löketet ad a dugattyú felé.
Először a vezérlőszelep nyitva marad, és a membrán a rugó hatására felhúzódik, ha levegőellátásra van szükség. Ezután a levegőt kiszívják a légkörből, egy szűrővel megszűrik és a kompresszorba juttatják. Most a kompresszor összenyomja a levegőt és növeli a nyomást.
Itt észre kell vennünk, hogy a légnyomásszint növelésével a levegő hőmérséklete is megemelkedik. Így léghűtőket használnak a hőmérséklet szerény tartományban tartására. Ezt követően a túlnyomásos levegőt egyszerűen egy tárolótartályban tárolják, így a nyomás szinten tartható. Ezen túlmenően ez a túlnyomásos levegő a rendszerben energiát ad a pneumatikus működtető membránjára. Amint az erő legyőzi a rugó erejét a sűrített levegő miatt, akkor a membránt felül tartja, hogy a membrán lefelé mozduljon el, és lezárja a vezérlőszelepet.
Amikor a levegőellátási nyomás megnő, a membrán folyamatosan lefelé mozog, és ez egy bizonyos ponton teljesen lezárja a vezérlőszelepet. Hasonlóképpen, ha a levegőellátási nyomás csökken, akkor a rugó által a membránra kifejtett erő legyőzi az erőt a betáplált erő miatt. Ez a membrán felfelé irányuló mozgását okozhatja a vezérlőszelep kinyitásához.
Itt azt is meg kell jegyezni, hogy a szabályozószelep helyzete elsősorban a levegő nyomásától függ. Ennek eredményeként a vezérlőszelep nyitása és zárása összefügg a membrán levegőnyomással történő mozgásával.
Tudjuk, hogy a vezérlő után az aktuátorok azért vannak, hogy vezérlőjelet adjanak a kívánt művelethez. Tehát a levegőnyomás a kapott vezérlőjel alapján változik, és ezzel egyidejűleg a vezérlőszelep helyzete is megváltozik. Ily módon ez az aktuátor a kapott vezérlőjelnek megfelelően működik és hajtja a folyamatot.
Pneumatikus működtetők típusai
Különböző típusú pneumatikus működtetők léteznek, például dugattyúk, forgólapátok és rugók vagy membránok.
Dugattyús pneumatikus működtető
Az ilyen típusú pneumatikus működtető egy hengeren belüli dugattyút használ. A dugattyú mozgását egyszerűen csak kisebb vagy nagyobb teljesítmény okozza a dugattyú egyik oldalán.
Az egyszeres működésű dugattyús típusú pneumatikus működtető rugót használ az egyik oldalon, és az erőt a másik oldalra változtatja, míg a kettős működésű dugattyús típusú pneumatikus működtető légnyomása a dugattyú mindkét oldalán van. A dugattyú lineáris mozgása közvetlenül használható lineáris mozgás működtetésére, ellenkező esetben fogaskerékkel és fogasléccel vagy kapcsolódó mechanikai elrendezéssel forgó mozgássá változtatható. Ezeket a működtetőket egyszerűen felismerik a henger átmérőjéről és a lökethosszról. Egy nagy hengerrel rendelkező pneumatikus hajtómű nagyobb erő kifejtésére képes.
Forgólapátos pneumatikus működtető
A forgólapátos pneumatikus működtető egyszerűen úgy működik, mint egy dugattyús pneumatikus működtető, két túlnyomásos kamrával. Ennek a működtető szerkezetnek a háza pite-ék alakú, nem pedig henger alakú. Egy kimenő tengelyt tartalmazó lapát egyszerűen kettéválasztja a két túlnyomásos kamrát. A lapát közötti különbség mértékének megváltoztatása a kimenő tengelyt ennek megfelelően mozgatja a 90 fokos mozgás során.
Rugós/membrános pneumatikus működtető
Az ilyen típusú pneumatikus működtetőnek sűrített levegőre van szüksége ahhoz, hogy a membránt egy rugóval szemben álló lemezhez nyomja. A nyomás csökkentése után a rugó visszahúzza a membránt. Tehát az erő megváltoztatásával a pozíció elérhető. Ez a fajta működtető szerkezet meghibásodva nyithat/zárhat, ha a légerőt elveszíti a rugó, amely visszaállítja a szelepmozgatót a töréshelyzetbe.
Előnyök és hátrányok
Az A pneumatikus hajtómű előnyei s tartalmazza a következőket.
- A pneumatikus hajtóművek nagy erőt és gyors mozgási sebességet biztosítanak, ha a lineáris mozgásvezérlésen alapuló alkalmazásokban használják őket.
- Ezek a működtetők nagy tartóssággal rendelkeznek.
- Nagy megbízhatósággal rendelkeznek.
- Ezek az előnyben részesített eszközök, ahol a higiénia elengedhetetlen az alkalmazásokban.
- Költséghatékony.
- Ezeket nagyon könnyű karbantartani és telepíteni
- Ezek rendkívül tartósak, és csökkenthetik a teljesítményük fenntartásához szükséges költségeket.
- Ezek az aktuátorok széles hőmérsékleti tartományban vannak, 0 és 200 °C között.
- Ezek robbanás- és tűzállóak.
- A pneumatikus működtetők kisebb súlyúak.
Az A pneumatikus működtetők hátrányai a következőket tartalmazzák.
- Ennek az aktuátornak az o/p teljesítménye kisebb, mint a hidraulikus működtetőé.
- A gép belsejében lévő részek nincsenek kenve a levegő hasznosítása miatt, mint a folyadék.
- A kimeneti pontosság meglehetősen kisebb az alacsony sebesség alapú műveleteknél.
- Ezek az aktuátorok nagyon hatékonyan működnek, ha bizonyos alkalmazásokhoz használják őket.
- Ezek nem teljesítenek jól kisebb sebességgel.
- A sűrített levegő megfelelő előkészítést igényel
- A levegőt kenés vagy olaj szennyezheti, ami csökkenti a karbantartást.
Alkalmazások
Az pneumatikus hajtóművek alkalmazásai a következőket tartalmazzák.
- A pneumatikus működtetők számos alkalmazási területen alkalmazhatók, például különböző ipari területeken, és ezeknek az aktuátoroknak néhány alkalmazási területe:
- Légkompresszorok.
- Repülés.
- Vasúti alkalmazás.
- Csomagoló és gyártó gépek.
- Éghető gépjárműmotorok.
- Ezeket a működtetőket általában benzinüzemű járművek dugattyúiban és gyújtókamráiban használják. Tehát a léggyújtást és a benzint használják fel a nyomás alatti energia előállítására, amely végül mozgatja a dugattyút, és energiát vált az autó főtengelyébe. De ezek a működtetők többnyire nyomás alatti gáztól függenek, gyújtás nélkül, hogy az előnyben részesített mechanikai erőt generálják.
- Az ilyen típusú aktuátorok szükségesek a csomagoló- és gyártógépekhez, légkompresszorokhoz, posta csövekhez és szállítóeszközökhöz, például repülőgépekhez és vasúti alkalmazásokhoz.
Hogyan használják a pneumatikát a robotikában?
Általában a Pneumatics túlnyomásos gázt használ a fizikai rendszerek vezérlésére. Ezeket széles körben használják sűrített levegővel működő robotokon, hogy mechanikus mozgást hozzanak létre.
Mi az a pneumatikus robotkar?
A pneumatikus robotkar úgy működik, mint egy emberi kéz, és két kart tartalmaz, nevezetesen; a felkar és az alkar. A felkar állandó, csuklós támasztékkal a forgatható alaphoz és pneumatikus hengerrel aktiválható, míg az alkar csuklós támasztékkal van rögzítve a felkarhoz. Ezért a robotkar úgy működik, mint egy emberi kéz egy pneumatikus henger segítségével.
Tehát ez az egy pneumatikus működtető szerkezet áttekintése – alkalmazásokkal való munka. Ezek az aktuátorok hatékony, rendkívül megbízható és biztonságos mozgásvezérlő források, amelyek gázt vagy sűrített levegőt használnak az energia lineáris vagy forgó mozgássá alakítására. Ezek különösen alkalmasak a gyakori szelepnyitásra és -zárásra, és más ipari alkalmazásokban is használatosak, ahol az elektromosság hasznosítása gyulladást vagy tűzveszélyt okozhat. Itt egy kérdés, hogy milyen példák vannak az aktuátorokra?
