اکچویتور|عملگر|تجهیزات کنترل دستورات

اکچویتور را بهتر بشناسیم

اکچویتور به معنای عملگر بوده و به عنوان یکی از تجهیزات کنترل دستورات کنترلی را به اجرا می کند و به عنوان عملگران سیستم شناخته می شوند. در این مقاله شما به یک شناخت نسبی به این دستگاه خواهید رسید و بعد از خواندن آن متوجه خواهید شد که آیا می توان به ولو مورد نظر خود از اکچویتور استفاده کنید یا نه؛ این دستگاه به نوعی دستور برقی را با استفاده از منبع تغذیه به عملی مکانیکی تبدیل می کند. برای اینکه اکچویتور این عمل را به انجام برساند باید به اندازه کافی سریع و دقیق بوده باشد تا حداقل انرژی لازم را دارا باشد.

مفهوم دیگری برای اکچویتور

اکچویتور به عنوان دستگاه عملگرا درسیستم تمام دستورات کنترلی را با توجه به پارامترهای اعلام شده انجام میدهد. در واقع اکچویتور ها را می توان به عنوان نقطه اتصال بین سیستم و محیط پیرامون دانست.

از این دستگاه بیشتر برای باز و بسته کردن شیرها استفاده می کنند. این مدل دستگاه در پروژه هایی که از لحاظ ایمنی قطع و وصل سریع سیالات و یا دسترسی از راه دور در سیستم بسیارمهم است بیشتر مورد استفاده قرار میگیرد.

Actuator با توجه به منبعی که از آن انرژی دریافت می کنند به دسته های مختلفی از جمله الکتریکی، هیدرولیکی، پنوماتیکی با نوع حرکت خطی یا دورانی تقسیم بندی می شوند.

انواع اکچویتور

اکچویتورها دارای انواع مختلفی از جمله:

• اکچویتورهای دستی

• اکچویتورهای پنوماتیکی خود به دو دسته مختلف دیافراگمی و پیستونی تقسیم می شوند:

1. اکچویتورهای دیافراگمی
2. اکچویتورهای پیستونی

• اکچویتور الکتریکی

• اکچویتورهای هیدرولیکی

• اکچویتورهای خطی

• اکچویتورهای دورانی

Actuator پیستونی به صورتی ساخته شده که با توجه به فشار هوا تغییرات قابل توجهی را در شیرها و ولو های صنعتی می دهد و آنها از کاملا بسته به کاملا باز و یا برعکس تغییر وضعیت می دهد. این نوع دستگاه های پیستونی تاب آوری بیشتری در فشار بالا دارند، اما حجم سیلندر آنها کم است با این حال می توانند یک طرف یا دو طرفه باشند.

Actuator دیافراگمی به این صورت است که هوای فشرده را به دیافراگرام تبدیل می کند ، هوا از یک طرف وارد می شود و از طرف دیگر خارج می شود. اکچویتورهای دیافراگمی نسبت به مدلهای پیستونی آن توانایی کمتری در تولید فشار هوا خواهند داشت.

اکچویتور الکتریکی

این نوع از Actuator از موتور های الکتریکی برای دریافت انرژی استفاده می کنند. در واقع از موتور الکتریکی، گیربکس و سوئیچ های حدی برای انجام کار استفاده می کند. در این نوع از Actuator با استفاده از موتور گیربکسی سرعت موتور الکتریکی را کمتر کرده و به همین دلیل به سرعت دورانی مطلوبی رسیده است.

مورتوهای گیربکسی در این دستگاه باعث بالاتر رفتن دقت Actuator می شود و به دلیل داشتن سیستم کنترل از راه دور استفاده از این نوع Actuator آسان تر است . با توجه به آپشن کنترل گری آن می توان در پروژه هایی که نیاز به کنترل دقیقتر دارند از آن استفاده کرد. Actuator الکتریکی همانطور که از اسم آن پیداست با سیستم برقی کار می کند به همین دلیل آلودگی  و یا نشتی نخواهد داشت. با توجه به نوع الکتریکی آن می توان گفت که قیمت آن نسبت به سایر Actuator ها بالا بوده اما چون قطعات که به صورت مکانیکی حرکت می کنند . در این مدل کمتر هست هزینه های تعمیر و نگهداری آن نسبت به دیگر Actuator کمتر است.

مزایا استفاده از Actuator 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
• در صورت قطع انرژی الکتریکی در همان وضعیت باقی می مانند
• عدم ایجاد آلودگی و یا رطوبت در محیط
• دارای طراحی های فشرده و کوچک
• عدم ایجاد نوسان در خروجی

معایب عملگر الکتریکی

• تامین انرژی ساده
• قیمت نسبتا بالا

اکچویتور های  هیدرولیکی

در Actuator های هیدرولیکی مایعات درون منبع، انرژی آن هستند در واقع این Actuator ها با تبدیل انرژی هیدرولیکی به انرژی های مکانیکی قسمتی از عملگر را به حرکت درآورده این در حالی است که مایعات درون Actuator متراکم نمی شود و Actuator هیدرولیکی تحمل نیروی بزرگی را دارد و گشتاور های نسبتا بالایی را ایجاد می کند.

عملگرهای هیدرولیکی یکی از پرمصرف ترین Actuator ها در زمینه شیرآلات صنعتی هستند . به دلیل داشتن قیمت مناسب و همچنین ساختار ساده هزینه تعمیر و نگهداری آن نیز نسبت به سایر عملگر ها کمتر است . همچنین به دلیل اینکه تامین انرژی این نوع عملگر هوای فشرده داخل آن است در اکثر صنایع مورد استقبال قرار گرفته است.

لازم است بدانید که این نوع اکچویتورها دو نوع حرکت چرخشی و خطی را پوشش می دهند که بر روی انواع سایزهای ولو و شیر قابل نصب هستند.

در این نوع Actuator تامین هوای درون آن به راحتی و با کمترین هزینه ممکن است و اگر این نوع عملگر در محیط گرم کار کند فشار هوای گرم به عملکرد بهتر آن کمک خواهد کرد.

با کار کردن عملگر ها هیدرولیکی در فضای گرم هوای اضافی در داخل دستگاه نیز به راحتی تخلیه می شود. اما این نوع عملگر ها در سیستم نیروی بسیار کمی دارند و به همین دلیل برای ولو و شیر های بزرگ که گشتاور زیادی را نیاز دارند قابل استفاده نمی باشند. در این مدل عملگر به دلیل تراکم پذیری زیاد هوا تنظیم و ثابت کردن آن سخت است.

اگر در این عملگر ها از رینگ یا واشر پلاستیکی استفاده شود محدودیت کارکردی دارد ولی اگر از وسایل و واشرهای فلزی استفاده شود در محیط های مختلف با دماها و کارکرد ها مختلف می توان از آن استفاده کرد.

یکی دیگر از مواردی که در استفاده از این نوع Actuator ها باید مورد توجه قرار بگیرد. تامین هوای تمیز برای آنها می باشد هوای این نوع از عملگر ها باید کاملا تمیز و بدون مواد خارجی و خشک باشد تا به تجهیزات درون آنها آسیبی نرسد.

مزایای استفاده از اکچویتورهای هیدرولیکی

• آب بندی و عایق کاری کم هزینه
• قابلیت ذخیره فشار هیدرولیکی
• مزایای عملگر هیدرولیکی
• قابلیت ایجاد نیرو بالا

معایب عملگر هیدرولیکی

• ایجاد شبکه لوله کشی هیدرولیکی برای تامین فشار تعداد زیادی از اکچویتور مقرون به صرفه نیست
• در لوله های حامل سیال هیدرولیک، افت فشار قابل توجهی ایجاد می شود.
• انرژی جنبشی پایین

اکچویتور خطی

این نوع از Actuator ها به صورت خطی حرکت می کنند . مانند جک عملکرد دارند در عین اینکه نیروی زیادی تولید می کنند دقت بالایی را هم شامل می شود. از این نوع عملگر در آزمایشگاه ها بیشتر استفاده می شود و لازم است بدانید که فضای نسبت زیادی را اشغال می کند اما به دلیل دقت بالا کاربردهای خاصی دارد.

اکچوریتور چرخشی یا دورانی

عملگر های چرخشی دارای حرکت دورانی یا روتاری می باشد. این نوع از عملگرها ساختمان ساده دارند که با یک نوع از شفت های دندانه دار به شیر وصل می شود در وسط قرار گرفته و با پیستون هایی در دو طرف به شفت وصل می شوند.

در این عملگر دو محفظه به صورت کاملا مجزا وجود دارد یکی در بیرون دو پیستون و دیگری در درون که هر دو با دیواره هایی از هم ایزوله می شوند. مایعاتی که در این عملگر وجود دارد و با پرو خالی شدن در این دو ناحیه باعث به حرکت درآمدن پیستون ها می شود. با حرکت پیستون ها دنده های متصل به شفت گشتاور مورد نیاز برای چرخاندن شیر را تامین می کند.

همانطور که در این مقاله خواندید Actuator های مختلفی با نوع عملکرد های متفاوت و برای محل های مختلف وجود دارد. که شما عزیزان با توجه به ولوها و محل های استفاده از آنها می توانید استفاده کنید. برای دریافت اطلاعات بیشتر در این زمینه می توانید با متخصصان و مهندسان عملیاتی ان شرکت تولید، تجاری تماس بگیرید و به صورت رایگان مشاوره دریافت کنید.

#اکچویتور

‎#صنعت_نفت_و_گاز

‎#تجهیزات_صنعتی

‎#رسام_سازه_سرو

‎#فناوری_پیشرفته

‎#مهندسی_صنعتی