Ce este un actuator rotativ: lucru și aplicațiile sale

Un actuator hidraulic este un tip de dispozitiv mecanic folosit pentru a schimba energia într-o mișcare liniară folosind sistemul hidraulic. În general, echipamentele grele depind în principal de diferite actuatoare hidraulice pentru a funcționa. De exemplu; un buldozer este capabil să ridice tone de moloz cu dispozitivele de acționare găsite în brațul său de ridicare. Acestea sunt utilizate pe scară largă ori de câte ori sunt necesare operațiuni de mare viteză și forță mare, ca în sistemele de control în buclă închisă. Actuatoarele hidraulice sunt clasificate în trei tipuri liniare, rotative și semi-rotative. Acest articol discută un tip de actuator hidraulic și anume; actuator rotativ – lucrul cu aplicații.

Ce este un actuator rotativ?

Un actuator rotativ este un dispozitiv electric, alimentat cu fluide sau manual, utilizat pentru transformarea energiei electrice în mișcare rotativă sau oscilativă. Aceste actuatoare sunt utilizate în principal în funcționarea supapelor manuale sau automate, unde accesibilitatea utilităților precum aerul comprimat sau energia electrică joacă un rol semnificativ în alegerea unui actuator.

Acest tip de actuator este diferit de un actuator liniar deoarece un actuator liniar folosește mișcarea liniară pentru a transmite putere atunci când este opus rotației; totuși, un actuator rotativ este conectat la dispozitive pentru a forma dispozitive de acționare liniare. Aceste actuatoare sunt utilizate pe echipamente hidraulice mobile, la bordul aeronavelor și sistemele de control al mișcării.

Cum funcționează un actuator rotativ?

Pentru un sistem de alimentare cu fluide, un actuator rotativ funcționează ca un dispozitiv o/p care transportă o mișcare oscilantă peste un interval limitat într-o singură rotație completă a cercului. Deci, un actuator rotativ drept produce lucru prin acțiunea directă a presiunii fluidului împotriva paletelor interne. Aici, munca poate fi definită ca energie aplicată deasupra unei distanțe. Un actuator rotativ este utilizat în principal pentru a asigura o mișcare de rotație sau unghiulară prin simpla permitere a unei curse în cadrul unei mișcări oscilante printr-un unghi definit. Aceste actuatoare generează un tip special de lucru de rotație cunoscut sub numele de cuplu.

În schema simplă de circuit al actuatorului rotativ de mai sus, putem observa că odată ce forța este aplicată unui cuplu, atunci apar cupluri. Când aceste actuatoare funcționează la viteză mai mică printr-un cuplu mare, atunci puterea de ieșire a cuplului este utilizată în locul cailor putere în scopuri de identificare și evaluare. La selectarea unui actuator rotativ, viteza este o considerație secundară pentru o anumită aplicație.

Pentru măsurarea cuplului, unitățile tipice sunt picioare-lire (lb.ft). De exemplu, dacă se folosește un actuator rotativ cu o rază de două picioare pentru a ridica greutatea de 200 de lire sterline, atunci cuplul necesar rezultat pentru realizarea lucrării va fi de 400 lb•ft.

Înțelegerea relației principale dintre sistemul fizic și cuplul de o/p necesar va permite proiectanților să decidă asupra actuatorului rotativ potrivit pentru fiecare aplicație unică.

Tipuri de actuatoare rotative

Actuatoarele rotative sunt disponibile în diferite tipuri, care sunt discutate mai jos.

Actuatoare rotative manuale

Actuatoarele rotative manuale folosesc frecvent o antrenare cu melc pentru a spori cuplul pe care un operator îl poate aplica manual pentru a închide o supapă. Aceste tipuri de actuatoare sunt comune la supapele cu bilă și fluturii cu un sfert de tură, oriunde capacitățile de autoblocare ale mai multor antrenări melcate ajută la menținerea supapei închise. Aceste actuatoare folosesc frecvent roți de mână mari pentru a îmbunătăți cuplul disponibil al lucrătorilor. Uneori, aceste dispozitive sunt numite suprareglare manuale sau operatori de angrenaje în industria supapelor.

Actuatoare electrice rotative

Actuatoarele electrice rotative sunt utilizate pentru a antrena componente în mod rotativ prin putere electromagnetică de la o motor electric . Ele oferă în mod normal capacități de indexare și control pentru a permite opriri în multe poziții cu mișcări. Elementul rotativ al acestui actuator este fie un arbore circular, fie o masă. Arborii circulari cuprind frecvent caneluri, în timp ce mesele oferă un model de șuruburi pentru montarea componentelor suplimentare.

Specificațiile acestui actuator includ alimentarea cu tensiune, cuplul maxim, repetabilitatea, capacitatea de încărcare, temperatura de funcționare, unghiul de rotație și cursa liniară. Actuatoarele electrice rotative sunt utilizate în diferite aplicații, cum ar fi mecanismele de comutare de mare putere, industria energiei electrice, industria auto și aplicațiile de ambalare.

Actuatoare rotative alimentate cu fluide

Actuatoarele rotative actionate cu fluid sunt cunoscute si sub denumirea de actuatoare rotative pneumatice sau hidraulice. În aceste tipuri de actuatoare, puterea fluidului este fie dată cilindrilor pentru a deplasa jugurile scotch și ansamblurile cu cremalieră și pinion, fie rotoarelor pentru acționarea arborelui drept din aer sau ulei hidraulic. În general, aceste tipuri de actuatoare se mișcă între opriri de la 90° la 360° pe baza cerințelor de rotație ale unei componente sau supape specificate.

Actuatoare rotative cu cremalieră și pinion

Acestea sunt dispozitive mecanice utilizate în principal pentru a controla automat clapetele sau supapele în aplicații industriale. În acest actuator, cremaliera și pinionul este un nume general folosit pentru câteva angrenaje care schimbă mișcarea de la liniară la rotație. O bară de viteze liniară este cunoscută sub numele de cremalieră care conectează dinții pe o roată dințată rotundă cunoscută sub numele de pinion. Când forța liniară este aplicată pe cremalieră, va provoca o mișcare de rotație a pinionului.

Actuatoare rotative Scotch Jug

Acest tip de actuator include o bară de culisare conectată la o supapă la un capăt, în timp ce un jug este conectat la celălalt capăt, care include o fantă pentru un bloc care pur și simplu alunecă înapoi și înainte. Blocul de glisare este pur și simplu conectat la un piston, ca urmare, odată ce pistonul se mișcă, blocul antrenează, apoi jugul se întoarce și după aceea, mișcă bara pentru a deschide supapa.

Acest actuator este folosit în petrol și gaze pentru a activa supapele pentru separarea fluxului în conducte, folosit în minerit pentru a activa supapele pentru separarea duzelor din liniile de spălare a rocii și apă și apă uzată pentru a activa supape pentru separarea liniilor de alimentare, rezervoarelor și filtrelor.

Actuatoare elicoidale

Actuatorul rotativ elicoidal folosește un set de angrenaje elicoidale și un cilindru pentru a converti un i/p liniar într-o ieșire oscilativă, rotativă. Cilindrul din acest actuator va conține trei știfturi rotative și trei fante elicoidale care sunt prelucrate în tubul exterior. Deci, acest tub include, de asemenea, trei chei pe partea sa minoră pentru a evita ca acesta să se deplaseze prea departe prin gropile din interiorul cilindrului din mijloc. Odată ce cilindrul este în mișcare, forța aerului împinge în jos cilindrul cel mai exterior pentru a deschide supapa și a strânge un arc în exteriorul tubului cel mai exterior. Când forța aerului este eliberată, arcul împinge supapa să se închidă din nou.

Actuatoare electrohidraulice

Actuatoarele electro-hidraulice folosesc fluid hidraulic presurizat pentru acţionarea unei supape, dar sursa lor principală de energie este exclusiv electrică. Energia electrică furnizată este utilizată pentru punerea sub tensiune a unui motor electric pentru a controla o pompă hidraulică, după care furnizează fluidul sub presiune pentru acţionarea unui actuator hidraulic pentru a controla supapa. Întregul sistem este autonom, ceea ce elimină necesitatea unei unități hidraulice separate pentru a simplifica construcția sistemului și pentru a îmbunătăți fiabilitatea și siguranța.

Acest actuator folosește supape rotative sau liniare în funcție de cerințele aplicației. Aceste actuatoare sunt perfecte pentru operarea supapelor care necesită tracțiuni sau cupluri mari, unde sunt necesare viteze mari de funcționare sau sisteme de siguranță.

Actuatoare rotative cu palete

Actuatoarele pneumatice și hidraulice de tip paletă folosesc pur și simplu un minim de una sau două palete care sunt conectate la un butuc într-o cameră circulară sau în formă de pană, oriunde paleta se poate întoarce de la 90 la 280 de grade. La aceste actuatoare, butucul se rotește pur și simplu între opriri folosind ulei sau forță aerului pentru a genera mișcare la tija de ieșire. Un actuator cu palete duble include două palete opuse care asigură un cuplu mai mare, dar rotația este foarte limitată în comparație cu un actuator cu palete simple într-o cameră circulară completă.

Paleta din acest actuator se rotește la presurizare și continuă să se rotească până când atinge sfârșitul cursei. Odată ce presiunea aerului este aplicată la un alt capăt al paletei, poate provoca rotirea arborelui în direcția inversă.

Aceste dispozitive de acţionare sunt utilizate acolo unde spaţiul este restrâns din cauza dimensiunii lor solide; folosit frecvent pentru a transfera, fixa sau plasa sarcini ușoare în aplicații cu viteză medie.

Avantaje și dezavantaje

The Avantajele unui actuator rotativ r includ următoarele.

• Acestea sunt durabile și oferă un cuplu relativ ridicat pentru dimensiune.
• Reduce problemele de întreținere.
• Aceste actuatoare se rotesc, astfel încât pot muta cu ușurință diferite lucruri în orice unghi necesar
• Acest actuator este foarte stabil odata operat si chiar si la viteze mai mici.
• Oferă o funcționare foarte lină de accelerare și decelerare.
• Actuatorul rotativ cu motor pas cu pas, reglarea vitezei și a poziției poate fi efectuată simplu.

The dezavantajele actuatoarelor rotative includ următoarele.

• Un actuator cu palete are un cuplu și o rotație limitate în comparație cu servomotoarele cu cremalieră și pinion, în mod normal până la 280° cel mai înalt pentru un model cu un singur palete. Deci, acestea sunt aplicabile la sarcini ușoare în aplicațiile cu viteză medie.
• Aceste actuatoare pot suporta doar sarcini ușoare, deoarece arborele utilizează rulmenți mici de tip bucșă.
• Capacitate minima de soc.
• Opritoarele externe sunt în mod normal necesare pentru aplicațiile bazate pe viteză mai mare.

Aplicații

Aplicațiile actuatoarelor rotative includ următoarele.

• Acestea sunt utilizate în mai multe sisteme de control al mișcării și, de asemenea, pentru a acționa cleme sau manere de preluare și plasare.
• Actuatoarele rotative sunt utilizate frecvent în industria aerospațială pentru transformarea mișcării de rotație de mare viteză, cu cuplu redus etc.
• Alte actuatoare rotative specializate sunt, de asemenea, proiectate pentru a fi utilizate sub apă.
  Acestea sunt utilizate în aplicații agricole pentru brațe rotative, brațe sau alte dispozitive pe un anumit
• gamă.
• Actuatoarele rotative hidraulice sunt utilizate în mod normal în aplicații în care sunt necesare cupluri mari.
• Acestea sunt utilizate în industrii pentru poziționarea, transferul și fixarea pieselor.
• Acesta este un cilindru pneumatic utilizat pentru a oferi o mișcare unghiulară sau de rotație, permițând pur și simplu o cursă în cadrul unei mișcări oscilante cu un unghi definit.
• Acestea sunt utilizate în aplicații industriale, navale, manipularea materialelor, robotică, prelucrarea metalelor etc.

Astfel, despre asta este vorba o vedere de ansamblu asupra actuatorului rotativ – tipuri cu aplicații. Alegerea acestui actuator depinde în principal de cuplul, rotația, dimensiunea pachetului, metoda de alimentare, aplicarea, caracteristicile mecanice ale obiectului rotit, existența unor atmosfere instabile etc. industriile petroliere. Iată o întrebare pentru tine, ce este un actuator?