Ano ang Rotary Actuator : Paggana at Mga Aplikasyon Nito

Ang hydraulic actuator ay isang uri ng mekanikal na aparato na ginagamit upang baguhin ang enerhiya sa isang linear na paggalaw sa pamamagitan ng paggamit ng haydrolika. Sa pangkalahatan, ang mabibigat na kagamitan ay pangunahing nakadepende sa iba't ibang hydraulic actuator upang gumana. Halimbawa; ang isang bulldozer ay may kakayahang magbuhat ng tone-toneladang durog na bato gamit ang mga actuator na matatagpuan sa loob ng lifting arm nito. Ang mga ito ay malawakang ginagamit sa tuwing kinakailangan ang mataas na bilis at malalaking puwersang operasyon tulad ng sa mga closed-loop na control system. Ang mga hydraulic actuator ay inuri sa tatlong uri ng linear, rotary, at semi-rotary. Tinatalakay ng artikulong ito ang isang uri ng haydroliko actuator ibig sabihin; rotary actuator – nagtatrabaho sa mga aplikasyon.

Ano ang isang Rotary Actuator?

Ang rotary actuator ay isang electrical, fluid-powered, o manual device na ginagamit para sa pag-convert ng elektrikal na enerhiya sa rotary o oscillatory motion. Ang mga actuator na ito ay pangunahing ginagamit sa manual o automatic valves operation kung saan ang accessibility ng mga utility tulad ng compressed air o electrical power ay may mahalagang papel sa pagpili ng actuator.

Ang ganitong uri ng actuator ay iba sa isang linear actuator dahil ang isang linear actuator ay gumagamit ng linear motion upang magpadala ng kapangyarihan kapag laban sa pag-ikot; gayunpaman, ang isang rotary actuator ay konektado sa mga device upang bumuo ng mga linear actuator. Ang mga actuator na ito ay ginagamit sa mga mobile hydraulic equipment, sakay ng sasakyang panghimpapawid, at sa mga motion control system.

Paano Gumagana ang Rotary Actuator?

Para sa isang fluid power system, ang isang rotary actuator ay gumagana tulad ng isang o/p device na nagdadala ng isang oscillating motion sa itaas ng isang limitadong hanay sa isang kumpletong rebolusyon ng bilog. Kaya ang isang tamang rotary actuator ay gumagawa ng trabaho sa pamamagitan ng direktang pagkilos ng presyon ng likido laban sa mga panloob na vanes. Dito, ang trabaho ay maaaring tukuyin bilang enerhiya na inilapat sa itaas ng isang distansya. Ang rotary actuator ay pangunahing ginagamit para sa pagbibigay ng umiikot o angular na paggalaw sa pamamagitan lamang ng pagpapahintulot sa isang stroke sa loob ng isang oscillating motion sa pamamagitan ng isang tinukoy na anggulo. Ang mga actuator na ito ay bumubuo ng isang espesyal na uri ng rotational work na kilala bilang torque.

Sa itaas na simpleng rotary actuator circuit diagram, maaari nating obserbahan na kapag ang puwersa ay inilapat sa isang metalikang kuwintas pagkatapos ay magaganap ang mga torque. Kapag ang mga actuator na ito ay gumana sa mas mababang bilis sa pamamagitan ng isang mataas na torque, ang output ng torque ay ginagamit bilang kapalit ng lakas-kabayo para sa mga layunin ng pagkilala at pag-rate. Kapag pumipili ng rotary actuator, ang bilis ay pangalawang pagsasaalang-alang para sa isang partikular na aplikasyon.

Para sa pagsukat ng torque, ang karaniwang mga yunit ay foot-pounds (lb.ft). Halimbawa, kung ang isang rotary actuator na may dalawang talampakang radius ay ginagamit upang iangat ang 200-pound na timbang, ang kinakailangang resultang torque upang makamit ang trabaho ay magiging 400 lb•ft.

Ang pag-unawa sa pangunahing ugnayan sa pagitan ng pisikal na sistema at o/p torque na kinakailangan ay magbibigay-daan sa mga taga-disenyo na magpasya sa angkop na rotary actuator para sa bawat natatanging aplikasyon.

Mga Uri ng Rotary Actuator

Ang mga rotary actuator ay magagamit sa iba't ibang uri na tinatalakay sa ibaba.

Manu-manong Rotary Actuator

Ang mga manu-manong rotary actuator ay madalas na gumagamit ng isang worm drive upang pahusayin ang torque na maaaring manual na ilapat ng isang operator upang isara ang isang balbula. Ang mga uri ng actuator na ito ay karaniwan sa mga ball valve at quarter-turn butterflies kung saan nakakatulong ang self-locking capacities ng ilang worm drive sa pagpapanatili ng pagkakasara ng valve. Ang mga actuator na ito ay madalas na gumagamit ng malalaking gulong ng kamay upang mapahusay ang magagamit na torque ng mga manggagawa. Minsan ang mga device na ito ay tinatawag na manual override o gear operator sa industriya ng balbula.

Mga Electric Rotary Actuator

Ginagamit ang mga electric rotary actuator upang paikot-ikot ang mga bahagi sa pamamagitan ng electromagnetic power mula sa isang de-kuryenteng motor . Karaniwang nagbibigay sila ng mga kakayahan sa pag-index at pagkontrol upang pahintulutan ang maraming posisyon na huminto sa mga stroke. Ang umiikot na elemento ng actuator na ito ay alinman sa isang circular shaft kung hindi man ay isang table. Ang mga circular shaft ay madalas na binubuo ng mga keyway samantalang ang mga talahanayan ay nag-aalok ng bolt model para sa pag-mount ng mga karagdagang bahagi.

Kasama sa mga detalye ng actuator na ito ang supply ng boltahe, maximum torque, repeatability, load capacity, operating temperature, rotation angle, at linear stroke. Ginagamit ang mga electric rotary actuator sa iba't ibang aplikasyon tulad ng mga high-power switching gear, industriya ng kuryente, industriya ng sasakyan, at mga aplikasyon sa packaging.

Mga Rotary Actuator na Pinapatakbo ng Fluid

Ang fluid-powered rotary actuator ay kilala rin bilang pneumatic rotary o hydraulic rotary actuator. Sa ganitong mga uri ng actuator, ang fluid power ay ibinibigay sa mga cylinder upang ilipat ang mga scotch yokes at rack-and-pinion assemblies o sa mga rotor para sa straight shaft actuation mula sa hydraulic air o langis. Sa pangkalahatan, ang mga ganitong uri ng actuator ay gumagalaw sa pagitan ng 90° hanggang 360° na paghinto batay sa mga kinakailangan sa pag-ikot ng isang tinukoy na bahagi o balbula.

Mga Rotary Actuator ng Rack at Pinion

Ito ay mga mekanikal na device na pangunahing ginagamit upang awtomatikong kontrolin ang mga damper o valve sa mga pang-industriyang application. Sa actuator na ito, ang rack at pinion ay isang pangkalahatang pangalan na ginagamit para sa isang pares ng mga gears na nagbabago ng paggalaw mula sa linear patungo sa rotational. Ang linear gear bar ay kilala bilang rack na nag-uugnay sa mga ngipin sa isang round gear na kilala bilang pinion. Kapag ang linear na puwersa ay inilapat sa rack ay magdudulot ng umiikot na paggalaw ng pinion.

Mga Rotary Actuator ng Scotch Yoke

Ang ganitong uri ng actuator ay may kasamang sliding bar na nakakonekta sa isang balbula sa isang dulo samantalang ang isang pamatok ay konektado sa kabilang dulo, na may kasamang puwang para sa isang bloke na dumudulas lang pabalik at pasulong. Ang sliding block ay konektado lamang sa isang piston, bilang isang resulta, kapag ang piston ay gumagalaw ang block drive pagkatapos ay ang pamatok ay lumiliko at pagkatapos nito, ito ay gumagalaw sa bar upang buksan ang balbula.

Ginagamit ang actuator na ito sa Langis at Gas para i-activate ang mga balbula para sa paghihiwalay ng daloy sa loob ng mga tubo, ginagamit sa pagmimina para i-activate ang mga balbula para sa paghihiwalay ng mga nozzle sa loob ng mga linya ng paghuhugas ng bato, at tubig at wastewater para i-activate ang mga balbula para sa paghihiwalay ng mga linya ng feed, tangke at filter.

Mga Helical Actuator

Gumagamit ang helical rotary actuator ng set ng helical gears at cylinder para sa pag-convert ng linear i/p sa isang oscillatory, rotary na output. Ang cylinder sa actuator na ito ay maglalaman ng tatlong umiikot na pin at tatlong helical slot na ginagawa sa loob ng pinakalabas na tubo. Kaya't ang tubo na ito ay may kasamang tatlong susi sa maliit na bahagi nito upang maiwasan ang paglipat nito nang napakalayo sa mga grove sa loob ng gitnang silindro. Kapag ang silindro ay gumagalaw, pagkatapos ay itinutulak ng air force ang pinakalabas na silindro para sa pagbubukas ng balbula at pagpiga sa isang bukal sa labas ng pinakalabas na tubo. Kapag ang puwersa ng hangin ay pinakawalan, itinutulak ng spring ang balbula upang muling isara.

Mga Electrohydraulic Actuator

Gumagamit ang mga electro-hydraulic actuator ng may pressure na hydraulic fluid para sa pagpapatakbo ng balbula ngunit ang pangunahing pinagmumulan ng enerhiya ay eksklusibong elektrikal. Ang ibinibigay na de-koryenteng enerhiya ay ginagamit para sa pagpapasigla sa isang de-koryenteng motor upang makontrol ang isang hydraulic pump pagkatapos nito ay nagbibigay ng may presyon na likido para sa pagpapatakbo ng isang hydraulic actuator upang makontrol ang balbula. Ang buong system ay self-contained na nag-aalis ng pangangailangan ng isang hiwalay na hydraulic power unit upang pasimplehin ang pagbuo ng system at pagbutihin ang pagiging maaasahan at kaligtasan.

Gumagamit ang actuator na ito ng rotary o linear valves batay sa mga kinakailangan sa aplikasyon. Ang mga actuator na ito ay perpekto para sa mga operating valve na nangangailangan ng malalaking thrust o torque kung saan kinakailangan ang mataas na bilis ng pagpapatakbo o mga fail-safe na system.

Vane Rotary Actuator

Ang pneumatic at Hydraulic vane type actuator ay gumagamit lang ng hindi bababa sa isa o dalawang vane na konektado sa isang hub sa isang pabilog na silid o hugis-wedge, kung saan ang vane ay maaaring lumiko mula 90 - 280 degrees. Sa mga actuator na ito, umiikot lang ang hub sa pagitan ng mga stop sa pamamagitan ng paggamit ng langis o air force upang makabuo ng paggalaw sa output stem. Ang double-vane actuator ay may kasamang dalawang magkasalungat na vanes na nagbibigay ng mas maraming torque ngunit ang pag-ikot ay napakalimitado kumpara sa isang single-vane actuator sa loob ng isang kumpletong pabilog na silid.

Ang vane sa actuator na ito ay umiikot sa pressure at patuloy na umiikot hanggang sa maabot nito ang pagtatapos ng stroke. Kapag ang presyon ng hangin ay inilapat sa isa pang dulo ng vane ay maaaring maging sanhi ng pag-ikot ng baras sa baligtad na direksyon.

Ang mga actuator na ito ay ginagamit kung saan ang espasyo ay pinaghihigpitan dahil sa kanilang solid size; madalas na ginagamit upang maglipat, mag-clamp, o maglagay ng mga magaan na load sa loob ng medium-speed na mga application.

Mga Kalamangan at Kahinaan

Ang mga pakinabang ng isang rotary actuato r isama ang mga sumusunod.

• Ang mga ito ay matibay at nagbibigay ng medyo mataas na torque para sa laki.
• Binabawasan nito ang mga problema sa pagpapanatili.
• Ang mga actuator na ito ay umiikot, upang madali nilang ilipat ang iba't ibang bagay sa anumang kinakailangang anggulo
• Ang actuator na ito ay napaka-stable kapag pinaandar at kahit na sa mas kaunting bilis.
• Nagbibigay ito ng napakahusay na pagpapabilis at pagpapabilis ng pagpapatakbo.
• Ang rotary actuator na may stepping motor, bilis at pagsasaayos ng posisyon ay maaaring gawin nang simple.

Ang disadvantages ng rotary actuators isama ang mga sumusunod.

• Ang isang Vane actuator ay may limitadong torque at pag-ikot kumpara sa mga rack at pinion actuator, karaniwang hanggang 280° ang pinakamataas para sa isang solong modelo ng vane. Kaya ang mga ito ay naaangkop sa magaan na pagkarga sa loob ng medium-speed na mga aplikasyon.
• Ang mga actuator na ito ay maaaring tumanggap lamang ng mga magaan na karga dahil ang baras ay gumagamit ng maliliit na bushing-type na bearings.
• Minimal na kapasidad ng shock.
• Ang mga panlabas na paghinto ay karaniwang kinakailangan para sa mas mataas na bilis-based na mga application.

Mga aplikasyon

Ang mga aplikasyon ng rotary actuator ay kinabibilangan ng mga sumusunod.

• Ginagamit ang mga ito sa ilang sistema ng pagkontrol sa paggalaw at para din magpatakbo ng mga clamp o pick-and-place handler.
• Ang mga rotary actuator ay madalas na ginagamit sa aerospace para sa pag-convert ng high-speed, low-torque rotating motion, atbp.
• Ang iba pang dalubhasang rotary actuator ay idinisenyo din para gamitin sa ilalim ng tubig.
  Ginagamit ang mga ito sa mga aplikasyon ng sakahan para sa mga umiikot na armas, boom, o iba pang device sa isang partikular
• saklaw.
• Ang mga hydraulic rotary actuator ay karaniwang ginagamit sa mga aplikasyon kung saan kinakailangan ang mataas na torque.
• Ginagamit ang mga ito sa mga industriya para sa pagpoposisyon, paglilipat at pag-clamping ng mga bahagi.
• Ito ay isang pneumatic cylinder na ginagamit upang magbigay ng isang angular o umiikot na paggalaw sa pamamagitan lamang ng pagpapahintulot sa isang stroke sa loob ng isang oscillating motion na may tinukoy na anggulo.
• Ginagamit ang mga ito sa mga pang-industriyang aplikasyon, dagat, mga materyales sa paghawak, robotics, pagproseso ng mga metal, atbp.

Kaya, ito ay tungkol sa lahat isang pangkalahatang-ideya ng rotary actuator – mga uri na may mga application. Ang pagpili ng actuator na ito ay higit sa lahat ay nakasalalay sa torque, pag-ikot, laki ng pakete, paraan ng pagpapagana, aplikasyon, mga mekanikal na katangian ng bagay na pinaikot, ang pagkakaroon ng hindi matatag na mga atmospheres, atbp. Ang mga actuator na ito ay kadalasang ginagamit sa gas & industriya ng langis. Narito ang isang tanong para sa iyo, ano ang isang actuator?