Wat is een roterende actuator: werking en toepassingen

Een hydraulische actuator is een soort mechanisch apparaat dat wordt gebruikt om de energie in een lineaire beweging te veranderen door gebruik te maken van hydraulica. Over het algemeen is zwaar materieel voornamelijk afhankelijk van verschillende hydraulische aandrijvingen om te kunnen functioneren. Bijvoorbeeld; een bulldozer is in staat om tonnen puin op te tillen met de aandrijvingen in zijn hefarm. Deze worden veelvuldig gebruikt wanneer operaties met hoge snelheid en grote kracht vereist zijn, zoals in gesloten regelsystemen. Hydraulische aandrijvingen worden ingedeeld in drie typen lineair, roterend en semi-roterend. Dit artikel bespreekt één type hydraulische aandrijving: namelijk; Roterende actuator – werken met applicaties.

Wat is een roterende actuator?

Een roterende actuator is een elektrisch, door vloeistof aangedreven of handmatig apparaat dat wordt gebruikt voor het omzetten van elektrische energie in roterende of oscillerende beweging. Deze actuatoren worden voornamelijk gebruikt bij handmatige of automatische bediening van kleppen, waarbij de toegankelijkheid van voorzieningen zoals perslucht of elektrische stroom een ​​belangrijke rol speelt bij het kiezen van een actuator.

Dit type actuator verschilt van een lineaire actuator omdat een lineaire actuator lineaire beweging gebruikt om kracht over te brengen in tegenstelling tot rotatie; een roterende actuator is echter verbonden met apparaten om lineaire actuatoren te vormen. Deze actuatoren worden gebruikt op mobiele hydraulische apparatuur, aan boord van vliegtuigen en in motion control-systemen.

Hoe werkt een roterende actuator?

Voor een vloeistofstroomsysteem werkt een roterende actuator als een o/p-apparaat dat een oscillerende beweging boven een beperkt bereik transporteert in één volledige omwenteling van de cirkel. Dus een rechtse roterende actuator produceert werk door directe vloeistofdrukwerking tegen interne schoepen. Hier kan arbeid worden gedefinieerd als energie die boven een afstand wordt toegepast. Een roterende actuator wordt voornamelijk gebruikt voor het verschaffen van een roterende of hoekbeweging door eenvoudig een slag toe te staan ​​binnen een oscillerende beweging over een gedefinieerde hoek. Deze actuatoren genereren een speciaal soort rotatiewerk dat bekend staat als koppel.

In het bovenstaande eenvoudige schakelschema van de roterende actuator kunnen we zien dat zodra er kracht op een koppel wordt uitgeoefend, er koppels optreden. Wanneer deze actuatoren met een lager toerental werken door een hoog koppel, wordt de output van het koppel gebruikt in plaats van het aantal pk's voor identificatie- en beoordelingsdoeleinden. Bij het selecteren van een roterende aandrijving is snelheid een secundaire overweging voor een specifieke toepassing.

Voor het meten van het koppel zijn de typische eenheden foot-pounds (lb.ft). Als bijvoorbeeld een roterende actuator met een straal van twee voet wordt gebruikt om het gewicht van 200 pond op te tillen, dan is het vereiste resulterende koppel om het werk te bereiken 400 lb•ft.

Door de belangrijkste relatie tussen het fysieke systeem en het benodigde o/p-koppel te begrijpen, kunnen de ontwerpers beslissen over de geschikte roterende actuator voor elke unieke toepassing.

Typen roterende actuators

Roterende aandrijvingen zijn verkrijgbaar in verschillende typen die hieronder worden besproken.

Handmatige roterende aandrijvingen

Handmatige roterende aandrijvingen gebruiken vaak een wormaandrijving om het koppel te vergroten dat een operator handmatig kan toepassen om een ​​klep te sluiten. Dit soort aandrijvingen komt veel voor op kogelkranen en kwartslagvlinders waar de zelfremmende capaciteiten van verschillende wormaandrijvingen helpen om de klep dicht te houden. Deze actuatoren gebruiken vaak grote handwielen om het beschikbare koppel van werknemers te vergroten. Soms worden deze apparaten in de klepindustrie handmatige overrides of tandwielbedieningen genoemd.

Elektrische roterende aandrijvingen

Elektrische roterende aandrijvingen worden gebruikt om componenten roterend aan te drijven door middel van elektromagnetische kracht van een elektrische motor . Ze bieden normaal gesproken indexerings- en controlemogelijkheden om veel posities te stoppen met slagen. Het roterende element van deze actuator is ofwel een cirkelvormige as, anders een tafel. Ronde assen bevatten vaak spiebanen, terwijl tafels een boutmodel bieden voor het monteren van extra componenten.

De specificaties van deze actuator omvatten spanningstoevoer, maximaal koppel, herhaalbaarheid, laadvermogen, bedrijfstemperatuur, rotatiehoek en lineaire slag. Elektrische roterende aandrijvingen worden gebruikt in verschillende toepassingen, zoals schakelapparatuur met hoog vermogen, de elektrische energie-industrie, de auto-industrie en verpakkingstoepassingen.

Vloeistofaangedreven roterende aandrijvingen

Vloeistofaangedreven roterende aandrijvingen zijn ook bekend als pneumatische roterende of hydraulische roterende aandrijvingen. In dit soort aandrijvingen wordt vloeistofkracht ofwel aan cilinders gegeven om schotjukken en tandheugel-assemblages te verschuiven of aan rotoren voor bediening van een rechte as door hydraulische lucht of olie. Over het algemeen bewegen dit soort aandrijvingen tussen 90° en 360° stops op basis van de rotatievereisten van een gespecificeerd onderdeel of klep.

Roterende aandrijvingen voor tandheugel en rondsel

Dit zijn mechanische apparaten die voornamelijk worden gebruikt om dempers of kleppen automatisch aan te sturen in industriële toepassingen. In deze actuator is de tandheugel een algemene naam die wordt gebruikt voor een aantal tandwielen die de beweging veranderen van lineair naar roterend. Een lineaire tandwielstang staat bekend als de tandheugel die tanden verbindt op een rond tandwiel dat bekend staat als het rondsel. Wanneer de lineaire kracht op de tandheugel wordt uitgeoefend, zal dit een roterende beweging van het rondsel veroorzaken.

Scotch Yoke roterende actuatoren

Dit type actuator bevat een schuifbalk die aan het ene uiteinde is verbonden met een klep, terwijl een juk aan het andere uiteinde is verbonden, dat een sleuf bevat voor een blok dat eenvoudig naar voren en naar achteren schuift. Het schuifblok is eenvoudigweg verbonden met een zuiger, met als resultaat dat zodra de zuiger de aandrijving van het blok beweegt, het juk draait en daarna de balk beweegt om de klep te openen.

Deze actuator wordt gebruikt in olie en gas om kleppen te activeren voor het scheiden van stroming in pijpen, gebruikt in de mijnbouw om kleppen te activeren voor het scheiden van mondstukken in steenwaslijnen, en water en afvalwater om kleppen te activeren voor het scheiden van voedingslijnen, tanks en filters.

Spiraalvormige actuatoren

De spiraalvormige roterende actuator maakt gebruik van een set spiraalvormige tandwielen en een cilinder voor het converteren van een lineaire i/p naar een oscillerende, roterende output. De cilinder in deze actuator bevat drie roterende pennen en drie spiraalvormige sleuven die in de buitenste buis zijn bewerkt. Dus deze buis bevat ook drie sleutels op het kleine deel om te voorkomen dat hij te ver door groeven in de middelste cilinder beweegt. Zodra de cilinder in beweging is, duwt luchtmacht de buitenste cilinder naar beneden om de klep te openen en een veer aan de buitenkant van de buitenste buis samen te drukken. Wanneer de luchtkracht wordt losgelaten, duwt de veer de klep om weer te sluiten.

Elektrohydraulische aandrijvingen

Elektrohydraulische aandrijvingen gebruiken hydraulische vloeistof onder druk voor het bedienen van een klep, maar hun belangrijkste energiebron is uitsluitend elektrisch. De geleverde elektrische energie wordt gebruikt voor het bekrachtigen van een elektrische motor om een ​​hydraulische pomp te regelen, waarna deze de vloeistof onder druk levert voor het bedienen van een hydraulische actuator om de klep te regelen. Het hele systeem is op zichzelf staand, waardoor er geen aparte hydraulische aandrijfeenheid nodig is om de constructie van het systeem te vereenvoudigen en de betrouwbaarheid en veiligheid te verbeteren.

Deze actuator maakt gebruik van roterende of lineaire kleppen op basis van de toepassingsvereisten. Deze actuators zijn perfect voor het bedienen van kleppen die grote stuwkracht of koppels vereisen waar hoge werksnelheden of faalveilige systemen nodig zijn.

Vane roterende actuators

De pneumatische en hydraulische schoep-type actuators gebruiken gewoon minimaal één of twee schoepen die zijn verbonden met een naaf in een cirkelvormige kamer of wigvormig, waar de schoep 90 - 280 graden kan draaien. In deze actuatoren draait de naaf eenvoudig tussen stops door met behulp van olie- of luchtkracht om beweging te genereren bij de uitgaande steel. Een actuator met dubbele schoep omvat twee tegenover elkaar liggende schoepen die meer koppel leveren, maar de rotatie is zeer beperkt in vergelijking met een actuator met enkele schoep in een volledig cirkelvormige kamer.

De schoep in deze actuator draait bij het onder druk zetten en blijft draaien totdat het einde van de slag is bereikt. Als er eenmaal luchtdruk op een ander uiteinde van de schoep wordt uitgeoefend, kan de as in de omgekeerde richting draaien.

Deze actuatoren worden gebruikt waar de ruimte beperkt is vanwege hun stevige formaat; vaak gebruikt om lichte lasten over te brengen, vast te klemmen of te plaatsen in toepassingen met gemiddelde snelheid.

Voor-en nadelen

De voordelen van een draaiaandrijving r omvatten het volgende.

• Deze zijn duurzaam en bieden een relatief hoog koppel voor de maat.
• Het vermindert onderhoudsproblemen.
• Deze actuators draaien, zodat ze gemakkelijk verschillende dingen in elke gewenste hoek kunnen verplaatsen
• Deze actuator is zeer stabiel eenmaal bediend en zelfs bij lagere snelheden.
• Het zorgt voor een zeer soepele acceleratie en vertraging.
• Roterende actuator met een stappenmotor, snelheids- en positieaanpassing kan eenvoudig worden uitgevoerd.

De nadelen van roterende aandrijvingen omvatten het volgende.

• Een vleugelaandrijver heeft een beperkt koppel en een beperkte rotatie in vergelijking met aandrijvingen met tandheugel en rondsel, normaal gesproken tot 280° het hoogst voor een model met één schoep. Deze zijn dus toepasbaar bij lichte belastingen binnen medium-speed toepassingen.
• Deze aandrijvingen kunnen alleen lichte belastingen aan omdat de as gebruik maakt van kleine lagers van het bustype.
• Minimale schokcapaciteit.
• Externe stops zijn normaal gesproken nodig voor toepassingen op basis van hogere snelheden.

Toepassingen

De toepassingen van roterende aandrijvingen omvatten de volgende.

• Deze worden gebruikt in verschillende motion-control-systemen en ook om klemmen of pick-and-place-handlers te bedienen.
• Roterende aandrijvingen worden vaak gebruikt in de lucht- en ruimtevaart voor het omzetten van roterende bewegingen met hoge snelheid, laag koppel, enz.
• Andere gespecialiseerde roterende aandrijvingen zijn ook ontworpen om onder water te gebruiken.
  Deze worden gebruikt in landbouwtoepassingen voor roterende armen, gieken of andere apparaten op een bepaald
• bereik.
• Hydraulische roterende aandrijvingen worden normaal gesproken gebruikt in toepassingen waar hoge koppels vereist zijn.
• Deze worden in de industrie gebruikt voor het positioneren, overbrengen en klemmen van onderdelen.
• Dit is een pneumatische cilinder die wordt gebruikt om een ​​hoek- of roterende beweging te geven door simpelweg een slag toe te staan ​​binnen een oscillerende beweging met een gedefinieerde hoek.
• Deze worden gebruikt in industriële toepassingen, scheepvaart, handlingmaterialen, robotica, metaalverwerking, enz.

Dit gaat dus allemaal over een overzicht van de roterende actuator – typen met toepassingen. De selectie van deze actuator hangt voornamelijk af van het koppel, de rotatie, de grootte van het pakket, de aandrijfmethode, de toepassing, de mechanische eigenschappen van het ding dat wordt geroteerd, het bestaan ​​van onstabiele atmosferen, enz. Deze actuators worden het meest gebruikt in de gas- en olie-industrieën. Hier is een vraag voor u, wat is een actuator?