Megtekintések: 16 Szerző: Site Editor Közzététel ideje: 2023-10-20 Eredet: Telek
Az ipari és egyéb alkalmazásokban használt ipari aktuátorok gondos elemzést igényelnek a követelményekről, mielőtt kiválasztják az alkalmazáshoz megfelelő hajtóművet.
Az ipari aktuátorok gondos elemzést igényelnek az alkalmazási követelményekről, mielőtt kiválasztják az alkalmazáshoz megfelelő hajtóművet.
Az ipari aktuátor egy mechanikus vagy elektromechanikus eszköz, amely a vezérlőjelből származó energiát mechanikus mozgássá alakítja. Egyszerűbben fogalmazva, az aktuátor olyan eszköz, amely lehetővé teszi az irányított mozgást vagy pozicionálást.
A működtetőknek vezérlőjelre és energiaforrásra van szükségük a mechanikus mozgáshoz. Az aktuátorok energiaforrást – például elektromos, sűrített levegőt vagy hidraulikus nyomást – és vezérlőjelet használnak, amely lehet kézi, automatikus elektronikus rendszer, rögzített mechanikus rendszer, szoftveres rendszer vagy robotvezérlő rendszer.
Az üzemanyag-áramlás szabályozásától a gázturbináig, az ipari üzemekben a szelepek és hidraulikus hengerek működtetéséig az aktuátorok a mozgásszabályozás általános célját szolgálják, és számos ipari szelepvezérlési alkalmazás kulcsfontosságú elemei.
Melyek a különböző típusú működtetők? A működtetőket az általuk előállított mozgás típusa és az alkalmazás vezérléséhez használt teljesítmény vagy energiaforrás típusa szerint osztályozzák.
A működtetők két fő mozgástípust hozhatnak létre – lineáris és forgó.
Lineáris szelepmozgatók: A lineáris szelepmozgatók elektromos, pneumatikus és hidraulikus energiát toló és húzó mozgássá vagy lineáris mozgássá alakítanak. Egy lineáris működtető egy beállított lineáris síkon előre és hátra mozgást is létrehozhat. Az élelmiszer- és italfeldolgozó üzemekben található berendezések többsége, amelyek egyenes mozgást igényelnek, lineáris szelepeket használnak a nyersanyagok és a késztermékek áramlásának szabályozására.
Forgó működtetők: A forgó állítóművek körkörös mozdulatokkal mozognak. Azok a gépek, amelyeknek forgó alkatrészei vannak, van egy forgó hajtómű, amely egy körsíkban forgó mozgást hajt végre. A forgó hajtóműveket széles körben használják vezérlőszelepeken és golyóscsapokon. Egy forgó működtető egy adott irányban folyamatosan foroghat, és előre-hátra mozoghat. A forgószelepes működtetőket gyakran használják az olaj- és gáziparban.
A lineáris és a forgó működtetők együtt használhatók olyan esetekben, amikor egy mechanizmus két mozgássíkban való működést tesz szükségessé, és mindkét forgási mozgást igényli, az óramutató járásával megegyezően és ellentétes irányban, valamint lineáris fel-le mozgást.
Az alábbiakban bemutatjuk az energiaforrás szerint besorolt különböző típusú aktuátorokat
A pneumatikus működtetők vákuumot vagy túlnyomásos gázt használnak, hogy dugattyúként működjenek a henger belsejében, hogy mechanikus mozgást hozzanak létre.
Vannak egyszeres működésű palackok, amelyeknek egy nyílása van, ahol a nyomás alatti gáz egy irányban lép be. A sűrített levegő egy irányba kényszeríti a dugattyút, és összenyomja a dugattyúra szerelt rugót. A kettős működésű hengerek rugó nélkül nyúlnak ki és húzódnak vissza, és két nyílással rendelkeznek, ahol a levegő be- és kiléphet.
A pneumatikus meghajtású hajtóműveket részesítik előnyben, mert biztonságosak, általában gyorsak, költséghatékonyak, és kis nyomásváltozásokkal nagy nyomatékot tudnak előállítani. A pneumatikus szelepmozgató működtetéséhez szükséges nagy nyomás miatt ezek a szelepek gyorsan reagálnak, és az előnyben részesített választások olyan alkalmazásokban, ahol azonnal le kell állítani és be kell indítani a fő vezérlőelemeket.
Számos egyéb felhasználás mellett gyakran alkalmaznak pneumatikus hajtóműveket az erőművekben a hűtővíz áramlásának szabályozására használt szelepeken.
Az elektromos működtetőknek elektromos energiára van szükségük a mozgáshoz. Könnyen elérhető energiaforrás által hajtott elektromos hajtóművek energiahatékonyabbak és tisztábbak.
Az elektromos működtetőkkel kapcsolatos legnagyobb probléma az, hogy túlmelegedhetnek, ha a munkaciklusban szélsőséges változások következnek be. A tehetetlenség miatti lassabb sebesség bizonyos alkalmazásokban kevésbé népszerűvé is teszi. Néhány általánosan használt alkalmazás a pillangó- vagy golyóscsapok nyitása és zárása. Az elektromos hajtóműveket tovább osztják elektromechanikus és elektrohidraulikus működtetőkre.
Ezek az aktuátorok az elektromos jeleket forgó mozgásokká, lineáris mozgásokká vagy a kettő kombinációjává alakítják át. Az elektromechanikus hajtóművek pontosak, hosszabb élettartamúak és kevés karbantartást igényelnek.
Ezek a működtetők elektromosan működnek, de mozgást adnak egy hidraulikus akkumulátornak, amely viszont biztosítja a mozgáshoz szükséges erőt. Ha ezeket a működtetőket használják, nincs szükség külön hidraulikus szivattyúra; ez csökkenti a költségeket, és növeli a megbízhatóságot és a biztonságot.
A hidraulikus működtetőknek van egy hengere vagy egy dugattyús folyadékmotorja, amely hidraulikus erőt használ a mechanikai mozgás létrehozására. A mechanikus mozgás az alkalmazásnak megfelelően lineáris, forgó vagy oszcilláló mozgássá alakul.
A folyadékok szinte összenyomhatatlanok; a nyomás és a hőmérséklet okozta sűrűségváltozások elhanyagolhatóak. Emiatt a hidraulikus működtető szelep által generált nyomaték nagy, ezért nagyon erős. Vannak egyszeres működésű hidraulikus működtetőszelepek, amelyek nyomást fejtenek ki a dugattyúk egyik oldalán, és az ellenkező irányba mozgatják azt. A fordított mozgáshoz rugó kellene. Másrészt a kettős működésű hidraulikus működtetők nyomást gyakorolnak a dugattyú mindkét oldalára, hogy mindkét oldalról mozogjanak.
Egyes alkalmazások, ahol hidraulikus működtetőket használnak, a nagynyomású gőzturbina csővezetékeinek fő ütköző- és vezérlőszelepei.
A mágneses aktuátorok mágneses hatásokat alkalmaznak mechanikai erő, forgó vagy lineáris mozgás, folyamatos vagy korlátozott mozgás létrehozására. A mágneses működtetők a HVAC alkalmazások széles skálájában megtalálhatók a folyadékok és a gőz elzárására vagy keverésére.
A termikus működtető egy dugattyú és egy hőérzékeny anyag felhasználásával lineáris mozgást generál a hőmérséklet változásaira válaszul.
A termikus aktuátorokat széles körben alkalmazzák olyan alkalmazásokban, ahol folyadékkeverésre és eltérítésre van szükség, valamint biztonsági elzárási folyamatokban, ahol a szelepet egy hőmérsékleti alapérték alapján kell nyitni vagy zárni.
A termikus szelepmozgatók áramkimaradás esetén is működhetnek, megbízhatóak és biztonságosak, mivel nincsenek kitéve rövidzárlatnak.
Minden hajtóműnek egyedi célja és energiaigénye van. A megfelelő szelepmozgató kiválasztásához fontos megérteni az egyes szelepmozgatók működését.
A megfelelő hajtómű kiválasztásához vegye figyelembe a következő pontokat:
Áramforrás: A megfelelő szelepmozgató kiválasztásánál az egyik legfontosabb tényező a rendelkezésre álló áramforrás. Egy megszakítás nélküli sűrített levegőforrással rendelkező ipari telephelyen a pneumatikus hajtómű lenne a megfelelő választás. Ha azonban nem áll rendelkezésre sűrített levegő, választhat elektromos vagy hidraulikus típust.
Szükséges mozgás: Az aktuátor kiválasztásakor egy másik fontos szempont az alkalmazáshoz szükséges mozgás. Határozza meg a berendezéséhez szükséges mozgási tartományt – lineáris, forgó vagy a kettő kombinációja –, és válassza ki a megfelelő szelepmozgatót.
Pontosság: Egyes iparágak magasabb szintű pontosságot és ismételhetőséget igényelnek, mint mások. A pneumatikus működtetők kiváló választást jelentenek bizonyos mozgásokhoz.
Biztonság – NEMA besorolási követelmények: A szelepműködtető kiválasztásakor a biztonság egy másik döntő tényező. Fontos tudni, hogy az aktuátort milyen környezetben fogják használni. A biztonság növelése érdekében figyelembe kell vennie a NEMA minősítési követelményeit, és követnie kell a NEMA irányelveit.
A leggyakoribb NEMA-besorolások a NEMA 4, 4x és 7.
A NEMA 4 tokozatok beltéri vagy kültéri használatra készültek, és bizonyos fokú védelmet nyújtanak a személyzetnek a véletlen érintkezés ellen, vízállóak – védenek a lehulló szennyeződésektől, esőtől, havas esőtől, hótól, szélfútta portól, fröccsenő víztől és a tömlő által irányított víztől – és a külső jégképződéstől.
A NEMA 4X burkolatok megegyeznek a NEMA 4-tel, de további védelmet nyújtanak a korrózió ellen.
A NEMA 7 burkolatok speciális veszélyes körülmények között használhatók, és ellenállnak a gázok belső robbanásából eredő nyomásnak, és megfelelnek a robbanási, hidrosztatikai és hőmérsékleti tervezési előírásoknak.
Veszélyes lehet például egy elektromos működtető szerkezet vízforrás közelében, védőburkolatok és egyéb biztonsági intézkedések nélkül történő működtetése.
A működtetett szelepek más ipari üzemi berendezésekhez hasonlóan veszélyes környezetnek, elhasználódásnak vannak kitéve. Valamennyi szelepműködtetőt megelőző karbantartáson kell átesni, hogy:
Növelje a szelepmozgatók élettartamát.
Növelje az indítószerkezet megbízhatóságát.
Azonosítsa a problémákat, mielőtt azok fellépnének, és befolyásolják a működést.
Csökkentse a karbantartási költségeket.
Kerülje el a nagyobb leállásokat és leállásokat.
A működtető szerkezet karbantartása során a következő szempontokat kell figyelembe venni:
Rendszeresen ellenőrizze külsőleg a hajtóműveket, hogy nincsenek-e elkopva.
Ellenőrizze a szivárgást és a hidraulikafolyadék szintjét. Ha laza vagy sérült alkatrészeket talál a hajtóművében, cserélje ki azokat.
Ellenőrizze a teljesítményt az automatizált grafikonok és a kimeneti számítások elemzésével.
A működtetőket széles körben használják számos ipari és egyéb alkalmazásban. A követelmények gondos elemzését el kell végezni, mielőtt kiválasztaná a hajtómű alkalmazási céljának megfelelő illeszkedést.
