ॲक्ट्युएटर्सने स्पष्ट केले: ॲक्ट्युएटर्सचे प्रकार, अनुप्रयोग निवड, देखभाल

औद्योगिक आणि इतर अनुप्रयोगांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या औद्योगिक ॲक्ट्युएटरना अनुप्रयोगासाठी योग्य ॲक्ट्युएटर निवडण्यापूर्वी आवश्यकतांचे काळजीपूर्वक विश्लेषण करणे आवश्यक आहे.

औद्योगिक ॲक्ट्युएटर्सना अनुप्रयोगासाठी योग्य ॲक्ट्युएटर निवडण्यापूर्वी अनुप्रयोग आवश्यकतांचे काळजीपूर्वक विश्लेषण करणे आवश्यक आहे.

औद्योगिक ॲक्ट्युएटर म्हणजे काय?

औद्योगिक ॲक्ट्युएटर हे एक यांत्रिक किंवा इलेक्ट्रो-मेकॅनिकल उपकरण आहे जे नियंत्रण सिग्नलमधून ऊर्जा यांत्रिक गतीमध्ये रूपांतरित करते. सोप्या भाषेत, ॲक्ट्युएटर हे एक उपकरण आहे जे नियंत्रित हालचाली किंवा स्थितीस अनुमती देते.

यांत्रिक गती आणण्यासाठी ॲक्ट्युएटर्सना नियंत्रण सिग्नल आणि उर्जेचा स्रोत आवश्यक असतो. ॲक्ट्युएटर्स ऊर्जा स्रोत वापरतात - जसे की विद्युत, संकुचित हवा किंवा हायड्रॉलिक दाब - आणि नियंत्रण सिग्नल जे मॅन्युअल असू शकते, एक स्वयंचलित इलेक्ट्रॉनिक प्रणाली, एक निश्चित यांत्रिक प्रणाली, एक सॉफ्टवेअर-रन सिस्टम किंवा रोबोटिक नियंत्रण प्रणाली.

गॅस टर्बाइनमध्ये इंधनाच्या प्रवाहाचे नियमन करण्यापासून ते औद्योगिक संयंत्रांमधील वाल्व्ह आणि हायड्रॉलिक सिलिंडर चालवण्यापर्यंत, ॲक्ट्युएटर हालचाली नियंत्रित करण्याच्या सामान्य उद्देशाची पूर्तता करतात आणि अनेक औद्योगिक वाल्व नियंत्रण अनुप्रयोगांमध्ये एक प्रमुख घटक आहेत.

विविध प्रकारचे ॲक्ट्युएटर कोणते आहेत? ॲक्ट्युएटर्सचे वर्गीकरण ते तयार केलेल्या गतीच्या प्रकारानुसार आणि ते ऍप्लिकेशन नियंत्रित करण्यासाठी वापरत असलेल्या उर्जेच्या प्रकारानुसार केले जातात.

ॲक्ट्युएटर्सचे प्रकार: गतीवर आधारित

ॲक्ट्युएटर दोन मुख्य प्रकारच्या हालचाली तयार करू शकतात - रेखीय आणि रोटरी.

रेखीय ॲक्ट्युएटर्स: रेखीय वाल्व्ह ॲक्ट्युएटर्सचा उपयोग विद्युत, वायवीय आणि हायड्रॉलिक उर्जेला पुश-अँड-पुल मोशन किंवा रेखीय हालचालीमध्ये बदलण्यासाठी केला जातो. रेखीय ॲक्ट्युएटर सेट रेखीय विमानावर पुढे आणि मागे दोन्ही हालचाली तयार करू शकतो. अन्न आणि पेय प्रक्रिया संयंत्रांमध्ये आढळणारी बहुतेक उपकरणे ज्यांना सरळ गतीची आवश्यकता असते ते कच्चा माल आणि तयार उत्पादनांचा प्रवाह नियंत्रित करण्यासाठी रेखीय वाल्व्ह वापरतात.

रोटरी ॲक्ट्युएटर: रोटरी ॲक्ट्युएटर गोलाकार गतीने फिरतात. ज्या मशीनमध्ये फिरणारे भाग असतात त्यांना गोलाकार विमानात वळणाची हालचाल पूर्ण करण्यासाठी रोटरी ॲक्ट्युएटर असतो. रोटरी ॲक्ट्युएटर्सचा मोठ्या प्रमाणावर कंट्रोल व्हॉल्व्ह आणि बॉल व्हॉल्व्हवर वापर केला जातो. रोटरी ॲक्ट्युएटर दिलेल्या दिशेने फिरत राहू शकतो आणि ते पुढे मागे जाऊ शकतात. तेल आणि वायू उद्योगात रोटरी वाल्व्ह ॲक्ट्युएटर्सचा वापर केला जातो.

रेखीय आणि रोटरी ॲक्ट्युएटर्सचा वापर अशा घटनांमध्ये केला जाऊ शकतो जेव्हा एखाद्या यंत्रणेला गतीच्या दोन समतलांमध्ये कार्य करणे आवश्यक असते, ज्यासाठी दोन्ही रोटेशनल हालचाली, घड्याळाच्या दिशेने आणि घड्याळाच्या दिशेने, तसेच वर आणि खाली रेखीय हालचाली आवश्यक असतात.

सहा प्रकारचे ॲक्ट्युएटर - ऊर्जेचा स्त्रोत

ऊर्जेच्या स्त्रोतानुसार वर्गीकृत केलेले विविध प्रकारचे ॲक्ट्युएटर खाली दिले आहेत

वायवीय ॲक्ट्युएटर: 

वायवीय ॲक्ट्युएटर यांत्रिक हालचाल तयार करण्यासाठी सिलेंडरच्या आत पिस्टन म्हणून कार्य करण्यासाठी व्हॅक्यूम किंवा दाबयुक्त वायू वापरतात.

एकल-अभिनय सिलिंडर आहेत ज्यात एक बंदर आहे जेथे दाबयुक्त वायू एका दिशेने प्रवेश करतो. संकुचित वायु पिस्टनला एका दिशेने फिरण्यास भाग पाडते आणि पिस्टनला बसवलेल्या स्प्रिंगला संकुचित करते. डबल-ॲक्टिंग सिलिंडर स्प्रिंगशिवाय वाढतात आणि मागे घेतात आणि दोन पोर्ट असतात जिथे हवा आत आणि बाहेर येऊ शकते.

वायवीय-चालित ॲक्ट्युएटर्सना प्राधान्य दिले जाते कारण ते सुरक्षित, सामान्यतः जलद, किफायतशीर असतात आणि लहान दाब बदलांसह मोठ्या प्रमाणात टॉर्क निर्माण करू शकतात. वायवीय ॲक्ट्युएटरला उर्जा देण्यासाठी उच्च दाबामुळे, हे वाल्व्ह त्वरीत प्रतिसाद देतात, आणि ज्या ऍप्लिकेशन्समध्ये तुम्हाला थांबणे आणि मुख्य नियंत्रणे ताबडतोब सुरू करणे आवश्यक आहे त्यामध्ये हे पसंतीचे पर्याय आहेत.

इतर अनेक उपयोगांमध्ये, वायवीय ॲक्ट्युएटर बहुतेकदा पॉवर प्लांटमध्ये थंड पाण्याचा प्रवाह नियंत्रित करण्यासाठी वापरल्या जाणाऱ्या वाल्ववर वापरला जातो.

इलेक्ट्रिक ॲक्ट्युएटर: 

इलेक्ट्रिकल ॲक्ट्युएटर्सना हालचाल सक्षम करण्यासाठी विद्युत उर्जेची आवश्यकता असते. सहज उपलब्ध उर्जा स्त्रोताद्वारे चालविले जात असल्याने, इलेक्ट्रिक ॲक्ट्युएटर अधिक ऊर्जा-कार्यक्षम आणि स्वच्छ मानले जातात.

इलेक्ट्रिकल ॲक्ट्युएटर्सची सर्वात मोठी समस्या म्हणजे ड्युटी सायकलमध्ये अत्यंत बदल झाल्यास ते जास्त गरम होऊ शकतात. जडत्वामुळे मंद गतीमुळे काही विशिष्ट अनुप्रयोगांमध्ये ते कमी लोकप्रिय होते. सामान्यतः वापरले जाणारे काही ऍप्लिकेशन फुलपाखरू किंवा बॉल व्हॉल्व्ह उघडण्याच्या आणि बंद करताना असतात. इलेक्ट्रिकल ॲक्ट्युएटर्स पुढे इलेक्ट्रोमेकॅनिकल ॲक्ट्युएटर आणि इलेक्ट्रोहायड्रॉलिक ॲक्ट्युएटरमध्ये विभागले गेले आहेत.

इलेक्ट्रोमेकॅनिकल ॲक्ट्युएटर: 

हे ॲक्ट्युएटर्स इलेक्ट्रिक सिग्नल्सचे रोटरी हालचाली, रेखीय हालचाली किंवा दोनच्या संयोजनात रूपांतर करतात. इलेक्ट्रोमेकॅनिकल ॲक्ट्युएटर अचूक असतात, त्यांचे आयुष्य जास्त असते आणि त्यांना कमी देखभालीची आवश्यकता असते.

इलेक्ट्रोहायड्रॉलिक ॲक्ट्युएटर: 

हे ॲक्ट्युएटर्स इलेक्ट्रिकली चालतात, परंतु ते हायड्रॉलिक एक्युम्युलेटरला हालचाल देतात, ज्यामुळे हालचालींना शक्ती मिळते. जेव्हा हे ऍक्च्युएटर वापरले जातात तेव्हा वेगळ्या हायड्रॉलिक पंपची आवश्यकता नसते; यामुळे किंमत कमी होते आणि विश्वासार्हता आणि सुरक्षितता वाढते.

हायड्रोलिक ॲक्ट्युएटर:

हायड्रॉलिक ॲक्ट्युएटरमध्ये सिलेंडर किंवा पिस्टन असलेली द्रव मोटर असते, जी यांत्रिक गती निर्माण करण्यासाठी हायड्रॉलिक पॉवर वापरते. अर्जानुसार यांत्रिक गती यामधून रेखीय, रोटेटरी किंवा दोलन गतीमध्ये रूपांतरित केली जाते.

द्रव जवळजवळ असंकुचित नसतात; दाब आणि तापमानामुळे होणारे घनता बदल नगण्य आहेत. या कारणास्तव, हायड्रॉलिक ॲक्ट्युएटर वाल्व्हमधून निर्माण होणाऱ्या टॉर्कचे प्रमाण जास्त असते, ज्यामुळे ते खूप शक्तिशाली होते. एकल-अभिनय हायड्रॉलिक ॲक्ट्युएटर वाल्व्ह आहेत जे पिस्टनच्या एका बाजूला दाब लागू करतात, त्यास उलट दिशेने हलवतात. रिव्हर्स मोशनसाठी स्प्रिंग आवश्यक असेल. दुसरीकडे, दुहेरी-अभिनय हायड्रॉलिक ॲक्ट्युएटर पिस्टनच्या दोन्ही बाजूंना दोन्ही बाजूंच्या हालचालीसाठी दाब लागू करतात.

काही ऍप्लिकेशन्स जेथे हायड्रॉलिक ऍक्च्युएटर वापरले जातात ते उच्च-दाब स्टीम टर्बाइन पाइपिंगसाठी मुख्य स्टॉप आणि कंट्रोल वाल्वमध्ये असतात.

चुंबकीय ॲक्ट्युएटर: 

चुंबकीय ॲक्ट्युएटर्स चुंबकीय प्रभावांचा वापर करून यांत्रिक शक्ती, रोटरी किंवा रेखीय गती, सतत किंवा मर्यादित गती निर्माण करतात. चुंबकीय ॲक्ट्युएटर्स HVAC ऍप्लिकेशन्सच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये आढळतात ज्यामुळे द्रव आणि वाफ बंद करणे किंवा मिसळणे शक्य आहे.

थर्मल ॲक्ट्युएटर:

 थर्मल ॲक्ट्युएटर पिस्टन आणि थर्मल सेन्सिटिव्ह मटेरियल वापरून तापमान बदलांना प्रतिसाद म्हणून रेखीय गती निर्माण करतो.

थर्मल ऍक्च्युएटर्सचा वापर मोठ्या प्रमाणावर ऍप्लिकेशन्समध्ये केला जातो जेथे द्रव मिसळणे आणि वळवणे आवश्यक असते आणि सुरक्षितता शट-ऑफ प्रक्रियांमध्ये जेथे तापमान सेट पॉइंटवर आधारित वाल्व उघडणे किंवा बंद करणे आवश्यक असते.

थर्मल व्हॉल्व्ह ॲक्ट्युएटर पॉवर बिघाड असला तरीही ते कार्य करू शकतात आणि ते विश्वसनीय आणि सुरक्षित आहेत कारण ते शॉर्ट सर्किट्सच्या अधीन नसतात.

योग्य ॲक्ट्युएटर कसा निवडायचा

प्रत्येक ॲक्ट्युएटरचा एक अनन्य उद्देश आणि उर्जेची आवश्यकता असते. योग्य वाल्व ॲक्ट्युएटर निवडण्यासाठी प्रत्येक ॲक्ट्युएटर कसे कार्य करते हे समजून घेणे महत्त्वाचे आहे.

योग्य ॲक्ट्युएटर निवडण्यासाठी खालील मुद्द्यांकडे लक्ष द्या:

उर्जा स्त्रोत: योग्य व्हॉल्व्ह ॲक्ट्युएटर निवडण्यासाठी सर्वात महत्वाचा घटक म्हणजे उपलब्ध उर्जा स्त्रोत. अखंड दबाव असलेल्या हवेच्या स्त्रोतासह औद्योगिक साइटसाठी, निवडण्यासाठी योग्य वायवीय ॲक्ट्युएटर असेल. तथापि, दाब असलेली हवा उपलब्ध नसल्यास, आपण इलेक्ट्रिक किंवा हायड्रॉलिक प्रकार निवडू शकता.

आवश्यक हालचाल: ॲक्ट्युएटर निवडताना आणखी एक महत्त्वाचा विचार म्हणजे तुमच्या अर्जासाठी आवश्यक हालचाली. तुम्हाला तुमच्या उपकरणासाठी आवश्यक असलेल्या हालचालींची श्रेणी निश्चित करा - रेखीय, रोटरी किंवा दोन्हीचे संयोजन - आणि वाल्वसाठी योग्य ॲक्ट्युएटर निवडा.

अचूकता: काही उद्योगांना इतरांपेक्षा उच्च पातळीची अचूकता आणि पुनरावृत्तीची आवश्यकता असते. विशिष्ट हालचालींसाठी वायवीय ॲक्ट्युएटर ही एक उत्तम निवड आहे.

सुरक्षितता – NEMA रेटिंग आवश्यकता: व्हॉल्व्ह ॲक्ट्युएटर निवडताना सुरक्षितता हा आणखी एक महत्त्वाचा घटक असावा. ॲक्ट्युएटर कोणत्या प्रकारच्या वातावरणात वापरला जाईल हे जाणून घेणे महत्त्वाचे आहे. तुम्हाला NEMA रेटिंगची आवश्यकता विचारात घेणे आणि सुरक्षितता सुधारण्यासाठी NEMA मार्गदर्शक तत्त्वांचे पालन करणे आवश्यक आहे.

NEMA संलग्नक रेटिंग स्पष्टीकरण

सर्वात सामान्य NEMA रेटिंग NEMA 4, 4x आणि 7 आहेत.

NEMA 4 एन्क्लोजर्स इनडोअर किंवा आउटडोअरसाठी आहेत आणि कर्मचाऱ्यांना आनुषंगिक संपर्कापासून काही प्रमाणात संरक्षण प्रदान करतात, ते जलरोधक आहेत – घसरणारी घाण, पाऊस, गारवा, बर्फ, वाऱ्यावर उडणारी धूळ, स्प्लॅशिंग वॉटर आणि नळी निर्देशित पाणी – आणि बर्फाची बाह्य निर्मिती यापासून संरक्षण.

NEMA 4X एन्क्लोजर हे NEMA 4 सारखेच आहेत, परंतु गंजांपासून संरक्षणाची अतिरिक्त पातळी प्रदान करतात.

NEMA 7 संलग्नक विशिष्ट धोकादायक परिस्थिती असलेल्या भागात वापरले जाऊ शकतात आणि वायूंच्या अंतर्गत स्फोटामुळे होणारे दाब सहन करू शकतात आणि स्फोट, हायड्रो-स्टॅटिक आणि तापमान डिझाइन चाचणी वैशिष्ट्यांची पूर्तता करू शकतात.

उदाहरणार्थ, संरक्षक आवरण आणि इतर सुरक्षा उपायांशिवाय, पाण्याच्या स्त्रोताजवळ इलेक्ट्रिकल ॲक्ट्युएटर चालवणे धोकादायक असू शकते.

ॲक्ट्युएटरची देखभाल करणे

सक्रिय वाल्व्ह, इतर औद्योगिक प्लांट उपकरणांप्रमाणे, धोकादायक वातावरण, झीज आणि फाटणे यांच्या अधीन आहेत. सर्व वाल्व्ह ॲक्ट्युएटर्सना प्रतिबंधात्मक देखभाल करावी लागेल:

वाल्व ॲक्ट्युएटर्सचे दीर्घायुष्य वाढवा.

ॲक्ट्युएटरची विश्वासार्हता वाढवा.

कोणत्याही समस्या उद्भवण्यापूर्वी ते ओळखा आणि ऑपरेशनवर परिणाम करा.

देखभाल खर्च कमी करा.

मोठे शटडाउन आणि डाउनटाइम प्रतिबंधित करा.

ॲक्ट्युएटरची देखभाल करताना खालील मुद्द्यांचा विचार करणे आवश्यक आहे:

झीज होण्यासाठी तुमच्या ॲक्ट्युएटर्सची नियमितपणे बाहेरून तपासणी करा.

गळती आणि हायड्रॉलिक द्रव पातळी तपासा. तुम्हाला तुमच्या ॲक्ट्युएटरमध्ये सैल किंवा खराब झालेले भाग आढळल्यास, ते बदला.

स्वयंचलित आलेख आणि आउटपुट गणनेचे विश्लेषण करून कार्यप्रदर्शन तपासा.

अनेक औद्योगिक आणि इतर अनुप्रयोगांमध्ये ऍक्च्युएटर्सचा मोठ्या प्रमाणावर वापर केला जातो. ॲक्ट्युएटर ऍप्लिकेशनच्या उद्देशासाठी योग्य योग्यता निवडण्यापूर्वी आवश्यकतांचे काळजीपूर्वक विश्लेषण करणे आवश्यक आहे.