اکچویتور چیست
فهرست مطالب
اکچویتور بخشی از ماشین است که برای تبدیل انرژی موجود خارجی به حرکت، بر اساس سیگنال‌های کنترلی استفاده می‌شود. درست مانند دست‌ها و پاها که انسان را قادر می‌سازند حرکت کند و اعمالی را انجام دهد؛ این محرک‌ها به ماشین‌ها اجازه می‌دهند حرکات مکانیکی مختلفی را انجام دهند.
موضوع مورد بحث در این مقاله توضیح نحوه عملکرد عملگرها یا همان اکچویتورها است. در ادامه این پست توضیح خواهیم داد که اکچویتور چیست؟ چگونه کار می‌کند و انواع پرکاربرد این محصول که در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند کدامند؟
اکچویتور چیست؟
اکچویتور که نام دیگر آن عملگر است؛ به بخشی از سیستم‌های ابزار دقیق گفته می‌شود که کارکرد دستگاه به شدت به آن وابسته است. این بخش از ماشین‌های ابزار دقیق نقش تغذیه‌کننده را برای دستگاههای امروزی بازی می‌کنند.
اصلی‌ترین وظیفه اکچویتورها این است که شرایطی را فراهم کنند که دستگاه بتواند به کمک آن با همان روشی که کار خود را انجام می‌دهد با محیط تعامل داشته باشد. در این مقاله نگاهی دقیق‌تر به این بخش جدانشدنی از ماشین‌آلات جدید انداخته و کارکرد آنها را دقیق‌تر توضیح می‌دهیم.
به بیان دیگر اکچویتورها به نوعی از تجهیز در صنعت پایپینگ گفته می‌شود که انرژی لازم برای باز و بسته شدن کامل یا درصدی از شیرآلات صنعتی به خصوص شیرآلاتی که به عنوان شیر قطع و وصل کاربرد دارند را فراهم می‌کند.
این قطعات بر اساس مکانیزم کارکردشان به دسته‌های مختلفی از جمله اکچویتورهای الکتریکی، هیدرولیکی، پنوماتیکی یا بادی و مکانیکی یا دستی تقسیم می‌شوند. فرآیند باز و بسته کردن شیرآلات دارای اکچویتور بر اساس تبدیل انرژی حاصل از نیروی فشار باد یا انرژی هیدرولیکی سیال (روغن) یا انرژی الکتریکی در یک موتور الکتریکی به یک حرکت دورانی (روتاری) یا حرکت رفت و برگشت خطی است.
مدل‌های نیوماتیکی این قطعه برای تامین انرژی مورد نیاز خود به یک منبع انرژی حاوی هوای فشرده نیاز دارند. عدم دسترسی به این منبع باعث می‌شود که کارکرد دستگاه به طور کلی مختل شود. به طور مشابه اکچویتورهای الکتریکی برای انجام عملکرد صحیح خود باید به منبعی جهت تامین انرژی الکتریکی برای موتور آن دسترسی داشته باشند. عدم دسترسی به این منبع برقی باعث می‌شود که اکچویتور نتواند کار خود را به درستی انجام دهد.
کاربرد اکچویتور چیست؟
همانطور که از تعریف این قطعه مشخص است؛ اکچویتورها بر اساس مکانیزم خود به دو گروه غیردستی و دستی تقسیم می‌شوند. مدل‌های غیر دستی در سیستم‌هایی کاربرد دارند که امکان دخالت و تعامل انسان در کارکرد سیستم وجود ندارد.
برای سیستم‌هایی که امکان حضور اپراتور ندارند نیز می‌توان از این قطعه جهت باز و بسته کردن شیر بر مبنای سرعت و گشتاوری زیاد استفاده کرد. در این سیستم‌ها بیشتر از اکچویتورهای پنوماتیکی و الکتریکی استفاده می‌شود.
بر اساس این تعریف می‌توان گفت که اصلی‌ترین و رایج‌ترین کاربرد اکچویتورها در سیستم‌های پایپینگ، باز و بسته کردن انواع شیرآلات صنعتی است. علاوه بر این هر جا که نیاز به حفظ امنیت باشد و برای تامین این نیاز باید جریان به سرعت قطع شود؛ از اکچویتور بر روی شیر استفاده می‌شود.
آشنایی با اجزای اکچویتور
اکچویتورها دارای اجزای زیر هستند:
- فنر
- پیچ
- قاب
- موتور
- بوش
- پکینگ
- اورینگ
سیلندر و کنترلر اکچویتورها بر اساسNamur Or VDI/VDE 3845 قابل نصب، تعویض و البته استفاده هستند. شفت هم که یکی از اجزای موجود در این دستگاه است بر اساس استاندارد DIN/ISO 5211 Part1,2 تعویض و نصب می‌شوند.
محدودیت‌های اکچویتور
اکچویتور یکی از بهترین و کارآمدترین ابزارهای دقیق هستند. این قطعات گرچه کاربردهای بی‌نظیری دارند؛ اما در استفاده از آنها محدودیت‌هایی نیز وجود دارد. اکثر محدودیت‌های این دستگاه مربوط به محدودیت‌های فشاری و دمایی است.
اکثر اکچویتورها را می‌توان در یک محدودیت دمایی خاص استفاده کرد. این محدوده دمایی بین منفی 20 درجه سانتی‌گراد و مثبت 80 درجه سانتی‌گراد است. البته ابزاری به نام اورینگ وجود دارد که از جنس وایتون ساخته شده و به کمک آن می‌توان بازه دمایی که اکچویتور قادر به تحمل آن است را افزایش داد.
نحوه عملکرد این قطعه به چه صورت است؟
برای توضیح دقیق‌تر عملکرد اکچویتورها باید با شیوه کار این قطعات آشنا باشید. طبق یک تعریف ساده می‌توان گفت که اکچویتور به نوعی موتور گفته می‌شود که قابلیت تبدیل انرژی موجود به گشتاور را دارد.
این قطعات به وسیله جریان الکتریسیته یا فشار هوا عمل می‌کنند. این گشتاور تولید شده، وظیفه کنترل دستگاهی که اکچویتور روی آن نصب شده است را بر عهده دارد.
در چنین حالتی ابزار مربوطه می‌تواند به ممانعت از حرکت سیستم کمک کند. با استفاده از اکچویتور حتی می‌توان سیستم را به صورت نرم‌افزاری، الکترونیکی، مکانیکی و انسانی کنترل کرد.
ضمن اینکه اکچویتور به دلیل انجام کار به وسیله مجموعه‌های استاتور و روتور کار می‌کند. این مجموعه‌ها را در صنعت به عنوان سیم پیچ اولیه و ثانویه می‌شناسند.
ابتدا ولتاژ به سیم پیچ اولیه وارد شده و باعث برخورد جریان به سیم پیچ ثانویه می‌شود. در نتیجه کنشی میان دو میدان مغناطیسی ایجاد شده و باعث حرکت دستگاه می‌شود. البته عملکرد این دستگاه بسته به مدلش می‌تواند متفاوت باشد. به عنوان مثال اکچویتورهای هیدرولیکی به وسیله فشار مایع و مدل‌های پنوماتیکی به کمک فشار هوا عمل می‌کنند.
نتیجه‌گیری
اکچویتورها را می‌توان بر اساس نوع‌شان در سیستم‌های مختلفی استفاده کرد. اما به طور کلی می‌توان گفت که تقریبا هیچ سیستم کنترلر و پایپینگی بدون استفاده از اکچویتور کارکرد درستی نخواهد داشت. بنابراین هر جا که از شیرهای کنترل و شیرهای قطع و وصل در سیستم استفاده شود باید از اکچویتور نیز در کنار شیر استفاده کرد. در این شرایط استفاده از یک اکچویتور مناسب با نوع شیر و متناسب با شرایط فرآیندی بسیار ضروری است.
