기계식 액츄에이터 : 설계, 작업 및 응용

전기 기계에서 액추에이터는 시스템 또는 장치를 이동 및 제어하는 ​​데 사용되는 필수 구성 요소입니다. 액추에이터는 에너지원과 제어 장치를 사용합니다. 일반적으로 제어 장치는 밸브입니다. 제어 장치가 제어 신호를 받으면 액추에이터는 에너지 소스를 기계적 동작으로 간단히 변경하여 즉시 반응합니다. 소프트, 유압, 공압, 전기, 열/자기 및 기계식 액추에이터와 같은 다양한 유형의 액추에이터가 있습니다. 따라서 이 기사에서는 액추에이터 유형 중 하나에 대해 설명합니다. 기계식 액추에이터 – 응용 프로그램 작업.

기계식 액추에이터란?

기계식 액츄에이터는 물리적인 움직임을 얻기 위해 전원을 사용하는 장치입니다. 이 액추에이터는 중요하며 거의 각 자동화 기계에서 사용할 수 있습니다. 이 액추에이터에 사용되는 전원은 다음과 같습니다. 수동으로 작동되거나 자동화된 시스템을 통해 ON/OFF되는 전류, 공압 및 유압. 기계식 액츄에이터의 기능은 다른 속도로 기어링을 통해 모션을 회전에서 선형으로 변경하는 것입니다. 기계식 액츄에이터는 리드스크류, 볼스크류, 랙앤피니언, 벨트구동 등으로 분류됩니다. 기계식 액츄에이터 다이어그램은 아래와 같습니다.

기계식 액추에이터 작동 원리

기계식 액츄에이터의 작동 원리는 회전 운동을 선형 운동으로 변경하여 운동을 수행하는 것입니다. 따라서 기계적 액추에이터 작동은 주로 레일 및 기어 또는 체인 및 풀리와 같은 구조적 구성 요소 조합에 따라 달라집니다.

기계식 액추에이터 설계

기계식 액추에이터는 다양한 구성 요소를 사용하여 설계되지만 가장 활성화되는 구성 요소는 모터, 기어, 나사 조립 및 확장 튜브입니다. 이러한 액추에이터는 일반적으로 회전에서 선형으로 모션을 변경하여 작동합니다.

모터

이 액츄에이터에 사용되는 모터는 액츄에이터의 모든 동력을 생산하는 DC 모터입니다.

기어링

기어링은 구동 메커니즘의 속도와 피동 부품의 속도 사이의 관계를 변경하는 데 사용되는 플라스틱 또는 강철로 설계되었습니다. 기어링은 모터와 같은 전원에 간단히 연결됩니다.

나사

이 액추에이터는 나사에서 작동합니다. 그래서 액츄에이터의 너트를 돌리면 나사축이 일직선으로 움직입니다.

연장 튜브

확장 튜브는 일반적으로 스테인레스 스틸 또는 알루미늄으로 만들어지는 내부 튜브라고도 합니다. 이 튜브는 나사산 드라이브 너트에 연결되며 너트가 회전 스핀들을 따라 회전하면 확장 및 수축됩니다.

액추에이터의 모터에 전원이 공급되면 기어링이 회전합니다. 따라서 이 기어링은 단순히 토크를 곱하고 모터 속도를 줄입니다. 기어는 나사를 회전시키고 나사의 너트는 단순히 연장 튜브에 연결되고 나사의 회전 방향에 따라 안팎으로 움직입니다.

모터가 작동하지 않을 때 부하를 유지하는 랩 스프링 브레이크가 여러 액추에이터에 있습니다. 이 랩 스프링 브레이크는 힘 없이 밀거나 당겨서 어떤 방향으로든 하중을 유지합니다. 다른 액추에이터에 사용되는 나사는 리드 나사 또는 볼 나사입니다.

기계식 액추에이터 유형

시장에는 공압 또는 공압, 유압 또는 유체 압력 및 전기 액추에이터의 세 가지 유형의 기계식 액추에이터가 있습니다.

공압 액추에이터

공압 액추에이터는 압축된 가스 또는 압축 공기를 사용하여 제어된 움직임을 형성합니다. 이 액추에이터는 다목적이며 모든 프로젝트에서 사용하도록 수정할 수 있습니다. 이 액추에이터의 주요 장점은 다음과 같습니다. 사용이 매우 간편하고 작동에 전기나 점화가 필요하지 않기 때문에 유압 및 전기 액추에이터에 대한 안전한 대안입니다. 이 액츄에이터의 주요 단점은 장치 사용 여부에 관계없이 작동 압력을 유지하기 위해 압축기가 지속적으로 작동해야 한다는 것입니다.

유압 액추에이터

유압식 기계식 액추에이터는 액체 압력을 사용하여 기계적 움직임을 만듭니다. 따라서 이러한 액추에이터는 시스템이나 기계가 작동하는 데 상당한 양의 전력이 필요할 때마다 주로 사용됩니다. 이들은 유압 동력이 실린더 내의 액체 양을 통해 단순히 제어되는 중장비에서 일반적으로 사용할 수 있습니다. 유체가 증가하면 압력이 생성되고 유체 감소를 ​​통해 압력이 감소합니다. 이러한 액추에이터는 일단 고출력 에너지가 필요하면 매우 유용하지만, 본질적으로 휘발성이며 작동 및 유지 관리를 위해 극도로 훈련된 역학이 필요합니다. 에 대해 더 알고 싶다면 유압 액추에이터 .

전동 액추에이터

전기 액추에이터는 전원에서 전기 에너지를 기계 에너지로 변경하는 데 사용됩니다. 전동 액추에이터는 밸브 작동, 식품 및 음료 제조, 자재 취급 및 절단 장비에 사용됩니다. 일반적으로 유압 액츄에이터에 비해 유지 보수가 매우 쉽고 높은 정밀도를 제공합니다. 자세한 내용은 이 링크를 참조하십시오. 전동 액추에이터 .

이러한 액추에이터의 주요 단점은 다음과 같습니다. 모든 환경에 적합하지 않으며 과열 경향에 대한 제어가 필요합니다. 이 액츄에이터는 전력 손실이 있는 경우 신뢰할 수 있는 위치가 없고 공압 액츄에이터에 비해 평균 고장률이 더 높습니다.

속성

공압 및 전동 액추에이터의 특성은 다음과 같습니다.

장점과 단점

기계식 액추에이터의 장점은 다음과 같습니다.

• 이 액추에이터는 사용하기가 매우 쉽습니다.
• 정밀도 수준이 높습니다.
• 비용 효율적입니다.
• 이들은 다재다능하고 사용자 정의가 가능합니다.
• 이것들은 매우 안전합니다.
• 그 성능은 오래 지속됩니다.
• 확장된 안정성
• 쉬운 설정 및 설치
• 모션 컨트롤이 더 정확합니다.
• 소음이 적습니다.
• 유지 보수가 적습니다.
• 에너지 소비가 적습니다.
• 누출이 없고 전체 범위의 크기, 옵션 및 구성.

그만큼 기계식 액추에이터의 단점은 다음과 같습니다.

• 공압식에 비해 전기 액추에이터는 비용 효율적입니다.
• 가혹한 작업 환경
• 전원이 손실되면 페일 세이프 위치가 없습니다.
• 공압식 액츄에이터에서 압축기는 지속적으로 작동해야 합니다.
• 유압 액추에이터는 불안정한 특성을 가지고 있습니다.
• 유압 액추에이터에는 고도로 훈련된 역학이 필요합니다.
• 이들은 진동에 매우 민감합니다.

애플리케이션

기계식 액추에이터의 응용 분야는 다음과 같습니다.

• 기계식 액추에이터는 회전 운동을 선형 운동으로 변경하는 데 사용됩니다.
• 이는 고도, 병진 이동 및 선형 위치 지정과 같이 선형 이동이 필요한 경우에 적용할 수 있습니다.
• 이 액추에이터는 도르래, 기어, 체인 등을 사용하여 한 종류의 동작을 다른 종류로 변경하여 작동합니다.
• 이 액추에이터는 전기적 i/p 신호를 기계적 여기력으로 변경합니다. 이들은 분산 모드 라우드스피커 및 진동 및 소음 제거를 위한 능동 제어 애플리케이션 내의 별도의 라디에이터와 함께 사용됩니다.
• 이 장치는 수동, 전기 또는 유압, 공기 등과 같은 다양한 유체로 작동하는 제한적이고 제어된 움직임을 제공합니다.

따라서 이것은 기계적 개요입니다. 액추에이터 - 작동 응용 프로그램과 함께. 이 액츄에이터에서 i/p 전원을 모션으로 변환하는 데 사용되는 내부 메커니즘은 주로 의도한 출력 방향과 사용되는 특정 전원에 따라 다릅니다. o/p 모션의 방향은 회전 또는 선형입니다. 일반적으로 이러한 액추에이터는 높은 토크 애플리케이션에 사용되는 전자기 유형에 비해 매우 강력합니다. 여기 질문이 있습니다. 액츄에이터란 무엇입니까?