ตัวกระตุ้นนิวเมติก : การก่อสร้าง การทำงานและการใช้งาน

โดยทั่วไป วาล์วไม่สามารถควบคุมกระบวนการได้ด้วยตัวเอง ดังนั้นพวกเขาจึงจำเป็นต้องให้ผู้ปฏิบัติงานวางวาล์วเพื่อควบคุมตัวแปรกระบวนการ ต้องใช้อุปกรณ์พิเศษ เช่น แอคทูเอเตอร์ เพื่อใช้งานวาล์วจากระยะไกล & โดยอัตโนมัติเพื่อเคลื่อนย้ายวาล์ว แอคทูเอเตอร์เป็นอุปกรณ์ชนิดหนึ่งที่ใช้เพื่อทำให้บางสิ่งทำงานหรือเคลื่อนย้าย แอคทูเอเตอร์ มีให้เลือกสามประเภทตามแหล่งที่มาของพลังงานและใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ เช่น ไฟฟ้า ไฮดรอลิก และนิวเมติก บทความนี้จึงกล่าวถึงภาพรวมของ ตัวกระตุ้นนิวเมติก – การทำงานและการใช้งาน

ตัวกระตุ้นนิวเมติกคืออะไร?

คำจำกัดความของตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกคือ ชนิดของแอคทูเอเตอร์ที่ใช้ในการเปลี่ยนพลังงานที่อยู่ในรูปแบบอากาศอัดให้เคลื่อนที่ มีผู้ผลิตหลายรายที่นำเสนอรูปแบบที่แตกต่างกันของตัวกระตุ้นแบบนิวแมติก โดยที่ตัวกระตุ้นบางตัวแปลงพลังงานของอากาศอัดเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้น และตัวกระตุ้นบางตัวเปลี่ยนเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุน แอคทูเอเตอร์เหล่านี้มีชื่อแตกต่างกันในอุตสาหกรรม เช่น กระบอกลม แอคทูเอเตอร์อากาศ และกระบอกลม

ตัวกระตุ้นนิวเมติกทำงานอย่างไร?

ตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับรูปแบบของก๊าซที่มีแรงดัน เช่น อากาศอัด ซึ่งเข้าสู่ห้องเพื่อสร้างแรงดัน เมื่ออากาศสร้างแรงดันเพียงพอเมื่อเทียบกับความดันบรรยากาศภายนอก ก็จะส่งผลให้มีการเคลื่อนไหวจลนศาสตร์ที่ควบคุมได้ของอุปกรณ์ เช่น เกียร์หรือลูกสูบ ดังนั้นการเคลื่อนไหวที่เกิดขึ้นนี้จึงมุ่งไปที่การเคลื่อนที่เป็นวงกลมหรือเป็นเส้นตรง แอคทูเอเตอร์เหล่านี้เป็นหนึ่งในอุปกรณ์เชิงกลที่ใช้บ่อยที่สุดในอุตสาหกรรมที่หลากหลายในปัจจุบัน เมื่อก๊าซอัดถูกแปลงเป็นพลังงานจะได้รับการควบคุมอย่างมากและทำซ้ำได้และเชื่อถือได้

การก่อสร้างและการทำงานของตัวกระตุ้นนิวเมติก

ตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกถูกสร้างขึ้นโดยใช้ส่วนประกอบต่างๆ เช่น สปริง คอมเพรสเซอร์ อ่างเก็บน้ำ ไดอะแฟรม และวาล์ว แผนภาพต่อไปนี้แสดงถึงการสร้างตัวกระตุ้นแบบนิวแมติก ในการขับเคลื่อนระบบนี้ พลังงานของของเหลวจะเปลี่ยนเป็นแบบกลไก ในระบบนี้ อากาศบริสุทธิ์จะถูกบีบอัดผ่านคอมเพรสเซอร์ และอากาศนี้จะถูกเก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำ

ที่นี่ใช้วาล์วควบคุมการไหลเพื่อควบคุมทิศทางของอากาศและความเร็วในการไหล ชุดสปริงในแอคทูเอเตอร์นี้จะจัดการกระแสลมจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง และยังให้จังหวะย้อนกลับไปยังลูกสูบอีกด้วย
ในตอนแรก วาล์วควบคุมจะยังคงเปิดอยู่และไดอะแฟรมจะถูกดึงขึ้นผ่านการทำงานของสปริงเมื่อต้องการจ่ายอากาศ จากนั้นอากาศจะถูกดึงออกจากบรรยากาศที่กรองด้วยตัวกรองและถูกส่งไปยังคอมเพรสเซอร์ ตอนนี้คอมเพรสเซอร์จะอัดอากาศและเพิ่มระดับแรงดัน

ที่นี่เราต้องสังเกตว่าเมื่อระดับความกดอากาศเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของอากาศก็จะเพิ่มขึ้นด้วย ดังนั้นจึงใช้เครื่องทำความเย็นแบบลมเพื่อรักษาอุณหภูมิให้อยู่ในระดับที่พอเหมาะ หลังจากนั้น อากาศที่มีแรงดันจะถูกเก็บไว้ในถังเก็บกัก เพื่อให้สามารถรักษาระดับแรงดันไว้ได้ นอกจากนี้ อากาศที่มีแรงดันภายในระบบนี้ยังใช้พลังงานกับไดอะแฟรมของตัวกระตุ้นแบบนิวแมติก เมื่อแรงเอาชนะแรงของสปริงเนื่องจากอากาศที่มีแรงดัน ไดอะแฟรมจะคงไดอะแฟรมไว้ด้านบนสุดเพื่อทำให้ไดอะแฟรมเคลื่อนลงด้านล่างเพื่อปิดวาล์วควบคุม

เมื่อแรงดันอากาศเพิ่มขึ้น ไดอะแฟรมจะเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องในทิศทางลง และจะปิดวาล์วควบคุมทั้งหมด ณ จุดใดจุดหนึ่ง ในทำนองเดียวกัน เมื่อแรงดันการจ่ายอากาศลดลง แรงที่ใช้กับไดอะแฟรมโดยสปริงจะเอาชนะแรงเนื่องจากแรงที่จ่ายไป ซึ่งอาจทำให้เกิดการเคลื่อนไหวในทิศทางขึ้นของไดอะแฟรมเพื่อเปิดวาล์วควบคุม

ในที่นี้ ยังระบุด้วยว่าตำแหน่งของวาล์วควบคุมนั้นขึ้นอยู่กับแรงดันอากาศเป็นหลัก ส่งผลให้การเปิดและปิดวาล์วควบคุมสัมพันธ์กับการเคลื่อนที่ของไดอะแฟรมด้วยแรงดันอากาศ

เรารู้ว่าหลังจากตัวควบคุมแล้ว แอคทูเอเตอร์จะอยู่ที่นั่นเพื่อส่งสัญญาณควบคุมสำหรับการดำเนินการที่ต้องการ ดังนั้นความดันอากาศจะเปลี่ยนไปตามสัญญาณควบคุมที่ได้รับ & สิ่งนี้จะเปลี่ยนตำแหน่งของวาล์วควบคุมพร้อมกัน ด้วยวิธีนี้ แอคทูเอเตอร์นี้ทำงานตามสัญญาณควบคุมที่ได้รับและขับเคลื่อนกระบวนการ

ประเภทของตัวกระตุ้นนิวเมติก

ตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกมีหลายประเภท เช่น ลูกสูบ ใบพัดหมุนและสปริง หรือไดอะแฟรม

ลูกสูบนิวเมติกแอคชูเอเตอร์

ตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกชนิดนี้ใช้ลูกสูบภายในกระบอกสูบ การเคลื่อนที่ของลูกสูบอาจเกิดจากการใช้กำลังน้อยลงหรือมากขึ้นบนใบหน้าด้านหนึ่งของลูกสูบ

ตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกแบบลูกสูบแบบทำหน้าที่เดี่ยวใช้สปริงที่หน้าหนึ่ง & เปลี่ยนแรงไปยังอีกหน้าหนึ่ง ในขณะที่ตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกแบบลูกสูบแบบ Double-acting มีแรงดันอากาศที่ใช้กับใบหน้าทั้งสองของลูกสูบ การเคลื่อนที่เชิงเส้นของลูกสูบสามารถใช้โดยตรงสำหรับการกระตุ้นการเคลื่อนที่เชิงเส้น มิฉะนั้นสามารถเปลี่ยนเป็นการเคลื่อนที่แบบหมุนด้วยปีกนก & ชั้นวาง หรือการจัดเรียงทางกลที่เกี่ยวข้อง แอคทูเอเตอร์เหล่านี้รับรู้ได้ง่าย ๆ ด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางของกระบอกสูบและความยาวของระยะชัก ตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกที่มีกระบอกสูบขนาดใหญ่สามารถออกแรงได้มากกว่า

ตัวกระตุ้นนิวเมติกใบพัดหมุน

ตัวกระตุ้นนิวแมติกชนิดใบพัดหมุนนั้นทำงานเหมือนกับตัวกระตุ้นนิวเมติกแบบลูกสูบที่มีห้องอัดแรงดันสองห้อง ตัวเรือนของแอคทูเอเตอร์นี้มีรูปร่างเหมือนลิ่มวงกลมแทนที่จะเป็นรูปทรงกระบอก ไม้พายรวมทั้งเพลาส่งออกจะแบ่งช่องรับแรงดันทั้งสองช่อง การเปลี่ยนระดับความต่างของแป้นพายจะทำให้เพลาส่งออกไปตามการเคลื่อนไหว 90 องศา

สปริง/ไดอะแฟรมตัวกระตุ้นนิวเมติก

ตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกชนิดนี้ต้องการอากาศอัดเพื่อดันไดอะแฟรมกับเพลตที่ต่อกับสปริง เมื่อความดันลดลง สปริงจะดึงไดอะแฟรมกลับ ดังนั้นโดยการเปลี่ยนแรง สามารถบรรลุตำแหน่งได้ แอคชูเอเตอร์ชนิดนี้สามารถเปิดไม่สำเร็จ/ปิดไม่สำเร็จเมื่อสปริงสูญเสียแรงลม ทำให้แอคทูเอเตอร์กลับสู่ตำแหน่งเบรก

ข้อดีและข้อเสีย

ดิ ข้อดีของตัวกระตุ้นนิวเมติก ได้แก่

• ตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกให้แรงสูงและความเร็วในการเคลื่อนที่ที่รวดเร็วเมื่อใช้ในการใช้งานที่เน้นการควบคุมการเคลื่อนที่เชิงเส้น
• แอคทูเอเตอร์เหล่านี้มีความทนทานสูง
• พวกเขามีความน่าเชื่อถือสูง
• นี่คืออุปกรณ์ที่ต้องการซึ่งสุขอนามัยเป็นสิ่งจำเป็นในการใช้งาน
• คุ้มค่า
• สิ่งเหล่านี้ง่ายต่อการบำรุงรักษาและติดตั้ง
• มีความทนทานสูงและสามารถลดต้นทุนที่จำเป็นในการรักษาประสิทธิภาพได้
• แอคทูเอเตอร์เหล่านี้มีช่วงอุณหภูมิกว้างตั้งแต่ 0 – 200 °C
• เหล่านี้เป็นระเบิดและทนไฟ
• ตัวกระตุ้นแบบนิวเมติกมีน้ำหนักน้อยกว่า

ดิ ข้อเสียของตัวกระตุ้นนิวเมติก รวมสิ่งต่อไปนี้

• กำลัง o/p ของตัวกระตุ้นนี้มีขนาดเล็กกว่าตัวกระตุ้นแบบไฮดรอลิก
• ชิ้นส่วนเครื่องจักรภายในไม่ได้รับการหล่อลื่นเนื่องจากการใช้อากาศเหมือนของเหลว
• ความแม่นยำของเอาต์พุตค่อนข้างน้อยกว่าในการดำเนินการที่ใช้ความเร็วต่ำ
• แอคทูเอเตอร์เหล่านี้ทำงานอย่างมีประสิทธิภาพมากเมื่อใช้กับแอพพลิเคชั่นเฉพาะ
• สิ่งเหล่านี้ทำงานได้ไม่ดีที่ความเร็วน้อยกว่า
• อากาศอัดจำเป็นต้องเตรียมการอย่างดี
• อากาศสามารถปนเปื้อนได้ด้วยการหล่อลื่นหรือน้ำมันซึ่งช่วยลดการบำรุงรักษา

แอปพลิเคชั่น

ดิ การใช้งานของตัวกระตุ้นแบบนิวแมติก รวมสิ่งต่อไปนี้

• ตัวกระตุ้นแบบนิวแมติกสามารถใช้งานได้หลากหลาย เช่น พื้นที่อุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน และพื้นที่การใช้งานบางส่วนของแอคทูเอเตอร์เหล่านี้ ได้แก่
• เครื่องอัดอากาศ
• การบิน.
• ใบสมัครรถไฟ.
• เครื่องจักรบรรจุภัณฑ์และการผลิต
• เครื่องยนต์ของรถยนต์ที่ติดไฟได้
• แอคทูเอเตอร์เหล่านี้มักใช้ในลูกสูบและห้องจุดระเบิดของรถยนต์ที่ใช้น้ำมันเบนซิน ดังนั้นพวกเขาจึงใช้การจุดระเบิดของอากาศและน้ำมันเบนซินเพื่อสร้างพลังงานแรงดันที่เคลื่อนลูกสูบในที่สุด และเปลี่ยนพลังงานเป็นเพลาข้อเหวี่ยงของรถ แต่ตัวกระตุ้นเหล่านี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับก๊าซที่มีแรงดันผ่านการไม่จุดไฟเพื่อสร้างแรงทางกลที่ต้องการ
• แอคทูเอเตอร์ประเภทนี้จำเป็นสำหรับเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์และการผลิต เครื่องอัดอากาศ หลอดไปรษณีย์ และอุปกรณ์การขนส่ง เช่น การใช้งานเครื่องบินและรถไฟ

นิวเมติกใช้ในหุ่นยนต์อย่างไร?

โดยทั่วไปแล้ว นิวเมติกใช้ก๊าซแรงดันในการควบคุมระบบทางกายภาพ สิ่งเหล่านี้ใช้กันอย่างแพร่หลายในหุ่นยนต์ที่มีอากาศอัดเพื่อสร้างการเคลื่อนไหวทางกล

แขนกลนิวเมติกคืออะไร?

แขนกลแบบใช้ลมทำงานเหมือนมือมนุษย์และประกอบด้วยสองแขนคือ ต้นแขนและปลายแขน ต้นแขนเป็นแบบถาวรโดยมีบานพับรองรับฐานที่หมุนได้และเปิดใช้งานด้วยกระบอกลมในขณะที่ปลายแขนยึดติดกับต้นแขนโดยใช้บานพับรองรับ ดังนั้นแขนหุ่นยนต์จึงทำงานเหมือนมือมนุษย์โดยใช้กระบอกลม

ดังนั้นนี่คือ ภาพรวมของตัวกระตุ้นแบบนิวแมติก - การทำงานกับแอพพลิเคชั่น แอคทูเอเตอร์เหล่านี้เป็นแหล่งควบคุมการเคลื่อนไหวที่มีประสิทธิภาพ เชื่อถือได้สูงและปลอดภัย ซึ่งใช้ก๊าซหรืออากาศอัดแรงดันเพื่อแปลงพลังงานเป็นการเคลื่อนที่เชิงเส้นหรือแบบหมุน สิ่งเหล่านี้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเปิดและปิดวาล์วบ่อยครั้ง และยังใช้ในงานอุตสาหกรรมอื่น ๆ ที่การใช้ไฟฟ้าอาจทำให้เกิดการจุดไฟหรืออันตรายจากไฟไหม้ นี่คือคำถามสำหรับคุณ ตัวอย่างของแอคทูเอเตอร์มีอะไรบ้าง?