通常、バルブはそれ自体でプロセスを制御することはできないため、プロセス変数を制御するためにバルブを配置するオペレーターが必要です。バルブを遠隔操作して自動で動かすには、アクチュエーターなどの特殊な装置が必要です。アクチュエーターは、何かを操作したり動かしたりするために使用されるデバイスの一種です。 アクチュエーター エネルギー源によって定義され、電気、油圧、空圧などの業界で使用される 3 つのタイプがあります。したがって、この記事では概要について説明します 空気圧アクチュエータ – 作業とそのアプリケーション。
空気圧アクチュエータとは
空気圧アクチュエータの定義は次のとおりです。圧縮空気のエネルギーを運動に変換するために使用されるアクチュエータの一種。いくつかのアクチュエータが圧縮空気のエネルギーを直線運動に変換し、いくつかのアクチュエータが回転運動に変化する、さまざまな形式の空気圧アクチュエータを提供するさまざまなメーカーがあります。これらのアクチュエータは、エア シリンダ、エア アクチュエータ、空圧シリンダなど、業界でさまざまな名前が付けられています。
空気圧アクチュエータはどのように機能しますか?
空気圧式アクチュエータは、主に圧縮空気のような何らかの形式の加圧ガスに依存しており、圧力を高めるためにチャンバーに入ります。この空気が外部の大気圧と比較して十分な圧力を構築すると、ギアやピストンなどのデバイスの制御された運動運動が発生します。したがって、この結果の動きは、円運動または直線のいずれかに向けられます。これらのアクチュエータは、圧縮ガスがエネルギーに変換される際に、幅広い現在の業界で最も頻繁に使用される機械装置の 1 つであり、その際に非常に制御され、再現性と信頼性が高くなります。
空気圧アクチュエータの建設と作業
空気圧アクチュエータは、スプリング、コンプレッサー、リザーバー、ダイヤフラム、バルブなどのさまざまなコンポーネントを使用して構成されています。次の図は、空気圧アクチュエータの構造を表しています。このシステムを駆動するために、流体のエネルギーが機械に変換されます。このシステムでは、新鮮な空気がコンプレッサーを介して圧縮され、この空気は貯蔵リザーバー内に単純に貯蔵されます。
ここでは、流量制御弁を使用して、空気の方向とその流速を制御します。このアクチュエータのスプリング ユニットは、ある場所から別の場所への気流を処理し、ピストンに向かう戻りストロークも提供します。
最初は、制御バルブが開いたままになり、ダイヤフラムがスプリングの作用で引き上げられ、空気の供給が必要になります。次に、空気が大気から引き出され、フィルターによってろ過され、コンプレッサーに与えられます。ここで、コンプレッサーが空気を圧縮し、圧力レベルを上げます。
ここで、気圧レベルが上がると、空気の温度も上がることに注意する必要があります。したがって、空気冷却器を使用して温度を適度な範囲に保ちます。その後、加圧された空気は貯蔵タンク内に単純に貯蔵され、圧力レベルを維持することができます。さらに、システム内のこの加圧空気は、空気圧アクチュエータのダイアフラムにエネルギーを加えます。加圧空気によって力がスプリングの力に打ち勝つと、ダイアフラムが上部に保持され、ダイアフラムが下に移動して制御バルブが閉じます。
空気供給圧力が増加すると、ダイヤフラムは下方向に連続的に移動し、これにより特定のポイントで制御弁が完全に閉じます。同様に、空気供給圧力が低下すると、スプリングによってダイアフラムに加えられた力が、供給された力によって力に打ち勝ちます。これにより、ダイアフラムが上方向に動き、コントロール バルブが開く可能性があります。
“半波整流器と全波 ”
ここで、制御弁の位置は主に空気の圧力に依存することにも注意してください。その結果、調節弁の開閉は空気の圧力によるダイヤフラムの動きに関係しています。
コントローラーの後にアクチュエーターがあり、望ましいアクションを実行するための制御信号を提供することがわかっています。したがって、得られた制御信号に基づいて空気圧が変化し、同時に制御弁の位置が変化します。このように、このアクチュエータは、受信した制御信号に従って動作し、プロセスを駆動します。
空気圧アクチュエータの種類
ピストン、ロータリーベーンとスプリング、ダイヤフラムなど、さまざまなタイプの空気圧アクチュエータがあります。
ピストン空気圧アクチュエータ
このタイプの空気圧アクチュエータは、シリンダー内のピストンを使用します。ピストンの動きは、ピストンの 1 つの面に加える力を増減するだけで発生します。
単動ベースのピストンスタイルの空気圧アクチュエータは、片面にスプリングを使用し、力をもう一方の面に変更しますが、複動ベースのピストンスタイルの空気圧アクチュエータは、ピストンの両面に空気圧が適用されます。ピストンの直線運動は、直線運動の作動に直接使用できます。それ以外の場合は、ピニオンとラックまたは関連する機械的配置を使用して回転運動に変更できます。これらのアクチュエータは、シリンダーの直径とストロークの長さで簡単に認識されます。大きなシリンダーを備えた空気圧アクチュエーターは、より大きな力を発揮できます。
ロータリーベーン空気圧アクチュエータ
ロータリーベーン型空気圧アクチュエータは、2 つの加圧チャンバーを備えたピストン空気圧アクチュエータのように単純に機能します。このアクチュエータのハウジングは、円筒形ではなくパイウェッジのような形をしています。出力シャフトを含むパドルは、2 つの加圧チャンバーを単純に分割します。パドルの角度差を変更すると、出力シャフトが 90 度の動きに応じて移動します。
スプリング/ダイヤフラム式空気圧アクチュエータ
この種の空気圧式アクチュエータは、スプリングで対向するプレートにダイアフラムを押し付けるために圧縮空気を必要とします。圧力が低下すると、スプリングがダイヤフラムを引き戻します。したがって、力を変えることによって、位置を達成することができます。この種のアクチュエータは、アクチュエータをブレーク位置に戻すスプリングによって空気力が失われると、フェールオープン/フェールクローズすることができます。
長所と短所
の 空気圧アクチュエータの利点 次のものが含まれます。
- 空気圧アクチュエータは、リニアモーションコントロールベースのアプリケーションで使用されると、高い力と高速の移動速度を実現します。
- 耐久性に優れたアクチュエータです。
- 彼らは高い信頼性を持っています。
- これらは、アプリケーションで衛生が不可欠な場合に推奨されるデバイスです。
- 費用対効果が高い。
- これらはメンテナンスとインストールが非常に簡単です
- これらは非常に耐久性があり、パフォーマンスを維持するために必要なコストを削減できます。
- これらのアクチュエータは、0 ～ 200 °C の広い温度範囲に対応しています。
- これらは防爆と耐火です。
- 空気圧アクチュエータは軽量です。
の 空気圧アクチュエータの欠点 以下のものが含まれます。
- このアクチュエータの o/p パワーは、油圧アクチュエータよりも小さくなります。
- 流体と同様に空気を利用するため、内部の機械部品は無潤滑です。
- 低速ベースの操作では、出力精度がかなり低くなります。
- これらのアクチュエータは、特定の用途に使用すると非常に効率的に機能します。
- これらは、速度が遅いとうまく実行されません。
- 圧縮空気には十分な準備が必要です
- 空気は、潤滑油や油によって汚染される可能性があり、そのメンテナンスが減少します。
アプリケーション
の 空気圧アクチュエータのアプリケーション 以下のものが含まれます。
- 空気圧アクチュエータは、さまざまな産業分野などの幅広いアプリケーションに適用できます。これらのアクチュエータのアプリケーション分野のいくつかは次のとおりです。
- 空気圧縮機。
- 航空。
- 鉄道アプリケーション。
- 包装および生産機械。
- 可燃性の自動車エンジン。
- これらのアクチュエータは、ガソリン車のピストンおよび点火チャンバーで一般的に使用されています。したがって、彼らは空気点火とガソリンを利用して、最終的にピストンを動かし、エネルギーを車のクランクシャフトに変える加圧エネルギーを生成します。しかし、これらのアクチュエータは、好ましい機械力を生成するために、ほとんどの場合、点火なしで加圧ガスに依存しています。
- これらのタイプのアクチュエータは、包装および製造機械、空気圧縮機、メール チューブ、および航空機や鉄道用途などの輸送装置に必要です。
空気圧はロボット工学でどのように使用されていますか?
通常、Pneumatics は加圧ガスを使用して物理システムを制御します。これらは、機械的な動きを生成するために圧縮空気を使用するロボットで広く使用されています。
空気圧式ロボットアームとは?
空気圧ロボットアームは人間の手のように機能し、2 つのアームが含まれています。上腕と前腕。上腕は、回転可能なベースへのヒンジ付きサポートで恒久的であり、空気圧シリンダーで作動しますが、前腕はヒンジ付きサポートによって上腕に固定されています。したがって、ロボット アームは、空気圧シリンダーを使用して人間の手のように動作します。
したがって、これは 空気圧アクチュエータの概要 – アプリケーションの操作。これらのアクチュエータは、エネルギーを直線運動または回転運動に変換するためにガスまたは加圧空気を利用する、効率的で信頼性が高く安全なモーション コントロール ソースです。これらは、頻繁なバルブの開閉に特に適しており、電気の利用が発火や火災の危険を引き起こす可能性がある他の産業ベースのアプリケーションでも使用されます。ここで質問です。アクチュエーターの例は何ですか?
