اکچویتور پنوماتیکی

اکچویتور پنوماتیکی  (عملگر پنوماتیکی) احتمالا پرمصر ف ترین اکچویتور در شیر های صنعتی هستند.زیرا نسبتا ارزان هستند و انرژی مورد نیازآنها (هوای فشرده) در اغلب کارگاه ها موجود است. اکچویتور پنوماتیکی،ساختار ساده تری نست به انواع مشابه الکتریکی و هیدرولیکی شان دارند واین عامل نیز یکی از مزایای دیگر انها محسوب می شود،زیرا تعمیر و نگهداری انها اسان تر خواهد بود.

اکچویتور پنوماتیکی غالبا از هوای فشرده به عنوان منبع انرژی استفاده می شود،ولی در بعضی از سیستم ها دیده شده که از گاز های طبیعی نیز برای این کار استفاده شده است.وقتی لازم باشد یک سری اکچویتور پنوماتیکی (عملگر پنوماتیکی) را به صورت یک شبکه به هم پیوسته به کاربرد،لازم است از یک کمپرسور و یک انبار مناسب برای تامین هوای فشرده یکنواخت و کافی استفاده نمود.برای محاسبه ظرفیت تامین هوای فشرده باید به عواملی نظیر سایز لوله و شیلنگ ها و تعداد دفعات عملکرد اکچویتور پنوماتیکی (عملگر پنوماتیکی) و میزان مصرف ان توجه کرد.

انواع اکچویتور پنوماتیکی

سه نوع اصلی از اکچویتورهای پنوماتیکی مورد مصرف در شیر های صنعتی عبارتند از:

نوع دیافراگمی.اکچویتور دیافراگمی معمولا برای شیر ها با حرکت خطی به کار می روند.ولی می توان از انها در شیر های دورانی نیز استفاده نمود.این اکچویتور توسط یک فلزی  بر روی بدنه شیر متصل می شوند. معمولا بر روی این قاب،عقربه ای تعبیه شده دکه وضعیت باز و بسته بودن  شیر را نشان می دهد.

بعضی از اکچویتور پنوماتیکی  یک طرف هستند (single acting) در این اکچویتور ها در یک طرف دیافراگم،یک فنر قرار داده شده است تا وقتی فشار هوای ورودی به محفظه کاهش می یابد،این فنر بتواند دیافراگم را به جای اول خود برگرداند. این فنر به هنگام قطع هوای فشرده می تواند اکچویتور را به وضعیت اولیه باز گرداندو در واقع شیر را به وضعیت اولیه خود (باز  یا بسته) در اورد.

در شیر های با اکچویتور (عملگر) دبل اکشن اعمال نیروی هوای فشرده باعث بسته شدن شیر می شود.بنابراین هرگاه که هوای فشرده به هر علتی قطع شود،شیر خود به خود باز شده و در همین حالت باقی می ماند.

نوع پیستونی.هرچند که اکچویتور های پیستونی piston type ، معمولا اولین انتخاب در اکچویتور ها محسوب نمی شوند.ولی به تدریج کاربرد گسترده تری در شیر های صنعتی پیسدا کرده اند.در این اکچویتور ها ،از یک سیلندر و یک پیستون لغزنده که با اورینگ نسبت به سیلندر ابندی شده است،استفاده می شود.سیلندر اکچویتور توسط یک قاب ریخته گری شده به بدنه شیر وصل می شود.با این طرح،فضای کافی برای نصب قطعات و لوازم جانبی کنترل وجود دارد.

 

تبدیل  حرکت خطی به زاویه ای را به یکی از روش های زیر انجام داد:

1-با استفاده از قاب scotch ،متشکل از یک پیستون،یک میله اتصال و یک پین گردشی

2-با استفاده از مکانیزم چرخ دنده و دنده شانه ای rack and pinion ،که در ان از یک چرخ دنده محرک و یک یا دو پیستون متصل به دنده شانه ای تشکیل شده است.

3-استفاده از بازوی گردشی متصل به پیستون که حرکت خطی پیستون را به گردشی تبدیل می کند.

4-با استفاده از یک مکانیزم بادامکی (cam) ،که در ان،پیستون ها حرکت خطی را به یک بادامک نوسانی تبدیل می کند.

نوع پره ای.اکچویتور های پره ای vane actuator  معمولا برای دوران های 90 درج به کار می رود.در داخل این اکچویتور ،یک پره نوسانی که لبه ان نسبت به دیواره داخلی محفظه  ابتدی شده است،قرار دارد.

با ورود و خروج هوا ی فشرده به فضای طرفین این پره،یک حرکت دورانی محدود در شفت متصل به ان به وجود می اید.وقتی هوا به فضای یک پره وارد می شود،هوای طرف دیگر تخلیه شده و پره حول شفت خود می چرخد.طراحی این اکچویتور (عملگر) ساده،قیمت ان پایین و تعداد  اجرای ان کم است و به همین دلیل،نگهداری و تعمیر ان نیز اسان است.

این اکچویتورها را می توان فقط برای گشتاورد های پایین و فشار های کمبه کار برد،که این موضوع از محدودیت های این اکچویتور (عملگر)  محسوب می شود.

مزایا

مزایای اکچویتور های پنوماتیکی به اختصار ،بدین شرح است:

1.تهیه هوای فشرده نسبتا ارزان و اسان است.

2.پیستون ها غالبا ازادانه حرکت می کنند و خودبه خود قفل نمی شوند. به همین دلیل به نصب فنر در یک طرف پیستون می توان در مواقع اضطراری پیستون را به جای اولیه خود باز گرداند.

3وقتی که هوای در تماس با یک منبع گرمایی باشد،افزایش فشار هوای گرم به عملکرد اکچویتور کمک می کند.

4.طراحی این عملگر ساده تر و کم هزینه نگهداری و تعمیر انها نسبتا کم است.

5.هوای ا ضافی و خارج شده از سیستم،بدون ایجاد هیچ مشکلی به هوای ازاد بر می گردد.

معایب

1.مصرف هوای فشرده در اکچویتور های پنوماتیکی بزرگ که برای شیر های بزرگ مورد نیاز هستند،ممکن است زیاد باشد ویا اصلا ممکن است نیروی هوای فشرده قادر به گرداندن میله شیر بزرگ نباشد.

2.طراحی عملگرد های پنوماتیکی و به کار گیری رینگ ها اب بندیلاتستیکی در انها،باعث محدودیت دمایی اینگونه عملگر ها می شوند.