En aktuator er en automatisert enhet som brukes til å kontrollere eller produsere bevegelse i en mekanisme eller et system. Energien som kreves for å kontrollere eller produsere slik bevegelse hentes fra fem hovedkilder: mekanisk, hydraulisk, pneumatisk, termisk og magnetisk.
Aktuatorer regnes ofte som en klasse motorer. Imidlertid er det en nøkkelforskjell mellom de to - motorer produserer roterende bevegelse, mens aktuatorer vanligvis produserer lineær, begrenset bevegelse. Det finnes unntak.
Aktuatorer konverterer tilført energi for å produsere en ønsket type bevegelse.
Et typisk eksempel på en aktuatorapplikasjon er en spjeldventil.
Typer aktuatorer
1. Mekaniske aktuatorer bruker mekaniske enheter som skruer, jekker, kuleskruer, rulleskruer, hjulspindler eller kammer for å konvertere roterende bevegelse til lineær bevegelse.
Imidlertid kan mekaniske aktuatorer ikke brukes til automatisering og kan kun betjenes manuelt.
2. Hydrauliske aktuatorer bruker en hul sylinder fylt med mekanisk væske og et stempel satt inn i den.
Når et ubalansert trykk påføres stemplet, skaper det en kraft som kan bevege en ekstern gjenstand. Disse aktuatorene produserer en presis forskyvning langs stempelaksen.
3. Pneumatiske aktuatorer ligner hydrauliske aktuatorer bortsett fra at de bruker en komprimert gass i stedet for en væske for å generere kraft.
4. Piezoelektriske aktuatorer bruker spesielle materialer for å generere en spenning når mekanisk trykk påføres. Disse materialene utvider seg når en spenning påføres.
De brukes til å produsere ekstremt presise bevegelser og krever svært høye spenninger for å fungere.
5. Elektrohydrostatiske aktuatorer har pumper som roterer frem og tilbake for å trekke væske fra en trykkbeholder gjennom et sett med ventiler. Den nøyaktige bevegelsen til den roterende pumpen i disse aktuatorene oppnås ved å bruke en digital posisjoner for tilbakemelding og en servokontroller for å kontrollere pumpen.
Disse brukes til innløpsstyreskovledrev, eksterne undervannsdrev, etc.
Hvordan velge en aktuator
Aktuatorvalg er basert på en rekke mekaniske parametere, inkludert belastning, slaglengde og tid.
Egnethet og fordeler er også viktige hensyn ved valg av aktuator for din spesifikke applikasjon.
1. Hydrauliske aktuatorer gir høy kraft i liten størrelse, men krever en hydraulisk kilde.
2. Pneumatiske aktuatorer bruker fabrikkluft.
3. Elektriske aktuatorer gir bedre kontrollerbarhet og er mindre utsatt for lekkasje, noe som gir dem en fordel i renromsmiljøer. Selv om de har en høy startkostnad, er de mer økonomiske i det lange løp.
4. pneumatiske ventilaktuatorer - dobbeltvirkende og fjærretur - bruker trykkforskjeller som enten drevne eller ikke-drevne aktuatorer.
5. Piezoaktuatorer er designet for mikroposisjonering og bruker piezoelektriske krystaller for å produsere høypresisjonsbevegelser for bruk i optikk, halvlederproduksjon og andre applikasjoner.
Andre faktorer å vurdere
Det er flere andre faktorer og parametere å vurdere når du velger riktig aktuator for en applikasjon. Noen av disse er listet opp nedenfor.
Installasjonskonfigurasjon
Etter å ha valgt den ideelle aktuatoren, må du bestemme hvordan den skal monteres på utstyret du vil starte.
Utgangsmoment
Utgangsmoment beskriver rotasjonskraften som en aktuator kan påføre en ventil for å lukke den. Det gjelder både elektriske og flytende roterende aktuatorer.
Maksimal skyvekraft
Det er den maksimale kraften som aktuatoren kan bruke for å skyve eller holde arbeidsvæsken.
Maksimal hastighet
Det er den maksimale lineære eller rotasjonshastigheten enheten kan gi. Det er vanligvis uttrykt i rpm for roterende aktuatorer og i millimeter per sekund for lineære enheter.