Пневматичен задвижващ механизъм: Конструкция, работа и приложенията му

Като цяло вентилът не може сам да контролира процес, така че им трябва оператор, който да ги постави за контролиране на променлива на процеса. Необходимо е специално устройство, като задвижващ механизъм, за да управлява клапите дистанционно и автоматично да ги движи. Актуаторът е един вид устройство, използвано, за да накара нещо да работи или да се движи. Актуатори се предлагат в три вида, които се определят от техния източник на енергия и се използват в индустрии като електрически, хидравлични и пневматични. Така че тази статия обсъжда преглед на пневматичен актуатор – работещи и техните приложения.

Какво е пневматичен задвижващ механизъм?

Определението за пневматичен задвижващ механизъм е; тип задвижващ механизъм, който се използва за промяна на енергията, която е във формата на сгъстен въздух, към движение. Има различни производители, които предлагат различни форми на пневматични задвижващи механизми, при които някои задвижващи механизми преобразуват енергията на сгъстения въздух в линейно движение, а някои задвижващи механизми се променят във въртеливо движение. Тези задвижващи механизми имат различни имена в индустрията като въздушни цилиндри, въздушни задвижващи механизми и пневматични цилиндри.

Как работи пневматичният задвижващ механизъм?

Пневматичният задвижващ механизъм зависи главно от някаква форма на газ под налягане като сгъстен въздух, който влиза в камера, за да създаде налягане. След като този въздух изгради достатъчно налягане в сравнение с външното атмосферно налягане, това води до контролирано кинетично движение на устройство като зъбно колело или бутало. Така че това получено движение е насочено или в кръгово движение, или в права линия. Тези задвижващи механизми са едни от най-често използваните механични устройства в широк спектър от настоящи индустрии, когато сгъстеният газ се преобразува в енергия е изключително контролиран, повторяем и надежден.

Конструкция и работа на пневматичен задвижващ механизъм

Пневматичният задвижващ механизъм е конструиран чрез използване на различни компоненти като пружина, компресор, резервоар, диафрагма и клапан. Следващата диаграма представя конструкцията на пневматичен задвижващ механизъм. За да задвижи тази система, енергията на течността се променя на механична. В тази система свежият въздух се компресира през компресора и този въздух просто се съхранява в резервоара за съхранение.

Тук се използва клапан за регулиране на потока, за да се контролира посоката на въздуха и скоростта на неговия поток. Пружинният блок в този задвижващ механизъм управлява въздушния поток от едно място на друго и също така дава обратен ход към буталото.
Първоначално контролният клапан ще остане отворен и диафрагмата се издърпва нагоре чрез действието на пружината при нужда от подаване на въздух. След това въздухът се изтегля от атмосферата, филтрира се от филтър и се подава към компресора. Сега компресорът ще компресира въздуха и ще увеличи нивото на налягане.

Тук трябва да отбележим, че когато нивото на въздушното налягане се повиши, температурата на въздуха също се повиши. По този начин се използват въздушни охладители, за да се поддържа температурата в скромен диапазон. След това въздухът под налягане просто се съхранява в резервоар за съхранение, така че нивото на налягане да може да се поддържа. В допълнение, този въздух под налягане в системата прилага енергия към диафрагмата на пневматичния задвижващ механизъм. След като силата преодолее силата на пружината поради въздуха под налягане, тогава тя задържа диафрагмата отгоре, за да накара диафрагмата да се движи надолу, за да затвори контролния клапан.

Когато налягането на подаването на въздух се увеличи, диафрагмата се движи непрекъснато в посока надолу и това затваря напълно контролния клапан в определена точка. По същия начин, след като налягането на подавания въздух се намали, тогава приложената сила върху диафрагмата от пружината преодолява силата поради подадената сила. Това може да предизвика движение в посока нагоре на диафрагмата, за да отвори контролния клапан.

Тук също се отбелязва, че позицията на контролния клапан зависи главно от налягането на въздуха. В резултат на това отварянето и затварянето на контролния клапан е свързано с движението на диафрагмата с налягането на въздуха.

Знаем, че след контролера, задвижващите механизми са там, за да осигурят управляващ сигнал за извършване на предпочитаното действие. Така че налягането на въздуха ще се промени въз основа на получения контролен сигнал и това едновременно променя позицията на контролния вентил. По този начин този задвижващ механизъм работи според получения контролен сигнал и задвижва процеса.

Видове пневматични изпълнителни механизми

Има различни видове пневматични задвижващи механизми като бутала, въртящи се лопатки и пружини или диафрагми.

Бутално пневматично задвижване

Този тип пневматичен задвижващ механизъм използва бутало в цилиндър. Движението на буталото може да бъде причинено от просто прилагане на по-малко или повече мощност върху едната страна на буталото.

Пневматичното задвижване с еднодействащо бутало използва пружина от едната страна и променя силата към другата страна, докато пневматичното задвижване с двойно действие с бутало има въздушно налягане, което се прилага към двете страни на буталото. Линейното движение на буталото може директно да се използва за задействане на линейно движение, в противен случай може да се промени във въртеливо движение с пиньон и зъбна рейка или свързано механично устройство. Тези задвижващи механизми се разпознават просто по диаметъра на цилиндъра и дължината на хода. Пневматичен задвижващ механизъм с голям цилиндър е способен да упражнява повече сила.

Пневматичен задвижващ механизъм с въртяща се перка

Пневматичният задвижващ механизъм с въртяща се перка просто работи като бутален пневматичен задвижващ механизъм с две камери под налягане. Корпусът на този задвижващ механизъм е оформен като кръгов клин, а не като цилиндър. Лопатка, включваща изходящ вал, просто разделя двете камери под налягане. Промяната на степента на разлика през греблото премества изходящия вал съответно през неговите 90 градуса на движение.

Пневматичен актуатор с пружина/мембрана

Този вид пневматичен задвижващ механизъм се нуждае от сгъстен въздух, за да притисне диафрагмата към плоча, срещу която има пружина. След като налягането намалее, пружината ще дръпне назад диафрагмата. Така че чрез промяна на силата позицията може да бъде постигната. Този вид задвижващ механизъм може да се отвори/затвори при повреда, след като въздушната сила се загуби от пружината, връщаща задвижващия механизъм в счупено положение.

Предимства и недостатъци

The предимства на пневматичния задвижващ механизъм включват следното.

• Пневматичните задвижващи механизми осигуряват висока сила и бързи скорости на движение, след като бъдат използвани в приложения, базирани на управление на линейно движение.
• Тези задвижващи механизми имат висока издръжливост.
• Имат висока надеждност.
• Това са предпочитаните устройства, при които хигиената е от съществено значение при приложенията.
• Рентабилен.
• Те са много лесни за поддръжка и инсталиране
• Те са изключително издръжливи и могат да намалят разходите, необходими за поддържане на ефективността им.
• Тези задвижващи механизми имат широк температурен диапазон, който варира от 0 – 200 °C.
• Те са взриво- и огнеупорни.
• Пневматичните задвижващи механизми имат по-малко тегло.

The недостатъци на пневматичните задвижващи механизми включват следното.

• O/p мощността на този задвижващ механизъм е по-малка от тази на хидравличния задвижващ механизъм.
• Вътрешните части на машината не се смазват поради използването на въздух като течността.
• Точността на изхода е доста по-малка при операции, базирани на ниска скорост.
• Тези задвижващи механизми работят много ефективно, когато се използват за определени приложения.
• Те не се изпълняват добре при по-ниска скорост.
• Сгъстеният въздух се нуждае от добра подготовка
• Въздухът може да бъде замърсен от смазка или масло, което намалява неговата поддръжка.

Приложения

The приложения на пневматични задвижващи механизми включват следното.

• Пневматичните задвижващи механизми са приложими в широк спектър от приложения като различни промишлени области и някои от областите на приложение на тези задвижващи механизми са;
• Въздушни компресори.
• Авиация.
• Железопътно приложение.
• Машини за опаковане и производство.
• Горими автомобилни двигатели.
• Тези задвижващи механизми обикновено се използват в бутала и камери за запалване на превозни средства, задвижвани с бензин. Така че те използват въздушното запалване и бензина, за да генерират енергия под налягане, която накрая движи буталото и променя енергията в коляновия вал на колата. Но тези задвижващи механизми зависят предимно от газ под налягане без запалване, за да генерират предпочитаната механична сила.
• Тези типове задвижващи механизми са необходими за опаковъчни и производствени машини, въздушни компресори, пощенски тръби и също така транспортни устройства като самолети и железопътни приложения.

Как се използва пневматиката в роботиката?

Като цяло пневматиката използва газ под налягане за управление на физически системи. Те се използват широко при роботи със сгъстен въздух за създаване на механично движение.

Какво е пневматична роботизирана ръка?

Пневматичната роботизирана ръка работи като човешка ръка и включва две ръце, а именно; горната част на ръката и предмишницата. Горната част на ръката е постоянна с шарнирна опора към въртящата се основа и се активира с пневматичен цилиндър, докато предмишницата е фиксирана към горната част на ръката чрез шарнирна опора. Следователно роботизираната ръка работи като човешка ръка, използвайки пневматичен цилиндър.

По този начин, това е преглед на пневматичен задвижващ механизъм – работа с приложения. Тези задвижки са ефективни, високонадеждни и сигурни източници за контрол на движението, които използват газ или въздух под налягане за преобразуване на енергия в линейно или въртеливо движение. Те са особено подходящи за често отваряне и затваряне на вентили и се използват и в други промишлени приложения, където използването на електричество може да причини възпламеняване или опасност от пожар. Ето един въпрос към вас, какви са примерите за задвижващи механизми?