मैकेनिकल एक्ट्यूएटर: डिजाइन, कार्य और इसके अनुप्रयोग

विद्युत मशीनों में, एक एक्चुएटर एक आवश्यक घटक है जिसका उपयोग किसी सिस्टम या डिवाइस को स्थानांतरित करने और नियंत्रित करने के लिए किया जाता है। एक एक्चुएटर एक ऊर्जा स्रोत और एक नियंत्रण उपकरण का भी उपयोग करता है। आम तौर पर, नियंत्रण उपकरण एक वाल्व होता है। एक बार जब एक नियंत्रण उपकरण को नियंत्रण संकेत मिल जाता है तो एक एक्चुएटर तुरंत ऊर्जा स्रोत को यांत्रिक गति में बदलकर प्रतिक्रिया करता है। सॉफ्ट, हाइड्रोलिक, न्यूमेटिक, इलेक्ट्रिक, थर्मल / मैग्नेटिक और मैकेनिकल एक्ट्यूएटर्स जैसे विभिन्न प्रकार के एक्चुएटर उपलब्ध हैं। तो यह लेख एक्चुएटर्स के प्रकारों में से एक पर चर्चा करता है, जिसका नाम है यांत्रिक एक्चुएटर्स - अनुप्रयोगों के साथ काम करना।

मैकेनिकल एक्ट्यूएटर क्या है?

मैकेनिकल एक्ट्यूएटर एक ऐसा उपकरण है जो भौतिक गति प्राप्त करने के लिए एक शक्ति स्रोत का उपयोग करता है। ये एक्चुएटर महत्वपूर्ण हैं और लगभग प्रत्येक स्वचालित मशीन पर उपलब्ध हैं। इन एक्चुएटर्स में प्रयुक्त शक्ति स्रोत हैं; विद्युत प्रवाह, वायवीय और हाइड्रोलिक जो मैन्युअल रूप से संचालित होते हैं या एक स्वचालित प्रणाली के माध्यम से चालू / बंद होते हैं। मैकेनिकल एक्ट्यूएटर का कार्य अलग गति से गियरिंग की मदद से गति को रोटरी से रैखिक में बदलना है। मैकेनिकल एक्ट्यूएटर्स को लीड स्क्रू, बॉल स्क्रू, रैक और पिनियन, बेल्ट संचालित, आदि के रूप में वर्गीकृत किया गया है। मैकेनिकल एक्ट्यूएटर आरेख नीचे दिखाया गया है।

मैकेनिकल एक्ट्यूएटर कार्य सिद्धांत

मैकेनिकल एक्ट्यूएटर का कार्य सिद्धांत रोटरी गति को रैखिक गति में बदलकर आंदोलन करना है। तो मैकेनिकल एक्ट्यूएटर ऑपरेशन मुख्य रूप से रेल और गियर, या चेन और पुली जैसे संरचनात्मक घटक संयोजनों पर निर्भर करता है।

मैकेनिकल एक्ट्यूएटर डिजाइन

मैकेनिकल एक्ट्यूएटर को विभिन्न घटकों का उपयोग करके डिज़ाइन किया गया है लेकिन सबसे सक्रिय घटक मोटर, गियरिंग, स्क्रू असेंबली और एक्सटेंशन ट्यूब हैं। ये एक्चुएटर्स सामान्य रूप से गति को रोटरी से लीनियर में बदलकर काम करते हैं।

मोटर

इस एक्चुएटर में प्रयुक्त मोटर एक DC मोटर है जहाँ एक्चुएटर की सारी शक्ति उत्पन्न होती है।

बर्तनभांड़ा

एक गियरिंग को प्लास्टिक या स्टील के साथ डिज़ाइन किया गया है जिसका उपयोग ड्राइविंग तंत्र की गति और संचालित भागों की गति के बीच संबंध को बदलने के लिए किया जाता है। गियरिंग केवल मोटर जैसे शक्ति स्रोत से जुड़ा होता है।

पेंच

यह एक्चुएटर स्क्रू पर काम करता है। तो एक एक्चुएटर के नट को घुमाने से, स्क्रू शाफ्ट एक लाइन के भीतर चला जाएगा।

एक्सटेंशन ट्यूब

विस्तार ट्यूब को एक आंतरिक ट्यूब भी कहा जाता है जो आम तौर पर स्टेनलेस स्टील या एल्यूमीनियम से बना होता है। यह ट्यूब थ्रेडेड ड्राइव नट से जुड़ी होती है और नट के रोटरी स्पिंडल के साथ घूमने के बाद फैलती और पीछे हटती है।

एक बार जब एक्चुएटर में मोटर चलाई जाती है, तो यह गियरिंग को घुमाती है। तो यह गियरिंग केवल टॉर्क को गुणा करती है और मोटर की गति को कम करती है। गियर स्क्रू को घुमाते हैं और स्क्रू पर लगे नट को केवल एक्सटेंशन ट्यूब से जोड़ा जाता है और स्क्रू की दिशा के आधार पर अंदर या बाहर ले जाया जाता है।

कई एक्ट्यूएटर्स में एक रैप स्प्रिंग ब्रेक होता है जो मोटर के काम नहीं करने पर लोड को होल्ड करेगा। यह रैप स्प्रिंग ब्रेक बिना शक्ति के धक्का देकर या खींचकर भार को किसी भी दिशा में धारण करेगा। विभिन्न एक्चुएटर्स में उपयोग किए जाने वाले स्क्रू लीड स्क्रू या बॉल स्क्रू होते हैं।

मैकेनिकल एक्ट्यूएटर प्रकार

बाजार में तीन प्रकार के मैकेनिकल एक्ट्यूएटर उपलब्ध हैं वायवीय या वायु दबाव, हाइड्रोलिक या द्रव दबाव और इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर।

वायवीय Actuators

एक वायवीय एक्ट्यूएटर एक नियंत्रित गति बनाने के लिए दबावयुक्त गैस या संपीड़ित हवा का उपयोग करता है। ये एक्चुएटर्स बहुमुखी हैं और किसी भी परियोजना में उपयोग करने के लिए संशोधित किए जा सकते हैं। इस एक्चुएटर का मुख्य लाभ है; इसका उपयोग करना बहुत आसान है और हाइड्रोलिक और इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर दोनों के लिए एक सुरक्षित विकल्प है क्योंकि उन्हें संचालित करने के लिए बिजली या इग्निशन की आवश्यकता नहीं होती है। इस एक्चुएटर का मुख्य दोष यह है कि काम के दबाव को बनाए रखने के लिए एक कंप्रेसर को लगातार चलाना चाहिए, चाहे डिवाइस का उपयोग किया जाए या नहीं।

हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर

एक हाइड्रोलिक मैकेनिकल एक्ट्यूएटर एक यांत्रिक गति करने के लिए तरल दबाव का उपयोग करता है। इसलिए इन एक्चुएटर्स का उपयोग मुख्य रूप से तब किया जाता है जब किसी सिस्टम या मशीन को कार्य करने के लिए महत्वपूर्ण मात्रा में बिजली की आवश्यकता होती है। ये आमतौर पर भारी मशीनरी में उपलब्ध होते हैं जहां हाइड्रोलिक पावर को सिलेंडर के भीतर तरल की मात्रा के माध्यम से नियंत्रित किया जाता है। जब द्रव में वृद्धि होती है तो दबाव बनता है और घटते द्रव के माध्यम से दबाव कम होता है। भले ही उच्च शक्ति वाली ऊर्जा की आवश्यकता होने पर ये एक्चुएटर्स बहुत मददगार होते हैं, वे प्रकृति के भीतर अस्थिर होते हैं और उन्हें संचालित करने और बनाए रखने के लिए अत्यंत प्रशिक्षित यांत्रिकी की आवश्यकता होती है। के बारे में अधिक जानने के लिए हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर .

बिजली गति देने वाला

विद्युत शक्ति के स्रोत से विद्युत से यांत्रिक में ऊर्जा को बदलने के लिए एक इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर का उपयोग किया जाता है। वाल्व संचालन, खाद्य और पेय निर्माण, सामग्री हैंडलिंग और काटने के उपकरण के लिए एक इलेक्ट्रिक एक्ट्यूएटर का उपयोग किया जाता है। आम तौर पर, हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर की तुलना में इन्हें बनाए रखना बहुत आसान होता है और उच्च परिशुद्धता प्रदान करता है। के बारे में अधिक जानने के लिए कृपया इस लिंक को देखें इलेक्टिक एक्ट्यूएटर .

इन एक्चुएटर्स की मुख्य कमियां हैं; वे सभी वातावरणों के लिए उपयुक्त नहीं हैं और अति ताप करने की प्रवृत्ति के लिए नियंत्रण की आवश्यकता होती है। बिजली की हानि होने पर इन एक्ट्यूएटर्स की कोई विश्वसनीय स्थिति नहीं होती है और इनकी विफलता की औसत दर वायवीय एक्ट्यूएटर की तुलना में अधिक होती है।

गुण

वायवीय और विद्युत एक्चुएटर्स के गुण नीचे सूचीबद्ध हैं।

फायदे और नुकसान

मैकेनिकल एक्चुएटर्स के फायदों में निम्नलिखित शामिल हैं।

• इन एक्चुएटर्स का उपयोग करना बहुत आसान है।
• सटीक स्तर उच्च है।
• ये लागत प्रभावी हैं।
• ये बहुमुखी और अनुकूलन योग्य हैं।
• ये बहुत सुरक्षित हैं।
• इसका प्रदर्शन लंबे समय तक चलने वाला है।
• विस्तारित विश्वसनीयता
• आसान सेटअप और स्थापना
• गति नियंत्रण अधिक सटीक है।
• कम शोर।
• कम रखरखाव।
• ऊर्जा की खपत कम है।
• कोई लीक और आकार, विकल्प और कॉन्फ़िगरेशन की पूरी श्रृंखला नहीं।

मैकेनिकल एक्ट्यूएटर्स के नुकसान में निम्नलिखित शामिल हैं।

• वायवीय की तुलना में, विद्युत एक्चुएटर कम लागत प्रभावी है।
• गंभीर कामकाजी माहौल
• यदि शक्ति खो जाती है तो कोई असफल-सुरक्षित स्थिति नहीं होती है।
• न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर में, कंप्रेसर को लगातार चलना चाहिए
• हाइड्रोलिक एक्चुएटर्स में अस्थिर प्रकृति होती है।
• हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर्स को अत्यधिक प्रशिक्षित यांत्रिकी की आवश्यकता होती है।
• ये कंपन के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं

अनुप्रयोग

मैकेनिकल एक्चुएटर्स के अनुप्रयोगों में निम्नलिखित शामिल हैं।

• यांत्रिक एक्चुएटर्स का उपयोग घूर्णन गति को रैखिक गति में बदलने के लिए किया जाता है।
• ये लागू होते हैं जहां रैखिक आंदोलनों की आवश्यकता होती है जैसे ऊंचाई, अनुवाद और रैखिक स्थिति।
• यह एक्चुएटर केवल पुली, गियर, चेन आदि का उपयोग करके एक प्रकार की गति को दूसरे में बदलकर काम करता है।
• ये एक्चुएटर विद्युत i/p सिग्नल को यांत्रिक उत्तेजना बल में बदलते हैं। इनका उपयोग वितरित मोड लाउडस्पीकर के भीतर एक अलग रेडिएटर के साथ संयोजन में किया जाता है और कंपन और शोर रद्द करने के लिए सक्रिय नियंत्रण अनुप्रयोगों में उपयोग किया जाता है।
• ये उपकरण केवल सीमित और नियंत्रित गति प्रदान करते हैं जो मैन्युअल रूप से, विद्युत रूप से या हाइड्रोलिक, वायु आदि जैसे विभिन्न तरल पदार्थों के साथ कार्य करते हैं।

इस प्रकार, यह एक यांत्रिक का अवलोकन है एक्ट्यूएटर - वर्किंग अनुप्रयोगों के साथ। इस एक्ट्यूएटर में, आई/पी पावर को गति में परिवर्तित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले अंदरूनी तंत्र मुख्य रूप से इच्छित आउटपुट दिशा और उपयोग किए गए विशेष पावर स्रोत के आधार पर भिन्न होते हैं। o/p गति की दिशा या तो घूर्णन या रैखिक होती है। आम तौर पर, ये एक्चुएटर उच्च-टोक़ अनुप्रयोगों में उपयोग किए जाने वाले विद्युत चुम्बकीय प्रकारों की तुलना में बहुत शक्तिशाली होते हैं। यहां आपके लिए एक प्रश्न है, एक एक्चुएटर क्या है?