Umumnya, valve tidak dapat mengontrol suatu proses dengan sendirinya, sehingga membutuhkan operator untuk menempatkannya untuk mengontrol variabel proses. Perangkat khusus seperti aktuator diperlukan untuk mengoperasikan katup dari jarak jauh & secara otomatis untuk memindahkannya. Aktuator adalah salah satu jenis perangkat yang digunakan untuk membuat sesuatu beroperasi atau bergerak. Aktuator tersedia dalam tiga jenis yang ditentukan oleh sumber energinya dan digunakan dalam industri seperti Listrik, Hidrolik & Pneumatik. Jadi artikel ini membahas ikhtisar tentang aktuator pneumatik - kerja dan aplikasinya.
Apa itu Aktuator Pneumatik?
Definisi aktuator pneumatik adalah; jenis aktuator yang digunakan untuk mengubah energi yang ada dalam bentuk udara terkompresi menjadi gerak. Ada berbagai produsen yang menawarkan berbagai bentuk aktuator pneumatik di mana beberapa aktuator mengubah energi udara terkompresi menjadi gerakan linier & beberapa aktuator berubah menjadi gerakan putar. Aktuator ini memiliki nama yang berbeda di industri seperti silinder udara, aktuator udara & silinder pneumatik.
Bagaimana Aktuator Pneumatik Bekerja?
Aktuator pneumatik terutama tergantung pada beberapa bentuk gas bertekanan seperti udara terkompresi yang masuk ke dalam ruang untuk membangun tekanan. Setelah udara ini membangun tekanan yang cukup dibandingkan dengan tekanan atmosfer eksternal, maka itu menghasilkan gerakan kinetik yang terkontrol dari perangkat seperti roda gigi atau piston. Jadi gerakan yang dihasilkan ini diarahkan baik dalam gerakan melingkar atau dalam garis lurus. Aktuator ini adalah salah satu perangkat mekanis yang paling sering digunakan di berbagai industri saat ini ketika gas terkompresi diubah menjadi energi sangat terkontrol dan dapat diulang dan dapat diandalkan.
Konstruksi & Pengerjaan Aktuator Pneumatik
Aktuator pneumatik dibangun dengan menggunakan komponen yang berbeda seperti pegas, kompresor, reservoir, diafragma, dan katup. Diagram berikut menunjukkan konstruksi aktuator pneumatik. Untuk menggerakkan sistem ini, energi fluida diubah menjadi mekanik. Dalam sistem ini, udara segar dikompresi melalui kompresor & udara ini disimpan di dalam reservoir penyimpanan.
Di sini, katup kontrol aliran digunakan untuk mengontrol arah udara dan kecepatan alirannya. Unit pegas di aktuator ini menangani aliran udara dari satu tempat ke tempat lain & juga memberikan langkah balik ke piston.
Mula-mula, katup kontrol akan tetap terbuka & diafragma ditarik ke atas melalui aksi pegas yang membutuhkan pasokan udara. Kemudian udara diambil dari atmosfer itu disaring oleh filter & diberikan ke kompresor. Sekarang, kompresor akan memampatkan udara dan meningkatkan tingkat tekanan.
Di sini kita harus memperhatikan bahwa, ketika tingkat tekanan udara meningkat maka suhu udara juga meningkat. Dengan demikian, pendingin udara digunakan untuk menjaga suhu pada kisaran sederhana. Setelah itu, udara bertekanan hanya disimpan dalam reservoir penyimpanan sehingga tingkat tekanan dapat dipertahankan. Selain itu, udara bertekanan di dalam sistem ini menerapkan energi ke diafragma aktuator pneumatik. Setelah gaya mengatasi gaya pegas karena udara bertekanan maka diafragma tetap berada di atas sehingga menyebabkan diafragma bergerak ke bawah untuk menutup katup kontrol.
Ketika tekanan suplai udara meningkat, diafragma bergerak terus menerus ke arah bawah & ini menutup katup kontrol sepenuhnya pada titik tertentu. Demikian pula, begitu tekanan suplai udara diturunkan, maka gaya yang diterapkan pada diafragma oleh pegas mengatasi gaya karena gaya yang disuplai. Hal ini dapat menyebabkan gerakan ke arah atas diafragma untuk membuka katup kontrol.
Di sini, juga dicatat di sini bahwa posisi katup kontrol terutama bergantung pada tekanan udara. Akibatnya, pembukaan & penutupan katup kontrol terkait dengan gerakan diafragma dengan tekanan udara.
Kita tahu bahwa setelah pengontrol, aktuator ada di sana untuk memberikan sinyal kontrol agar tindakan yang diinginkan terjadi. Jadi tekanan udara akan diubah berdasarkan sinyal kontrol yang diperoleh & ini mengubah posisi katup kontrol secara bersamaan. Dengan cara ini, aktuator ini bekerja sesuai dengan sinyal kontrol yang diterima & menggerakkan proses.
Jenis Aktuator Pneumatik
Ada berbagai jenis aktuator pneumatik seperti piston, baling-baling putar & pegas, atau diafragma.
Aktuator Pneumatik Piston
Jenis aktuator pneumatik ini menggunakan piston di dalam silinder. Pergerakan piston dapat disebabkan hanya dengan menerapkan lebih sedikit atau lebih banyak daya pada satu sisi piston.
Aktuator pneumatik gaya piston berbasis aksi tunggal menggunakan pegas pada satu muka & mengubah gaya ke muka lainnya sedangkan aktuator pneumatik gaya piston berbasis aksi ganda memiliki tekanan udara yang diterapkan pada kedua muka piston. Gerakan linier piston dapat langsung digunakan untuk penggerak gerakan linier selain itu dapat diubah menjadi gerakan putar dengan pinion & rak atau pengaturan mekanis terkait. Aktuator ini hanya dikenali dengan diameter silinder & panjang langkah. Aktuator pneumatik dengan silinder besar mampu mengerahkan lebih banyak kekuatan.
Aktuator Pneumatik Rotary Vane
Aktuator pneumatik tipe baling-baling putar hanya bekerja seperti aktuator pneumatik piston dengan dua ruang bertekanan. Perumahan aktuator ini berbentuk seperti irisan kue daripada bentuk silinder. Sebuah dayung termasuk poros keluaran hanya membagi dua ruang bertekanan. Mengubah tingkat perbedaan di seluruh dayung menggerakkan poros keluaran sesuai sepanjang 90 derajat gerakannya.
Aktuator Pneumatik Pegas/Diafragma
Aktuator pneumatik jenis ini membutuhkan udara terkompresi untuk mendorong diafragma ke pelat yang ditentang oleh pegas. Setelah tekanan berkurang maka pegas akan menarik kembali diafragma. Jadi dengan mengubah gaya, posisi dapat dicapai. Aktuator jenis ini dapat gagal-buka/gagal-tutup setelah gaya udara hilang oleh pegas yang mengembalikan aktuator ke posisi istirahat.
Keuntungan dan kerugian
Itu keuntungan dari aktuator pneumatik s meliputi berikut ini.
- Aktuator pneumatik menghasilkan gaya tinggi & kecepatan gerakan cepat setelah digunakan dalam aplikasi berbasis kontrol gerakan linier.
- Aktuator ini memiliki daya tahan tinggi.
- Mereka memiliki keandalan yang tinggi.
- Ini adalah perangkat pilihan di mana kebersihan sangat penting dalam aplikasi.
- Hemat biaya.
- Ini sangat mudah dirawat & dipasang
- Ini sangat tahan lama & dapat mengurangi biaya yang diperlukan untuk mempertahankan kinerjanya.
- Aktuator ini memiliki rentang suhu yang luas yaitu berkisar antara 0 – 200 °C.
- Ini adalah ledakan & tahan api.
- Aktuator pneumatik memiliki bobot yang lebih sedikit.
Itu kerugian dari aktuator pneumatik termasuk berikut ini.
- Daya o/p aktuator ini lebih kecil dari aktuator hidrolik.
- Bagian dalam mesin tidak dilumasi karena penggunaan udara seperti cairan.
- Akurasi keluaran cukup kurang dalam operasi berbasis kecepatan rendah.
- Aktuator ini bekerja sangat efisien ketika digunakan untuk aplikasi tertentu.
- Ini tidak dilakukan dengan baik pada kecepatan yang lebih rendah.
- Udara terkompresi membutuhkan persiapan yang baik
- Udara dapat tercemar oleh pelumasan atau oli yang mengurangi perawatannya.
Aplikasi
Itu aplikasi aktuator pneumatik termasuk berikut ini.
- Aktuator pneumatik dapat diterapkan dalam berbagai aplikasi seperti area industri yang berbeda dan beberapa area aplikasi aktuator ini adalah;
- Kompresor udara.
- Penerbangan.
- Aplikasi kereta api.
- Pengemasan dan mesin produksi.
- Mesin mobil yang mudah terbakar.
- Aktuator ini biasanya digunakan di piston & ruang pengapian kendaraan bertenaga bensin. Jadi mereka memanfaatkan pengapian udara & bensin untuk menghasilkan energi bertekanan yang akhirnya menggerakkan piston & mengubah energi menjadi poros engkol mobil. Tapi, aktuator ini sebagian besar bergantung pada gas bertekanan tanpa pengapian untuk menghasilkan gaya mekanik yang disukai.
- Jenis aktuator ini diperlukan untuk pengemasan & mesin produksi, kompresor udara, tabung surat & juga perangkat transportasi seperti aplikasi pesawat & kereta api.
Bagaimana pneumatik digunakan dalam robotika?
Umumnya, Pneumatik menggunakan gas bertekanan untuk mengendalikan sistem fisik. Ini banyak digunakan pada robot dengan udara terkompresi untuk menghasilkan gerakan mekanis.
Apa itu lengan robot pneumatik?
Lengan robot pneumatik bekerja seperti tangan manusia dan terdiri dari dua lengan yaitu; lengan atas & lengan bawah. Lengan atas bersifat permanen dengan penyangga berengsel pada alas yang dapat diputar & diaktifkan dengan silinder pneumatik sedangkan lengan bawah dipasang pada lengan atas dengan penyangga berengsel. Oleh karena itu lengan robot bekerja seperti tangan manusia menggunakan silinder pneumatik.
Jadi, ini adalah gambaran umum tentang aktuator pneumatik - bekerja dengan aplikasi. Aktuator ini adalah sumber kontrol gerakan yang efisien, sangat andal & aman yang memanfaatkan gas atau udara bertekanan untuk mengubah energi menjadi gerakan linier atau putar. Ini sangat cocok untuk pembukaan & penutupan katup yang sering dan juga digunakan dalam aplikasi berbasis industri lainnya di mana pun penggunaan listrik dapat menyebabkan penyalaan atau bahaya kebakaran. Ini pertanyaan untuk Anda, apa saja contoh aktuator?
