Aktuator hidrolik adalah salah satu jenis alat mekanis yang digunakan untuk mengubah energi menjadi gerakan linier dengan menggunakan hidrolika. Umumnya, alat berat terutama bergantung pada aktuator hidrolik yang berbeda untuk berfungsi. Contohnya; sebuah buldoser mampu mengangkat berton-ton puing dengan aktuator yang ditemukan di dalam lengan pengangkatnya. Ini banyak digunakan setiap kali kecepatan tinggi & operasi kekuatan besar diperlukan seperti dalam sistem kontrol loop tertutup. Aktuator hidrolik diklasifikasikan menjadi tiga jenis linier, putar, dan semi putar. Artikel ini membahas salah satu jenis aktuator hidrolik yaitu; aktuator putar - bekerja dengan aplikasi.
Apa itu Aktuator Rotary?
Aktuator putar adalah perangkat listrik, bertenaga fluida, atau manual yang digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi gerakan berputar atau berosilasi. Aktuator ini terutama digunakan dalam operasi katup manual atau otomatis di mana aksesibilitas utilitas seperti udara terkompresi atau tenaga listrik memainkan peran penting dalam memilih aktuator.
Jenis aktuator ini berbeda dari aktuator linier karena aktuator linier menggunakan gerakan linier untuk mentransmisikan daya ketika berlawanan dengan rotasi; namun, aktuator putar terhubung ke perangkat untuk membentuk aktuator linier. Aktuator ini digunakan pada peralatan hidrolik bergerak, di atas pesawat terbang, dan dalam sistem kontrol gerak.
Bagaimana Cara Kerja Aktuator Rotary?
Untuk sistem tenaga fluida, aktuator putar bekerja seperti perangkat output daya yang mengangkut gerakan berosilasi di atas rentang terbatas dalam satu putaran penuh lingkaran. Jadi aktuator putar kanan menghasilkan kerja melalui aksi tekanan fluida langsung terhadap baling-baling internal. Di sini, pekerjaan dapat didefinisikan sebagai energi yang diterapkan di atas jarak. Sebuah aktuator putar terutama digunakan untuk memberikan gerakan berputar atau sudut dengan hanya memungkinkan stroke dalam gerakan berosilasi dengan sudut yang ditentukan. Aktuator ini menghasilkan jenis kerja rotasi khusus yang dikenal sebagai torsi.
Dalam diagram rangkaian aktuator putar sederhana di atas, kita dapat mengamati bahwa sekali gaya diterapkan pada torsi maka torsi terjadi. Ketika aktuator ini bekerja pada kecepatan yang lebih rendah melalui torsi tinggi, maka output torsi digunakan sebagai pengganti tenaga kuda untuk tujuan identifikasi & pemeringkatan. Saat memilih aktuator putar, kecepatan merupakan pertimbangan sekunder untuk aplikasi tertentu.
Untuk pengukuran torsi, satuan tipikal adalah foot-pon (lb.ft). Misalnya, jika aktuator putar dengan radius dua kaki digunakan untuk mengangkat beban 200 pon, maka torsi yang dihasilkan yang diperlukan untuk mencapai kerja adalah 400 lb•ft.
Memahami hubungan utama antara sistem fisik & torsi o/p yang diperlukan akan memungkinkan perancang untuk memutuskan aktuator putar yang sesuai untuk setiap aplikasi unik.
Jenis Aktuator Putar
Aktuator putar tersedia dalam berbagai jenis yang dibahas di bawah ini.
Aktuator Rotary Manual
Aktuator putar manual sering kali menggunakan penggerak cacing untuk meningkatkan torsi yang dapat diterapkan operator secara manual untuk menutup katup. Jenis aktuator ini umum pada katup bola & kupu-kupu seperempat putaran di mana kapasitas penguncian sendiri dari beberapa penggerak cacing membantu menjaga katup tetap tertutup. Aktuator ini sering menggunakan roda tangan besar untuk meningkatkan torsi pekerja yang tersedia. Terkadang perangkat ini disebut penggantian manual atau operator roda gigi di industri katup.
Aktuator Rotary Listrik
Aktuator putar listrik digunakan untuk menggerakkan komponen secara berputar melalui daya elektromagnetik dari motor listrik . Mereka biasanya menyediakan kemampuan pengindeksan & kontrol untuk memungkinkan banyak posisi berhenti dengan pukulan. Elemen berputar dari aktuator ini adalah poros melingkar atau meja. Poros melingkar sering terdiri dari alur pasak sedangkan tabel menawarkan model baut untuk memasang komponen tambahan.
Spesifikasi aktuator ini meliputi suplai tegangan, torsi maksimum, pengulangan, kapasitas beban, suhu operasi, sudut rotasi, dan langkah linier. Aktuator putar listrik digunakan dalam berbagai aplikasi seperti roda gigi switching daya tinggi, industri tenaga listrik, industri otomotif & aplikasi pengemasan.
Aktuator Rotary Bertenaga Fluida
Aktuator putar bertenaga fluida juga dikenal sebagai aktuator putar pneumatik atau putar hidraulik. Dalam jenis aktuator ini, daya fluida diberikan ke silinder untuk menggeser scotch yoke dan rakitan rak-dan-pinion atau ke rotor untuk penggerak poros lurus dari udara atau oli hidrolik. Umumnya, jenis aktuator ini bergerak di antara 90° hingga 360° berhenti berdasarkan persyaratan putaran dari komponen atau katup tertentu.
Aktuator Rotary Rak & Pinion
Ini adalah perangkat mekanis yang terutama digunakan untuk mengontrol peredam atau katup secara otomatis dalam aplikasi berbasis industri. Dalam aktuator ini, rack & pinion adalah nama umum yang digunakan untuk beberapa roda gigi yang mengubah gerakan dari linier menjadi rotasi. Gear bar linier dikenal sebagai rak yang menghubungkan gigi pada roda gigi bundar yang dikenal sebagai pinion. Ketika gaya linier diterapkan pada rak akan menyebabkan gerakan berputar dari pinion.
Aktuator Rotary Scotch Yoke
Jenis aktuator ini termasuk batang geser yang terhubung ke katup di satu ujung sedangkan kuk terhubung di ujung lainnya, yang mencakup slot untuk blok yang hanya meluncur ke belakang dan ke depan. Blok geser hanya terhubung ke piston, akibatnya, setelah piston menggerakkan blok drive maka yoke berputar dan setelah itu menggerakkan bar untuk membuka katup.
Aktuator ini digunakan dalam Minyak dan Gas untuk mengaktifkan katup untuk memisahkan aliran di dalam pipa, digunakan di pertambangan untuk mengaktifkan katup untuk memisahkan nozel dalam saluran pencucian batu, dan air dan air limbah untuk mengaktifkan katup untuk memisahkan saluran umpan, tangki & filter.
Aktuator Heliks
Aktuator putar heliks menggunakan satu set roda gigi heliks & silinder untuk mengubah i/p linier menjadi output putar berosilasi. Silinder dalam aktuator ini akan berisi tiga pin berputar & tiga slot heliks yang dikerjakan di dalam tabung terluar. Jadi tabung ini juga menyertakan tiga kunci pada bagian kecilnya untuk menghindarinya bergerak terlalu jauh melalui rumpun di dalam silinder tengah. Setelah silinder bergerak, maka gaya udara menekan silinder terluar untuk membuka katup dan menekan pegas di bagian luar tabung terluar. Ketika kekuatan udara dilepaskan, pegas mendorong katup untuk menutup kembali.
Aktuator Elektrohidraulik
Aktuator elektro-hidraulik menggunakan cairan hidrolik bertekanan untuk mengoperasikan katup tetapi sumber energi utamanya hanya listrik. Energi listrik yang disuplai digunakan untuk memberi energi pada motor listrik untuk mengontrol pompa hidrolik setelah itu memasok cairan bertekanan untuk mengoperasikan aktuator hidrolik untuk mengontrol katup. Seluruh sistem mandiri yang menghilangkan kebutuhan unit daya hidrolik terpisah untuk menyederhanakan konstruksi sistem & meningkatkan keandalan & keamanan.
Aktuator ini menggunakan katup putar atau linier berdasarkan persyaratan aplikasi. Aktuator ini sangat cocok untuk mengoperasikan katup yang memerlukan dorongan atau torsi besar di mana kecepatan operasi tinggi atau sistem gagal-aman diperlukan.
Aktuator Putar Baling-Baling
Aktuator tipe baling-baling pneumatik & Hidrolik cukup menggunakan minimal satu atau dua baling-baling yang terhubung ke hub di ruang melingkar atau berbentuk baji, di mana pun baling-baling dapat berputar dari 90 – 280 derajat. Dalam aktuator ini, hub hanya berputar di antara pemberhentian dengan menggunakan minyak atau angkatan udara untuk menghasilkan gerakan pada batang keluaran. Aktuator baling-baling ganda mencakup dua baling-baling berlawanan yang memberikan lebih banyak torsi tetapi rotasinya sangat terbatas dibandingkan dengan aktuator baling-baling tunggal dalam ruang melingkar yang lengkap.
Baling-baling di aktuator ini berputar pada tekanan & terus berputar hingga mencapai akhir langkah. Setelah tekanan udara diterapkan di ujung lain dari baling-baling dapat menyebabkan poros berputar ke arah sebaliknya.
Aktuator ini digunakan di mana ruang dibatasi karena ukurannya yang padat; sering digunakan untuk mentransfer, menjepit, atau menempatkan beban ringan dalam aplikasi kecepatan sedang.
Keuntungan dan kerugian
Itu keuntungan dari aktuator putar r meliputi berikut ini.
- Ini tahan lama & memberikan torsi yang relatif tinggi untuk ukuran.
- Ini mengurangi masalah pemeliharaan.
- Aktuator ini berputar, sehingga mereka dapat dengan mudah memindahkan berbagai hal pada setiap sudut yang diperlukan
- Aktuator ini sangat stabil setelah dioperasikan dan bahkan pada kecepatan yang lebih rendah.
- Ini memberikan operasi akselerasi & deselerasi yang sangat halus.
- Aktuator putar dengan motor loncatan, penyesuaian kecepatan & posisi dapat dilakukan dengan mudah.
Itu kerugian dari aktuator putar termasuk berikut ini.
- Aktuator Vane memiliki torsi dan rotasi terbatas dibandingkan dengan aktuator rack & pinion, biasanya hingga 280 ° tertinggi untuk model baling-baling tunggal. Jadi ini berlaku dalam beban ringan dalam aplikasi kecepatan sedang.
- Aktuator ini hanya dapat menampung beban ringan karena poros menggunakan bantalan tipe bushing kecil.
- Kapasitas guncangan minimal.
- Berhenti eksternal biasanya diperlukan untuk aplikasi berbasis kecepatan yang lebih tinggi.
Aplikasi
Aplikasi aktuator putar meliputi berikut ini.
- Ini digunakan dalam beberapa sistem kontrol gerak & juga untuk mengoperasikan klem atau penangan pick-and-place.
- Aktuator putar sering digunakan di ruang angkasa untuk mengubah kecepatan tinggi, gerakan berputar torsi rendah, dll.
- Aktuator putar khusus lainnya juga dirancang untuk digunakan di bawah air.
Ini digunakan dalam aplikasi pertanian untuk memutar lengan, boom, atau perangkat lain pada perangkat tertentu - jangkauan.
- Aktuator putar hidraulik biasanya digunakan dalam aplikasi di mana torsi tinggi diperlukan.
- Ini digunakan dalam industri untuk memposisikan, mentransfer & menjepit bagian.
- Ini adalah silinder pneumatik yang digunakan untuk memberikan gerakan sudut atau berputar dengan hanya membiarkan stroke dalam gerakan berosilasi dengan sudut yang ditentukan.
- Ini digunakan dalam aplikasi industri, kelautan, bahan penanganan, robotika, pemrosesan logam, dll.
Jadi, ini semua tentang gambaran umum tentang aktuator putar - jenis dengan aplikasi. Pemilihan aktuator ini terutama tergantung pada torsi, rotasi, ukuran paket, metode pemberian daya, aplikasi, karakteristik mekanis benda yang diputar, keberadaan atmosfer yang tidak stabil, dll. Aktuator ini paling sering digunakan dalam gas & industri minyak. Ini pertanyaan untuk Anda, apa itu aktuator?
