اکچویتور پنوماتیکی

اکچویتور پنوماتیکی (عملگر پنوماتیکی) احتمالا پرمصرف ترین اکچویتور در شیر های صنعتی هستند. زیرا نسبتا ارزان هستند و انرژی مورد نیاز آن ها (هوای فشرده) در اغلب کارگاه ها موجود است. اکچویتور پنوماتیکی، ساختار ساده تری نست به انواع مشابه الکتریکی و هیدرولیکی شان دارند واین عامل نیز یکی از مزایای دیگر آن ها محسوب می شود، زیرا تعمیر و نگهداری آن ها آسان تر خواهد بود.

اکچویتور پنوماتیکی غالبا از هوای فشرده به عنوان منبع انرژی استفاده می شود، ولی در بعضی از سیستم ها دیده شده که از گازهای طبیعی نیز برای این کار استفاده می شود .وقتی لازم باشد یک سری اکچویتور پنوماتیکی (عملگر پنوماتیکی) را به صورت یک شبکه به هم پیوسته به کاربرد، لازم است از یک کمپرسور و یک انبار مناسب برای تأمین هوای فشرده یکنواخت و کافی استفاده نمود. برای محاسبه ظرفیت تأمین هوای فشرده باید به عواملی نظیر سایز لوله و شیلنگ ها و تعداد دفعات عملکرد اکچویتور پنوماتیکی (عملگر پنوماتیکی) و میزان مصرف آن توجه کرد.

انواع اکچویتور پنوماتیکی

سه نوع اصلی از اکچویتورهای پنوماتیکی مورد مصرف در شیر های صنعتی عبارتند از:

اکچویتور دیافراگمی

اکچویتور دیافراگمی معمولا برای شیرهای با حرکت خطی به کار می روند ولی می توان از آن ها در شیر های دورانی نیز استفاده نمود. معمولا بر روی این قاب، عقربه ای تعبیه شده است که وضعیت باز و بسته بودن شیر را نشان می دهد. برخی از این اکچویتورها یک طرفه هستند (single acting) که در یک طرف دیافراگم، یک فنر قرار داده شده است تا وقتی فشار هوای ورودی به محفظه کاهش می یابد، این فنر بتواند دیافراگم را به جای اول خود برگرداند. این فنر به هنگام قطع هوای فشرده می تواند اکچویتور را به وضعیت اولیه باز گرداند و در واقع شیر را به وضعیت اولیه خود (باز یا بسته) در آورد. در شیر های با اکچویتور (عملگر) دبل اکشن اعمال نیروی هوای فشرده باعث بسته شدن شیر می شود. بنابراین هرگاه که هوای فشرده به هر علتی قطع شود، شیر خود به خود باز شده و در همین حالت باقی می ماند.

اکچویتور پیستونی

هرچند که اکچویتور های پیستونی piston type ، معمولا اولین انتخاب در اکچویتور ها محسوب نمی شوند. ولی به تدریج کاربرد گسترده تری در شیر های صنعتی پیدا کرده اند. در این اکچویتور ها از یک سیلندر و یک پیستون لغزنده که با اورینگ نسبت به سیلندر ابندی شده است، استفاده می شود. سیلندر اکچویتور توسط یک قاب ریخته گری شده است به بدنه شیر وصل می شود. با این طرح، فضای کافی برای نصب قطعات و لوازم جانبی کنترل وجود دارد.

اکچویتور پره ای

اکچویتور های پره ای vane actuator معمولا برای دوران های 90 درج به کار می رود. در داخل این اکچویتور، یک پره نوسانی که لبه آن نسبت به دیواره داخلی محفظه ابتدی شده است، قرار دارد. با ورود و خروج هوای فشرده به فضای طرفین این پره، یک حرکت دورانی محدود در شفت متصل به آن به وجود می اید.وقتی هوا به فضای یک پره وارد می شود، هوای طرف دیگر تخلیه شده و پره حول شفت خود می چرخد. طراحی این اکچویتور (عملگر) ساده، قیمت آن پایین و تعداد اجرای آن کم است و به همین دلیل، نگهداری و تعمیر آن نیز آسان است. این اکچویتورها را می توان فقط برای گشتاورد های پایین و فشار های کم به کار برد، که این موضوع از محدودیت های این اکچویتور (عملگر) محسوب می شود.

مزایای اکچویتور پنوماتیکی

۱. تهیه هوای فشرده نسبتا ارزان و آسان است.

۲. پیستون ها غالبا آزادانه حرکت می کنند و خود به خود قفل نمی شوند. به همین دلیل به نصب فنر در یک طرف پیستون می توان در مواقع اضطراری پیستون را به جای اولیه خود باز گرداند.

۳. وقتی که هوا با یک منبع گرمایی در تماس باشد، افزایش فشار هوای گرم به عملکرد اکچویتور کمک می کند.

۴. طراحی این عملگر ساده تر، کم هزینه تر و نگهداری و تعمیر آن ها نسبتا کم است.

۵. هوای اضافی و خارج شده از سیستم، بدون ایجاد هیچ مشکلی به هوای آزاد بر می گردد.

معایب اکچویتور پنوماتیکی

1. مصرف هوای فشرده در اکچویتور های پنوماتیکی بزرگ که برای شیر های بزرگ مورد نیاز هستند، ممکن است زیاد باشد ویا اصلا ممکن است نیروی هوای فشرده قادر به گرداندن میله شیر بزرگ نباشد.

۲. طراحی عملگرهای پنوماتیکی و به کار گیری رینگ ها آب بندی لاتستیکی در آنها، باعث محدودیت دمایی اینگونه عملگرها می شوند.