2.2 Ularning ishlash prinsiplari va jarayonlari.
Aktuatorlar quvvatning turli shakllarini - elektr tokini, gidravlik suyuqlik
bosimini, pnevmatik bosimni yoki hatto termal yoki kimyoviy energiyani olish va
uni boshqariladigan harakatning qandaydir shakliga aylantirish orqali ishlaydi. Bu
chiziqli (to'g'ri chiziq bo'ylab oldinga va orqaga harakat) yoki aylanma (aylanish
harakati) bo'lishi mumkin.
Aktuatorlarning ishlash printsipi va ishlash printsipi qanday? Mexanik aktuator
aylanish harakati kabi bir turdagi harakatni boshqa turga, masalan, chiziqli
harakatga aylantirish orqali harakatni amalga oshirish uchun ishlaydi . Bunga misol
qilib tirgak va pinionni keltirish mumkin. Mexanik aktuatorlarning ishlashi tishli va
relslar yoki kasnaklar va zanjirlar kabi konstruktiv komponentlarning
kombinatsiyasiga asoslanadi.
Shlangi
press
paskal
printsipiga
bog'liq:
yopiq
tizimdagi
bosim
doimiydir. Tizimning bir qismi piston nasos vazifasini bajaradi, kichik tasavvurlar
maydoniga ta'sir qiluvchi oddiy mexanik kuch bilan; boshqa qismi esa mos ravishda
katta mexanik kuch hosil qiluvchi kattaroq maydonga ega pistondir. Nasosi press
27
tsilindridan ajratilgan bo'lsa, faqat kichik diametrli quvurlar (bosimga osonroq
qarshilik ko'rsatadi) kerak bo'ladi.
Paskal qonuni: Cheklangan suyuqlikdagi bosim kamaymasdan uzatiladi va idish
devoriga 90 graduslik burchak ostida teng maydonlarda teng kuch bilan ta'sir qiladi.
Suyuqlik, masalan, moy, har qanday piston ichkariga surilganda joyidan
siljiydi. Suyuqlik siqilmaydigan bo'lganligi sababli, kichik pistonning siljishi hajmi
katta piston bilan almashtirilgan hajmga teng. Bu hajm = maydon × uzunlikni
hisobga olgan holda, pistonlar boshlari maydonlarining nisbati bilan mutanosib
bo'lgan siljish uzunligidagi farqni keltirib chiqaradi. Shuning uchun, katta
pistonning sezilarli darajada harakatlanishi uchun kichik pistonni katta masofaga
siljitish kerak. Katta pistonning harakatlanadigan masofasi kichik piston
harakatlanadigan
masofani
pistonlar
boshlari
maydonlarining
nisbatiga
bo'linadi. Bu holda energiya, ish shaklida qanday saqlanadi va energiya saqlanish
qonuniqoniqadi. Ish masofaga qo'llaniladigan kuchdir va kattaroq pistonga kuch
kuchayganligi sababli, kuch qo'llaniladigan masofani kamaytirish kerak.
So'nggi yillarda turli xil aktuatorlar avtomobilsozlik sanoatida katta e'tiborni
tortganligi haqiqatdir, chunki ular nafaqat dasturlashtiriladigan harakat va
boshqarish qobiliyatini taklif qiladi, balki avtomatlashtirish jarayonini yanada silliq
va tezlashtiradi. Pnevmatik aktuatorlardan tashqari, elektr mexanik aktuatorlar ham
juda mashhur, chunki valfni ishga tushirish usuli uzoq vaqtdan beri mavjud va har
doim avtomobilning ichki dvigatelini takomillashtirishda katta imkoniyatlarga
ega. Elektr mexanik klapanlar tizimi ishlab chiqilgandan so'ng, tartibni pnevmatik
aktuatorlarga o'xshash ommaviy ishlab chiqarishga qo'yish mumkin. Keyinchalik,
ishchilar har bir qismni quradilar va turli qismlarni kompyuter tomonidan
boshqariladigan stendga birlashtiradilar va ma'lum bo'lishicha, kichik o'rtacha
quvvat kabi ma'lumotlardan ko'rinib turibdiki, dvigatel bilan boshqariladigan
tizimda elektr mexanik klapandan foydalanishning afzalliklari juda aniq. iste'mol va
past vana o'tirish tezligi. Bundan tashqari, kelebek klapanning ishlashi yordamida
elektr mexanik klapan yaxshiroq Gate Valve ishlashiga ega bo'lishi mumkin. Bu
erda siz pnevmatik aktuatorlar haqida eng professional ma'lumotlarni topishingiz
mumkin. Butterfly valve ishlashini nazorat qilish pnevmatik aktuatorlarning
samaradorligini optimallashtirish uchun eng yaxshi strategiyalardan biri bo'lishi
mumkin, chunki bu dastur dvigatellarda valf aktuatorlarini osonlashtirishga
qodir. Masalan, o'zgaruvchan kapalak klapanining ishlash muddati va ko'tarilishi
kabi ilovalarda dvigateldan mustaqil bo'lgan solenoid klapan harakatining qabul
qilinishi tufayli yonilg'i tejamkorligi va emissiya bo'yicha pnevmatik
aktuatorlarning ma'lum darajada yaxshilanishi kuzatiladi. Darhaqiqat, pnevmatik
aktuatorlarning dizayni va tegishli ish parametrlarining ta'siri bir qator
28
tadqiqotchilar tomonidan taqdim etilgan va o'rganilgan, ularda magnit aktuatorning
dinamik ishlashi batafsil tavsiflangan va kelgusida takomillashtirish bo'yicha
keyingi
takliflar
ishlab
chiqilgan.
Aniqroq qilib aytadigan bo'lsak, pnevmatik aktuatorlarning yangi tuzilishi gibrid
quvvatni kapalak valfining ishlashi bilan birlashtirib, magnit oqimni g'altakning
qo'zg'alishi va doimiy magnitlar bilan birlashtirishi va bir qator parametr
modellarini aniqlash mumkin bo'ladi. turli xil ish sharoitlarida pnevmatik
aktuatorlar tizimining javobini nazorat qilish va nazorat qilish uchun chiqariladi va
ishlatiladi. Yuqorida aytib o'tilgan tavsif, model va boshqarish faqat kapalak
valfining ishlashini ochish va yopish uchun magnit kuch yordamida amalga
oshirilishi mumkin va harakat xususiyatlarini tartibga solish uchun boshqaruvchi
umuman majburiydir. Pnevmatik aktuatorlarning davlat kosmik tavsifi asosida,
ishlanmalar boshqaruvchisi birinchi navbatda asosiy jismoniy printsiplardan,
shuningdek, sohadagi parametrlarni aniqlashdan kelib chiqadi va oqilona energiya
ko'rsatkichlari bilan ishlab chiqilgan. Flowxgroup sizga eng yaxshi elektr
aktuatorlarni taklif qilishi mumkin.
Aktuatorlar uchta asosiy dizaynga ega: pnevmatik (havo) bilan boshqariladigan,
elektr bilan ishlaydigan va gidravlika bilan boshqariladigan. Pnevmatik
boshqariladigan aktuatorlar eng keng tarqalgan turi hisoblanadi. Ular uchta
dizaynda keladi: diafragma, piston va qanot. Har bir dizayn havo bosimini mexanik
energiyaga aylantiradi. Elektr bilan boshqariladigan aktuatorlar elektr energiyasini
mexanik energiyaga aylantiradi. Masalan, elektromagnit klapan va motorli aktuator.
Solenoid klapanlar yoqish / o'chirish uchun mo'ljallangan. Gidravlik tarzda
boshqariladigan aktuatorlar juda kuchli. Ular suyuqlik bosimini mexanik
energiyaga aylantiradilar. Shlangi aktuator stendni siljitish yoki joylashtirish uchun
suyuqlik
o'tkazmaydigan
silindr
va
pistondan
foydalanadi.
Odatda
avtomatlashtirilgan eshik klapanlari yoki slayd klapanlari bilan foydalanishda
topiladi. U juda ko'p stend sayohati kerak bo'lgan joylarda qo'llaniladi.
Aktuatorlar odatda ishlab chiqarish yoki sanoat ilovalarida qo'llaniladi va
motorlar, nasoslar, kalitlar va klapanlar kabi qurilmalarda qo'llanilishi mumkin.
29
2.2.1-rasm.
Energiya manbalari. Ehtimol, aktuatorning eng keng tarqalgan turi havo bilan
quvvatlanadi va pnevmatik silindr yoki havo tsilindri deb ataladi. Ushbu turdagi
aktuator havo o'tkazmaydigan silindr bo'lib, odatda metalldan yasalgan bo'lib, havo
chiqarilganda yoki siqilmaganda pistonni harakatlantirish uchun siqilgan havoning
saqlangan energiyasidan foydalanadi. Ushbu aktuatorlar ishlab chiqarish va yig'ish
jarayonlarida eng ko'p qo'llaniladi. Robot texnikasida qo'llaniladigan tutqichlar
inson barmoqlari kabi ishlash uchun siqilgan havo bilan boshqariladigan
aktuatorlardan foydalanadi.
Aktuator elektr yoki gidravlika bilan ham quvvatlanishi mumkin. Havo
tsilindrlari bo'lgani kabi, elektr tsilindrlari va gidravlik silindrlar ham mavjud bo'lib,
ularda silindr elektr yoki gidravlikani harakatga aylantiradi. Suyuqliklarni
ishlatadigan gidravlik silindrlar ko'pincha ma'lum turdagi transport vositalarida
uchraydi.
Ko'pgina aktuatorlarda bir nechta turdagi quvvat manbalari mavjud. Masalan,
elektromagnit klapanlar ham havo, ham elektr quvvati bilan quvvatlanishi
mumkin. Shu bilan bir qatorda, solenoid ham gidravlika, ham elektr quvvati bilan
quvvatlanishi mumkin.
Harakat turlari. Aktuatorlar chiziqli harakatni, aylanma harakatni yoki tebranish
harakatini yaratishi mumkin. Ya'ni, ular bir yo'nalishda, aylanma harakatda yoki
qarama-qarshi yo'nalishda muntazam oraliqlarda harakat hosil qilishlari
mumkin. Shlangi va havo tsilindrlari bir ta'sirli silindrlar sifatida tasniflanishi
mumkin, ya'ni energiya manbai bir yo'nalishda harakatga sabab bo'ladi va boshqa
yo'nalish uchun buloq ishlatiladi. Shu bilan bir qatorda, bu tsilindrlar ikki
tomonlama ta'sirli silindrlar bo'lishi mumkin, ya'ni energiya ikki yo'nalishda
ishlatiladi.
Servo aktuator - bu harakatlanuvchi ob'ektning holatini, tezligini yoki
momentini boshqarish uchun ishlatilishi mumkin bo'lgan qurilma. Bu, asosan, qayta
30
aloqa mexanizmiga ulangan vosita bo'lib, uning o'rnini aniq nazorat qilish imkonini
beradi. Servo aktuatorlar robototexnika, sanoat avtomatlashtirish va maishiy
elektronika kabi turli xil ilovalarda qo'llaniladi.
Servo aktuatorning maqsadini tushuntirish:
Tasavvur qiling, siz robot qo'lining harakatini boshqarishga harakat
qilyapsiz. Siz qo'lingizga qaerga borishni va qanchalik tez harakat qilishni aniq
aytishni xohlaysiz. Bu erda servo aktuator kiradi.
Robot qo'lidagi har bir bo'g'inning harakatini boshqarish uchun servo
aktuatordan foydalanish mumkin. Buni bo'g'inni kerakli holatga aniq aylantirish
orqali amalga oshiradi. Servo aktuator uning to'g'ri joylashishini ta'minlash uchun
qayta aloqa mexanizmidan foydalanadi.
Servo aktuatorlar boshqa ko'plab ilovalarda ham qo'llaniladi. Masalan, ular
avtomobil dvigatelidagi gaz kelebeği o'rnini, samolyot qanotidagi qanotlarni va
smartfondagi kamerani boshqarish uchun ishlatiladi.
Servo aktuatorlarning kundalik hayotda qanday ishlatilishiga misollar:
Avtomobilda servo aktuatorlar gaz kelebeği, rul g'ildiragi va tormozlarning
holatini boshqarish uchun ishlatiladi.
Samolyotda servo aktuatorlar qanotlarning, rulning va aileronlarning holatini
boshqarish uchun ishlatiladi.
Smartfonda servo aktuatorlar kamera o'rnini va avtofokus linzalarini boshqarish
uchun ishlatiladi.
Robotda bo'g'inlarning harakatini boshqarish uchun servo aktuatorlar ishlatiladi.
O'yinchoqlarda servo aktuatorlar uchuvchi o'yinchoqning qanotlari yoki
yuradigan o'yinchoqning oyoq-qo'llari kabi qismlarning harakatini boshqarish
uchun ishlatiladi.
Servo aktuatorlar ko'plab zamonaviy mashinalar va qurilmalarning muhim
qismidir. Ular bizga ko'plab ilovalar uchun zarur bo'lgan ob'ektlarning harakatini
aniq nazorat qilish imkonini beradi.
Robot texnikasida aktuatorlar istalgan vazifani bajarish uchun zarur bo'lgan
kuch va harakatni ta'minlaydigan qurilmalardir. Ular elektr signalini yoki
energiyani jismoniy harakatga aylantiradilar. Aktuatorlar robot tizimlarining
muhim tarkibiy qismidir, chunki ular robotning o'z vazifalarini bajarishi uchun zarur
harakatni ta'minlaydi.
Robot texnikasida turli xil aktuatorlar qo'llaniladi, jumladan:
Elektr dvigatellari: Elektr dvigatellari elektr energiyasini aylanma harakatga
aylantiradi, keyinchalik u vint yoki tishli tizim kabi mexanik aloqa orqali chiziqli
harakatga aylantirilishi mumkin.
31
Shlangi aktuatorlar: Shlangi aktuatorlar chiziqli yoki aylanish harakatini
yaratish uchun gidravlik suyuqlikdan foydalanadi. Ular odatda sanoat robotlarida
va boshqa og'ir yuklarda qo'llaniladi.
Pnevmatik aktuatorlar: Pnevmatik aktuatorlar chiziqli yoki aylanish harakatini
yaratish uchun siqilgan havodan foydalanadi. Ular odatda yuqori kuch talab
qilinadigan ilovalarda, masalan, zavod avtomatlashtirish tizimlarida qo'llaniladi.
Piezoelektrik
aktuatorlar:
Pyezoelektrik
aktuatorlar
qo'llaniladigan
kuchlanishga javoban kengayish yoki qisqarish orqali harakat hosil qiladi. Ular
odatda mikro robototexnika va nanotexnologiya kabi yuqori aniqlikdagi ilovalarda
qo'llaniladi.
Aktuatorlar talab qilinadigan kuch va tezlik, robot ishlaydigan muhit, aktuator
tizimining narxi va murakkabligi kabi omillar asosida tanlanadi
|