מפעיל מכני: עיצוב, עבודה ויישומיו

במכונות חשמליות, מפעיל הוא רכיב חיוני המשמש להזזה ובקרה של מערכת או מכשיר. מפעיל משתמש במקור אנרגיה וגם במכשיר בקרה. בדרך כלל, התקן הבקרה הוא שסתום. ברגע שמכשיר בקרה מקבל אות בקרה אז מפעיל מגיב מיד על ידי שינוי מקור האנרגיה לתנועה מכנית. ישנם סוגים שונים של מפעילים זמינים כמו מפעילים רכים, הידראוליים, פנאומטיים, חשמליים, תרמיים/מגנטיים ומכניים. אז מאמר זה דן באחד מסוגי המפעילים כלומר מפעילים מכניים - עבודה עם אפליקציות.

מהו מפעיל מכני?

המפעיל המכני הוא מכשיר המשתמש במקור כוח כדי להשיג תנועה פיזית. מפעילים אלו חשובים וזמינים כמעט בכל מכונה אוטומטית. מקורות הכוח המשמשים במפעילים אלה הם; זרם חשמלי, פנאומטי והידראולי המופעלים ידנית או מופעלים/כיבויים באמצעות מערכת אוטומטית. תפקידו של המפעיל המכני הוא לשנות את התנועה מסיבובי לליניארי בעזרת גיר במהירות שונה. מפעילים מכניים מסווגים כמו ברגים עופרת, ברגים כדוריים, מתלים, מונעי רצועה וכו'. תרשים המפעיל המכני מוצג להלן.

עקרון עבודה של מפעיל מכני

עקרון העבודה של מפעיל מכני הוא לבצע את התנועה על ידי שינוי תנועה סיבובית לתנועה ליניארית. אז פעולת המפעיל המכני תלויה בעיקר בשילובי רכיבים מבניים כמו מסילות וגלגלי שיניים, או שרשראות וגלגלות.

עיצוב מפעיל מכני

המפעיל המכני מתוכנן על ידי שימוש ברכיבים שונים אך הרכיבים המפעילים ביותר הם המנוע, הגיר, מכלול הבורג וצינור ההארכה. מפעילים אלה פועלים בדרך כלל על ידי שינוי התנועה מסיבוב לליניארי.

מָנוֹעַ

המנוע המשמש במפעיל זה הוא מנוע DC שבו מופק כל הכוח של המפעיל.

תִשׁלוֹבֶת

גיר מתוכנן עם פלסטיק או פלדה המשמשים לשינוי היחס בין מהירות מנגנון הנהיגה ומהירות החלקים המונעים. הגיר מחובר פשוט למקור כוח כמו המנוע.

לִדפּוֹק

מפעיל זה עובד על הבורג. אז על ידי סיבוב האום של מפעיל, ציר הבורג ינוע בתוך קו.

צינור הארכה

צינור ההארכה נקרא גם צינור פנימי אשר עשוי בדרך כלל מנירוסטה או אלומיניום. צינור זה מחובר לאום ההנעה עם הברגה ומתארך ונסוג ברגע שהאום מסתובב לאורך הציר הסיבובי.

ברגע שהמנוע במפעיל מופעל, הוא מסובב את גלגל ההילוכים. אז גיר זה פשוט מכפיל את המומנט ומפחית את מהירות המנוע. גלגלי השיניים מסובבים בורג והאום על הבורג פשוט מחובר לצינור ההארכה ומוזז פנימה או החוצה בהתאם לכיוון הבורג מסובב.

יש שבר קפיץ לעטוף במספר מפעילים שיחזיקו את העומס ברגע שהמנוע אינו פועל. שבר קפיץ עיטוף זה יחזיק את העומס בכל כיוון על ידי דחיפה או משיכה ללא חשמל. הברגים המשמשים במפעילים שונים הם ברגים עופרת או ברגים כדוריים.

סוגי מפעילים מכניים

ישנם שלושה סוגים של מפעילים מכניים זמינים בשוק פנאומטיים או לחץ אוויר, לחץ הידראולי או נוזל ומפעילים חשמליים.

מפעילים פניאומטיים

מפעיל פנאומטי משתמש בגז בלחץ או באוויר דחוס כדי ליצור תנועה מבוקרת. מפעילים אלה מגוונים וניתנים לשינוי לשימוש בכל פרויקט. היתרון העיקרי של מפעיל זה הוא; זה מאוד פשוט לשימוש ומהווה אלטרנטיבה בטוחה הן למפעילים הידראוליים והן לחשמליים מכיוון שהם אינם זקוקים לחשמל או להצתה כדי לפעול. החיסרון העיקרי של מפעיל זה הוא שמדחס צריך לפעול ברציפות כדי לשמור על לחץ עבודה בין אם נעשה שימוש במכשיר או לא.

מפעיל הידראולי

מפעיל מכני הידראולי משתמש בלחץ נוזלי כדי לבצע תנועה מכנית. אז מפעילים אלה משמשים בעיקר בכל פעם שנדרשת כמות משמעותית של כוח למערכת או למכונה לתפקד. אלה זמינים בדרך כלל במכונות כבדות שבהן כוח הידראולי נשלט פשוט באמצעות כמות הנוזל בתוך צילינדר. כאשר הנוזל גדל אז נוצר לחץ ולחץ מופחת באמצעות ירידת נוזל. למרות שמפעילים אלה מועילים מאוד ברגע שנדרשת אנרגיה בעלת עוצמה גבוהה, הם נדיפים בטבע וזקוקים למכונאים מיומנים במיוחד לתפעול ולתחזוקה. לדעת יותר על מפעיל הידראולי .

מפעיל חשמלי

מפעיל חשמלי משמש לשינוי האנרגיה ממקור חשמל למכני. מפעיל חשמלי משמש להפעלת שסתומים, ייצור מזון ומשקאות, טיפול בחומרים וציוד חיתוך. בדרך כלל, אלה קלים מאוד לתחזוקה בהשוואה למפעיל הידראולי ומספקים טווח גבוה של דיוק. אנא עיין בקישור זה כדי לדעת יותר על מפעיל אלקטי .

החסרונות העיקריים של מפעילים אלה הם; הם אינם מתאימים לכל הסביבות ודורשים שליטה על נטיות להתחממות יתר. למפעילים אלה אין מיקום אמין אם יש אובדן כוח ויש להם שיעור כשל ממוצע גבוה יותר בהשוואה למפעיל הפנאומטי.

נכסים

המאפיינים של המפעילים הפנאומטיים והחשמליים מפורטים להלן.

יתרונות וחסרונות

היתרונות של מפעילים מכניים כוללים את הדברים הבאים.

• מפעילים אלה קלים מאוד לשימוש.
• רמת הדיוק גבוהה.
• אלה חסכוניים.
• אלה מגוונים וניתנים להתאמה אישית.
• אלה מאובטחים מאוד.
• הביצועים שלו עמידים לאורך זמן.
• אמינות מורחבת
• התקנה והתקנה קלים
• בקרת תנועה מדויקת יותר.
• פחות רעש.
• פחות תחזוקה.
• צריכת האנרגיה פחותה.
• אין דליפות ומגוון שלם של גדלים, אפשרויות ותצורות.

ה החסרונות של מפעילים מכניים כוללים את הדברים הבאים.

• בהשוואה לפנאומטי, המפעיל החשמלי פחות חסכוני.
• סביבת עבודה קשה
• אם הכוח אבד אז אין עמדה בטוחה לכשל.
• במפעיל פנאומטי, המדחס צריך לפעול כל הזמן
• מפעילים הידראוליים הם בעלי אופי לא יציב.
• מפעילים הידראוליים זקוקים למכונאים מיומנים במיוחד.
• אלה רגישים מאוד לרטט

יישומים

היישומים של מפעילים מכניים כוללים את הדברים הבאים.

• המפעילים המכניים משמשים לשינוי תנועת הסיבוב לתנועה ליניארית.
• אלה ישימים כאשר נדרשות תנועות ליניאריות כמו הרמה, תרגום ומיקום ליניארי.
• מפעיל זה פשוט פועל על ידי שינוי סוג אחד של תנועה לאחר באמצעות גלגלות, גלגלי שיניים, שרשראות וכו'.
• מפעילים אלו משנים את אות ה-i/p החשמלי לכוח עירור מכני. אלה משמשים בשילוב עם רדיאטור נפרד בתוך רמקולים במצב מבוזר ויישומי בקרה אקטיביים לביטול רעשים ורטטים.
• מכשירים אלה פשוט מספקים תנועות מוגבלות ומבוקרות שמתפקדות באופן ידני, חשמלי, או עם נוזלים שונים כמו הידראולי, אוויר וכו '.

לפיכך, זוהי סקירה כללית של מכאני מפעיל – עובד עם יישומים. במפעיל זה, המנגנונים הפנימיים המשמשים להמרת הספק i/p לתנועה שונים בעיקר על סמך כיוון היציאה המיועד ומקור הכוח המסוים שנוצל. כיוון תנועת ה-o/p הוא סיבובי או ליניארי. בדרך כלל, מפעילים אלו חזקים מאוד בהשוואה לסוגים אלקטרומגנטיים המשמשים כך ביישומי מומנט גבוה. הנה שאלה בשבילך, מה זה מפעיל?