اکچویتور

اکچویتور چیست؟

در صنایع مختلف برای استفاده بهینه از شیرآلات در سیستم ها و پایپینگ از اجزا و تجهیزات گوناگونی که هر کدام در راستای بهتر شدن روند کنترل فشار و دمای وارد شده به سیستم نقش مهمی را ایفا می کنند، استفاده می شود. اکچویتورها از جمله همین تجهیزات مهم در راستای بهتر کنترل کردن سیستم ها هستند.

اکچویتورها را در صنعت با نام عملگر نیز می شناسند که این عملگر ها غالبا به صورت پنوماتیکی یا بادی، الکتریکی یا برقی و مکانیکی یا دستی تولید می شوند و با نصب شدن آنها بر روی شیرآلات، به باز یا بسته شدن کامل و یا درصدی از آن نظارت دارند. اکچویتورها این عمل را از طریق تبدیل کردن نیرویی روتاری (دورانی) به نیروی خطی (رفت و برگشتی) و بالعکس انجام می دهند. بطور کلی اکچویتورها برای انجام فعالیت های خود، به یک منبع انرژی همیشگی نیاز دارند. مانند منبع انرژی هوای فشرده که مورد نیاز همیشگی اکچویتورهای پنوماتیکی است.

کاتالوگ پایپینگ فامکو

برای درک بهتر تبدیل انرژی به وسیله عملگرها می توان اکچویتور پیستونی را که زیر مجموعه اکچویتورهای خطی می باشد، مثال زد که با نصب تعدادی از قطعات مکانیکی مانند رک و پینیون (Rock And Pinion) بر روی آن می توان حرکت خطی آن را به حرکت دورانی تغییر داد.

در این میان اکچویتورهای خطی سهم بیشتری را در صنایع به خود اختصاص داده اند، چرا که قابل استفاده بر روی تمام شیرآلات اعم از شیرهای دیافراگمی یا دروازه ای، بال ولوها یا شیرهای پروانه ای و همچنین دیگر شیرآلات بوده و انواع مختلفی دارند.

مشخصات فنی اکچویتور

در اکچویتورها برای کنترل فشار و دمای سیال، در دست داشتن یک منبع تولید هوای فشرده برای به کار انداختن اکچویتور و کنترل سیستم به واسطه انرژی باد مقرون به صرفه تر و مناسب تر از استفاده از شیر یا منبع برقی از لحاظ هزینه است. به همین دلیل در انتخاب اکچویتور باید سایز شیر و همچنین فشار و دمای سیال در سیستم مد نظر قرار بگیرند. اکچویتورها بر طبق استانداردهای ASTM B117-73 و ASTM 6063 و ASTM B179 ساخته می شوند.

از دیگر مواردی که باید در زمان انتخاب اکچویتور مد نظر قرار دهیم این است، قدرت گشتاور خروجی مورد نیاز، فشار سیال درون لوله، سایز شیر، توپی یا پروانه ای شیر، نوع حرکت مد نظر Single Or Double Acting، نیاز داشتن یا نداشتن به شیر برقی.

انواع اکچویتور خطی

اکچویتور پنوماتیکی

اکچویتور پنوماتیک که مورد مصرف بسیاری از صنایع مختلف هستند، به صورت مداوم نیاز به وجود داشتن مقدار ثابتی از فشار هوا در راستای انجام کار دارند، که این عملگر ها را در جک ها و بالابرها بیشتر می توان یافت، این عملگرها در صنعت به دو نوع موجود می باشند:

اکچویتور پنوماتیک دیافراگمی

• در این نوع از عملگرها وارد شدن هوای فشرده از یک طرف به دیافراگم اکچویتور باعث عکس العمل اکچویتور می شود.

اکچویتور پنوماتیک پیستونی

• این عملگرها نسبت به دیافراگمی ها کاربرد بیشتری دارند، به عنوان مثال تحمل فشارهای بالاتر و حجم سیلندرهای کمتری داشته و می توانند دو طرفه هم عمل کنند.

اکچویتور برقی یا الکتریکی

به عنوان کم هزینه ترین در بین انواع اکچویتورها و بدون نیاز به وسایل جانبی، محسوب می شوند. این عملگرها با برق 24 ولت DC و یا 220 ولت AC به راحتی کار می کنند. از این رو می توان از آنها در بخش های دور از دسترس و در موقعیت هایی که فضای کافی برای اپراتور وجود ندارد و امثال این موارد استفاده کرد. از متداول ترین ولتاژهای مورد استفاده اکچویتور برقی یا الکتریکی تکفاز 12 ولت DC و 24 ولت DC و 208 ولت AC و 115 ولت AC وبرای اکچویتور سه فاز، ولتاژ های 230 ولت AC و 460 ولت AC می باشد.

اکچویتورهای الکتریکی یا برقی حرکت های رفت و برگشت را در مقدار کورس های خاصی انجام می دهند که به طور کلی شامل کورس های تعریف شده و استاندارد خطی 100، 150، 200، 250، 300، 350 و 400 میلیمتر می باشند. اکچویتور برقی تنها عملگرهایی هستند که می توان به صورت ترکیبی با عملگرهای پنوماتیکی و هیدرولیکی مورد استفاده قرار داد.

اکچویتور هیدرولیکی

از این عملگرها در سیستم هایی که امکان استفاده از عملگرهای پنوماتیک و الکتریک وجود ندارد، استفاده می کنند. این عملگرها به صورت دائم تحت فشار مایع بوده چرا که برای انجام کار به این فشار نیاز اساسی دارد، به خاطر وجود فشار روغن و چگالی توان بالایی که دارد در انجام امور کنترلی جریان بسیار سریع عمل می کند. اکچویتور هیدرولیکی را در بازوهای ماشین آلات ساختمانی و مخصوصا در بیل های مکانیکی به وفور می توان یافت.

در نظر داشته باشید از آنجایی که روغن هایی که برای تجهیزات هیدرولیکی استفاده می شوند، اشتعال زا هستند، نباید از آن در برخی محیط های خاص و صنایع که ممکن است خطر آفرین باشد، استفاده کرد.

اکچویتور مکانیکی یا دستی

این عملگرها از یک اهرم یا همان دسته (Hand Well) و از طریق نیروی انسانی جهت انجام کار استفاده می کنند، که البته نمی توان از این نوع اکچویتورها در هر جایی استفاده کرد.

انواع برند اکچویتور

• اکچویتور نوجیکس (Nogix)
• اکچویتور آئوما (Auma)
• اکچویتور پروال (Proval)
• اکچویتور روتورک (Rotork)
• اکچویتور ماژولار (ساندرز) (ES Modular Actuator)
• اکچویتور سامسون (Samson)
• اکچویتور فیشر (Fisher)
• اکچویتور دوراویس (Duravis)
• اکچویتور مگا (Mega)
• اکچویتور آلفا ایر (Alphair)
• اکچویتور یورو کنترل (EURO Control)
• اکچویتور روپو (Ropo)

نحوه عملکرد اکچویتور

اکچویتورها یا عملگرها از دسته قطعات صنعتی بسیار مهم و ارزشمند هستند، که اساسا نیروی مکانیکی مورد نیاز برای انجام کار که تحت شرایط خاص به آن اعمال می شود را از سایر موارد مثل فشار هوا، الکتریسیته و یا فشار مایعاتی مانند روغن تامین کرده و آن را به نیروی حرکت خطی تبدیل می کند و با این کار شیر را به حالات کاملا باز یا کاملا بسته و گاها درصدی از این دو حالت در آورده و تحت کنترل قرار می دهد.

محدودیت های اکچویتور

اکچویتور به مانند هر دستگاه دیگری محدودیت دمایی و فشاری دارد، به این صورت که بر طبق استاندارد بازه دمایی اکچویتر 20- الی 80+ درجه سانتیگراد است که می توان با بکار بردن اورینگ ها به جنس وایتون (VITON) مقدار بازه دمایی را از به 40- الی 150+ درجه سانتیگراد ارتقا داد. همچنین بازه تحمل فشار کاری اکچویتور بین 40 تا 150 psi می باشد. این نوع اکچویتورها بر اساس گشتاور تولید شده، تقسیم بندی می شوند.

لازم به ذکر است که اکچویتورهای پنوماتیک نوجیکس می توانند به دو صورت فنر برگشت دار و یا بدون فنر برگشت دار مورد استفاده قرار بگیرند.

اجزا اکچویتور

سیلندر، پیستون، فنر، پیچ، قاب، موتور، بوش، پکینگ و اورینگ همگی قطعاتی هستند که یک اکچویتور را تشکیل می دهند که در این بین قسمت هایی مانند شفت بر اساس استاندارد DIN/ISO 5211 Part1,2، و سیلندر و کنترلر بر اساس Namur Or VDI/VDE 3845 قابل استفاده و تعویض و نصب هستند.

مزایای اکچویتور خطی

• با استفاده از عملگرهای خطی می توان بصورت همزمان چندین محرک الکتریکی را برای باز و بسته شدن کنترل کرد.
• در زمانی که موتور خاموش شده و متوقف می شود عملگر خطی دستگاه محافظ را فعال ساخته تا از لیز خوردن یا افتادن محرک جلوگیری کرده و به آن آسیب وارد نشود.
• در هر شرایط و هر محیطی قابل استفاده است.
• می توان آن را به پتانسیومتر وصل کرده و کنترل بر موقعیت را بطور دقیق انجام داد.