1. Ikhtisar aktuator pneumatik
Aktuator pneumatik adalah aktuator yang menggunakan tekanan udara untuk menggerakkan pembukaan dan penutupan atau penyetelan katup. Mereka juga disebut aktuator pneumatik atau perangkat pneumatik, tetapi umumnya disebut kepala pneumatik. Aktuator dan mekanisme penyetelan aktuator pneumatik merupakan satu kesatuan yang utuh, dan aktuator tersebut mempunyai tipe membran, tipe piston, tipe garpu, dan tipe rak dan pinion.
Jenis piston memiliki langkah yang panjang dan cocok untuk situasi yang membutuhkan daya dorong lebih besar; sedangkan tipe membran mempunyai langkah kecil dan hanya dapat langsung menggerakkan batang katup. Aktuator pneumatik tipe garpu memiliki karakteristik torsi besar, ruang kecil, dan kurva torsi lebih sesuai dengan kurva torsi katup, tetapi tidak terlalu indah; sering digunakan pada katup dengan torsi tinggi. Aktuator pneumatik rak-dan-pinion memiliki keunggulan struktur sederhana, tindakan yang stabil dan andal, serta aman dan tahan ledakan. Ini banyak digunakan dalam proses produksi dengan persyaratan keselamatan tinggi seperti pembangkit listrik, industri kimia, dan penyulingan minyak.
2. Prinsip kerja aktuator pneumatik
1. Diagram prinsip kerja aktuator pneumatik kerja ganda
Ketika tekanan sumber udara memasuki rongga antara dua piston silinder dari lubang udara (2), kedua piston dipisahkan dan digerakkan menuju ujung silinder, dan udara di ruang udara di kedua ujungnya dibuang melalui lubang udara (4), dan kedua rak piston disinkronkan secara bersamaan. Gerakkan poros keluaran (roda gigi) untuk memutar berlawanan arah jarum jam. Sebaliknya, ketika tekanan sumber udara memasuki ruang udara di kedua ujung silinder dari lubang udara (4), kedua piston bergerak menuju tengah silinder. Udara di ruang udara tengah dibuang melalui lubang udara (2), dan kedua rak piston secara bersamaan menggerakkan poros keluaran (roda gigi). ) Putar searah jarum jam. (Jika piston dipasang berlawanan arah, poros keluaran akan berputar terbalik)
2. Diagram prinsip kerja aktuator pneumatik kerja tunggal
Ketika tekanan sumber udara memasuki rongga antara dua piston silinder dari lubang udara (2), kedua piston dipisahkan dan digerakkan menuju ujung silinder, memaksa pegas di kedua ujungnya untuk berkontraksi, dan udara masuk. ruang udara di kedua ujungnya dibuang melalui pelabuhan udara (4). Sinkronkan kedua rak piston untuk menggerakkan poros keluaran (roda gigi) agar berputar berlawanan arah jarum jam. Setelah tekanan sumber udara dibalik oleh katup solenoid, kedua piston silinder bergerak ke arah tengah di bawah gaya elastis pegas, udara di rongga tengah dikeluarkan dari lubang udara (2), dan keduanya rak piston secara bersamaan menggerakkan poros keluaran (roda gigi) Putar searah jarum jam. (Jika piston dipasang berlawanan arah, poros keluaran akan berputar terbalik saat pegas disetel ulang).
Ketiga, klasifikasi aktuator pneumatik
1. Aktuator membran
Aktuator tipe membran adalah yang paling umum digunakan. Ini dapat digunakan sebagai perangkat pendorong katup kontrol umum untuk membentuk aktuator tipe membran pneumatik. Tekanan sinyal p dari aktuator diafragma pneumatik bekerja pada diafragma untuk merusaknya, dan menggerakkan batang penekan pada diafragma untuk bergerak, sehingga inti katup berpindah, sehingga mengubah bukaan katup. Ini memiliki struktur sederhana, harga murah, perawatan mudah dan aplikasi luas.
Aktuator membran pneumatik memiliki dua bentuk aksi langsung dan aksi terbalik.
Ketika tekanan sinyal dari pengontrol atau pengatur posisi katup meningkat, gerakan batang katup ke bawah disebut aktuator kerja positif; ketika tekanan sinyal meningkat, gerakan batang katup ke atas disebut aktuator penangkal. Tekanan sinyal dari aktuator kerja positif dilewatkan ke ruang udara membran di atas diafragma bergelombang; tekanan sinyal dari aktuator penangkal dilewatkan ke ruang udara membran di bawah diafragma bergelombang. Dengan mengganti masing-masing bagian, keduanya dapat dipasang kembali satu sama lain.
2. Aktuator tipe piston
Aktuator piston pneumatik membuat piston bergerak di dalam silinder untuk menghasilkan gaya dorong. Jelasnya, gaya keluaran tipe piston jauh lebih besar dibandingkan gaya keluaran tipe film. Oleh karena itu, jenis membran cocok untuk acara dengan keluaran kecil dan presisi tinggi; tipe piston cocok untuk acara dengan output besar, seperti perangkat kontrol penurunan tekanan tinggi berdiameter besar atau katup kupu-kupu. Selain tipe membran dan tipe piston, terdapat juga aktuator langkah panjang, yang memiliki langkah panjang dan torsi besar, yang cocok untuk keluaran perpindahan sudut dan torsi tinggi.
Standar sinyal yang diterima oleh aktuator pneumatik adalah 0,02 hingga 0,1MPa.
Komponen utama aktuator piston pneumatik adalah silinder, piston, dan batang dorong. Piston di dalam silinder bergerak mengikuti perbedaan tekanan antara kedua sisi silinder. Berdasarkan ciri-cirinya dibedakan menjadi dua jenis yaitu tipe proporsional dan tipe dua posisi. Menurut tipe dua posisi, sesuai dengan besarnya tekanan operasi pada kedua sisi piston masukan, piston didorong dari sisi bertekanan tinggi ke sisi bertekanan rendah. Tipe proporsional adalah dengan menambahkan pengatur posisi katup berdasarkan tipe dua posisi, sehingga perpindahan batang dorong sebanding dengan tekanan sinyal.
3. Aktuator rak dan pinion
Aktuator pneumatik tipe rak dan pinion (tipe rak piston ganda) memiliki karakteristik struktur kompak, penampilan cantik, respons cepat, pengoperasian stabil, dan masa pakai yang lama. Semua aksesori mengadopsi teknologi perawatan anti korosi tercanggih, yang dapat beradaptasi dengan berbagai kondisi kerja yang keras. Suhu tinggi dan rendahnya serta berbagai aktuator pukulan khusus memiliki kinerja yang baik di berbagai bidang aplikasi.
Keempat, pemilihan aktuator pneumatik
Sebelum memilih aktuator pneumatik, harap konfirmasi torsi katup. Dan meningkatkan nilai keamanan pada torsi, nilai keamanan uap air atau media cair non-pelumas meningkat sebesar 25%; nilai keamanan media cairan bubur non-pelumas meningkat sebesar 30%.
Ketika torsi katup 210NM, tekanan sumber udara hanya 5bar, dan medianya adalah uap air yang tidak dilumasi, dengan mempertimbangkan faktor keamanan, meningkatkan nilai keamanan sebesar 25%, yaitu 262NM. Temukan torsi yang sesuai ketika tekanan sumber udara 5bar berdasarkan tabel torsi keluaran kerja ganda. nilai. Sebaiknya memilih 277NM, modelnya POADA300.
Kelima, karakteristik kinerja aktuator pneumatik
1. Gaya keluaran atau torsi terukur perangkat pneumatik harus memenuhi persyaratan GB/T12222 dan GB/T12223. Di atas adalah aktuator tipe membran;
2. Dalam kondisi tanpa beban, masukkan tekanan udara yang ditentukan ke dalam silinder, dan aksinya harus stabil, tanpa macet dan merangkak;
3. Di bawah tekanan udara 0,6MPa, nilai torsi keluaran atau daya dorong alat pneumatik pada arah buka dan tutup tidak boleh kurang dari nilai yang tertera pada label alat pneumatik, dan tindakannya harus fleksibel, dan tidak boleh terjadi deformasi permanen atau deformasi permanen pada setiap bagian. Anomali lainnya;
4. Ketika tekanan kerja maksimum digunakan untuk uji penyegelan, jumlah kebocoran udara dari masing-masing sisi tekanan balik tidak boleh melebihi (3 0,15D) cm3/menit (keadaan standar); bocor dari penutup ujung dan poros keluaran Volume udara tidak boleh melebihi (3 0,15d) cm3/menit;
5. Uji kekuatan dilakukan dengan 1,5 kali tekanan kerja maksimum. Setelah tekanan uji dipertahankan selama 3 menit, tidak ada kebocoran dan deformasi struktural yang diperbolehkan pada penutup ujung dan segel statis silinder;
6. Masa pakai pengoperasian, perangkat pneumatik mensimulasikan aksi katup pneumatik, dan waktu pembukaan dan penutupan operasi pembukaan dan penutupan tidak boleh kurang dari 50.000 kali (siklus pembukaan dan penutupan adalah satu) sambil mempertahankan output torsi atau kapasitas dorong di kedua arah;
7. Alat pneumatik dengan mekanisme penyangga, ketika piston bergerak ke posisi akhir langkah, fenomena tumbukan tidak diperbolehkan.
