Mekaniskt ställdon: Design, funktion och dess tillämpningar

I elektriska maskiner är ett ställdon en viktig komponent som används för att flytta och styra ett system eller en enhet. Ett ställdon använder en energikälla och även en styrenhet. I allmänhet är styranordningen en ventil. När en styrenhet väl får en styrsignal reagerar ett ställdon omedelbart genom att helt enkelt ändra energikällan till mekanisk rörelse. Det finns olika typer av ställdon tillgängliga som mjuka, hydrauliska, pneumatiska, elektriska, termiska/magnetiska och mekaniska ställdon. Så den här artikeln diskuterar en av typerna av ställdon, nämligen mekaniska ställdon – arbeta med applikationer.

Vad är ett mekaniskt ställdon?

Det mekaniska ställdonet är en enhet som använder en strömkälla för att uppnå fysisk rörelse. Dessa ställdon är viktiga och tillgängliga nästan på varje automatiserad maskin. Strömkällorna som används i dessa ställdon är; elektrisk ström, pneumatisk & hydraulisk som manövreras manuellt eller slås PÅ/AV genom ett automatiserat system. Det mekaniska ställdonets funktion är att ändra rörelsen från roterande till linjär med hjälp av växling med en annan hastighet. Mekaniska ställdon är kategoriserade som ledarskruvar, kulskruvar, kuggstång, remdrivna etc. Det mekaniska ställdondiagrammet visas nedan.

Arbetsprincip för mekaniskt ställdon

Arbetsprincipen för ett mekaniskt ställdon är att utföra rörelsen genom att ändra roterande rörelse till linjär rörelse. Så den mekaniska ställdonets funktion beror huvudsakligen på strukturella komponentkombinationer som skenor och kugghjul, eller kedjor och remskivor.

Design av mekaniskt ställdon

Det mekaniska ställdonet är designat med hjälp av olika komponenter, men de mest aktiverande komponenterna är motorn, växeln, skruvmonteringen och förlängningsröret. Dessa ställdon fungerar normalt genom att ändra rörelsen från roterande till linjär.

Motor

Motorn som används i detta ställdon är en likströmsmotor där all ström från ställdonet produceras.

Utväxling

En växel är utformad med plast eller stål som används för att ändra förhållandet mellan drivmekanismens hastighet och de drivna delarnas hastighet. Växeln ansluts helt enkelt till en kraftkälla som motorn.

Skruva

Detta ställdon fungerar på skruven. Så genom att vrida muttern på ett manöverdon kommer skruvaxeln att röra sig inom en linje.

Förlängningsrör

Förlängningsröret kallas även ett innerslang som vanligtvis är tillverkat av rostfritt stål eller aluminium. Detta rör är anslutet till den gängade drivmuttern och sträcker sig och dras tillbaka när muttern vrids längs den roterande spindeln.

När motorn i ställdonet är påslagen, roterar den växeln. Så denna utväxling multiplicerar helt enkelt vridmomentet och minskar motorhastigheten. Kugghjulen roterar en skruv och muttern på skruven ansluts helt enkelt till förlängningsröret och flyttas in eller ut baserat på skruvens riktning.

Det finns ett fjäderbrott i flera ställdon som håller belastningen när motorn inte fungerar. Denna fjäderbrytare kommer att hålla lasten i vilken riktning som helst genom att trycka eller dra utan ström. De skruvar som används i olika ställdon är blyskruvar eller kulskruvar.

Typer av mekaniska ställdon

Det finns tre typer av mekaniska ställdon tillgängliga på marknaden pneumatiska eller lufttryck, hydrauliska eller vätsketryck och elektriska ställdon.

Pneumatiska ställdon

Ett pneumatiskt manöverdon använder trycksatt gas eller tryckluft för att bilda en kontrollerad rörelse. Dessa ställdon är mångsidiga och kan modifieras för att användas i alla projekt. Den största fördelen med detta ställdon är; den är mycket enkel att använda och är ett säkert alternativ till både hydrauliska och elektriska ställdon då de inte behöver el eller tändning för att fungera. Den största nackdelen med detta ställdon är att en kompressor ska köras kontinuerligt för att upprätthålla arbetstrycket oavsett om enheten används eller inte.

Hydrauliskt ställdon

Ett hydrauliskt mekaniskt manöverdon använder vätsketryck för att göra en mekanisk rörelse. Så dessa ställdon används huvudsakligen när en betydande mängd ström krävs för att ett system eller en maskin ska fungera. Dessa är vanligtvis tillgängliga i tunga maskiner där hydraulkraften helt enkelt kontrolleras genom mängden vätska i en cylinder. När vätskan ökas skapas tryck och trycket minskas genom minskande vätska. Även om dessa ställdon är till stor hjälp när väl kraftfull energi krävs, är de flyktiga i naturen och behöver extremt utbildade mekaniker för att manövrera och underhålla. Att veta mer om Hydrauliskt ställdon .

Elektriskt ställdon

Ett elektriskt ställdon används för att ändra energin från elektrisk till mekanisk från en elektrisk kraftkälla. Ett elektriskt ställdon används för ventildrift, livsmedels- och dryckstillverkning, materialhantering och skärutrustning. Generellt är dessa mycket lätta att underhålla jämfört med hydrauliska ställdon och ger en hög precision. Se den här länken för att veta mer om Elektriskt ställdon .

De huvudsakliga nackdelarna med dessa ställdon är; de är inte lämpliga för alla miljöer och kräver kontroll för överhettningstendenser. Dessa ställdon har ingen tillförlitlig position om det finns en effektförlust och har en genomsnittlig felfrekvens som är högre jämfört med det pneumatiska ställdonet.

Egenskaper

Egenskaperna för de pneumatiska och elektriska ställdonen listas nedan.

Fördelar och nackdelar

Fördelarna med mekaniska ställdon inkluderar följande.

• Dessa ställdon är mycket enkla att använda.
• Precisionsnivån är hög.
• Dessa är kostnadseffektiva.
• Dessa är mångsidiga och anpassningsbara.
• Dessa är mycket säkra.
• Dess prestanda är långvarig.
• Utökad tillförlitlighet
• Enkel installation och installation
• Rörelsekontroll är mer exakt.
• Mindre ljud.
• Mindre underhåll.
• Energiförbrukningen är mindre.
• Inga läckor och ett komplett utbud av storlekar, tillval och konfigurationer.

De nackdelar med mekaniska ställdon inkluderar följande.

• Jämfört med pneumatik är det elektriska ställdonet mindre kostnadseffektivt.
• Svår arbetsmiljö
• Om strömmen bryts finns det ingen felsäker position.
• I ett pneumatiskt ställdon ska kompressorn gå konstant
• Hydrauliska ställdon har instabil karaktär.
• Hydrauliska ställdon kräver extremt utbildad mekanik.
• Dessa är mycket känsliga för vibrationer

Ansökningar

Tillämpningarna av mekaniska ställdon inkluderar följande.

• De mekaniska ställdonen används för att ändra den roterande rörelsen till den linjära rörelsen.
• Dessa är tillämpliga där linjära rörelser krävs som elevation, translation och linjär positionering.
• Detta ställdon fungerar helt enkelt genom att ändra en typ av rörelse till en annan genom att använda remskivor, kugghjul, kedjor, etc.
• Dessa ställdon ändrar den elektriska i/p-signalen till en mekanisk excitationskraft. Dessa används i kombination med en separat radiator inom distribuerade högtalare och aktiva kontrollapplikationer för vibrations- och brusreducering.
• Dessa enheter ger helt enkelt begränsade och kontrollerade rörelser som fungerar manuellt, elektriskt eller med olika vätskor som hydraulik, luft, etc.

Detta är alltså en översikt över en mekanisk ställdon – fungerar med applikationer. I detta ställdon skiljer sig de inre mekanismerna som används för att omvandla i/p-effekten till en rörelse huvudsakligen beroende på den avsedda utgående riktningen och den speciella strömkällan som används. Riktningen för o/p-rörelsen är antingen roterande eller linjär. Generellt sett är dessa ställdon mycket kraftfulla jämfört med elektromagnetiska typer som används i applikationer med högt vridmoment. Här är en fråga till dig, vad är ett ställdon?