Pnömatik aktüatör, basınçlı gazdan elde edilen enerjiyi harekete dönüştürme yeteneğine sahip bir cihazdır. Farklı çeşitlerde pnömatik aktüatörler vardır ve bunların her biri farklı şekilde dizayn edilmiştir. Pnömatik aktüatörler, genellikle bir elektrikli kompresör ile desteklenerek döner ve doğrusal hareket üretir. Ucuz, güvenli ve güvenilir olmasına rağmen elktromekanik aktüatörlerin bazı avantajları nedeni ile kullanıcılar tarafından daha az kullanılmaya başlamıştır. Bu nedenlere bakalım.
Kontrol
Doğrusal hareket için, farklı uygulamalar için farklı kontrol tiplerine ihtiyaç duyulur. Sadece noktadan noktaya hareket gerektiren ve zamanlamanın çok kritik olmadığı durumlarda, pnömatik aktüatörler iyi seçim olabilir. Ancak konumlandırma, doğruluk, tekrarlanabilirlik söz konusu olduğunda havayı kontrol etmek zordur. Birden fazla pozisyonlama gerekiyorsa veya ivme ve hız kontrol etmek gerekiyorsa, step veya servo sürücü veya kayış tahrikli aktüatör kullanmak daha iyi sonuç verecektir. Bu elektromekanik aktüatörler, aynı zamanda mikron seviyesine kadar yüksek tekrarlanabilirlik sağlayacaktır.
Birden fazla aktüatör gerektiren uygulamalarda elektrikli çözüm kullanılarak daha iyi bir yapı sunulabilir. Tek bir hareket kontrolör tarafından kontrol edilen servo veya step tahrik aktüatörler ile CNC, 3D baskı veya dağıtım uygulamaları için gerekli olan koordineli hareketi gerçekleştirebilir. Sonuçta; elektrikli aktüatörler, pnömatik aktüatörlerden çok daha esnektir.
Güç
Son birkaç yıldır, üreticiler kuvveti yüksek düzeylere ulaştırmak için silindir vida teknolojisi ve büyük boy top vidaları kullanmaya başladı. Örneğin, Parker XFC (eXtreme Kuvvet Silindir) ve 40.000lbs (178 kN)’ kadar güç elde etmek için bir silindir vida, geniş yataklar ve ağır çelik gövde kullanır. Pnömatik sistemler genellikle 6000lbs ile sınırlıdır ve kullanıcıların çoğu yüksek güçlü pnömatikli geçiş preslerini servo tahrikli aktüatör ile değiştirmek istemektedir.
Bu, onlara daha yüksek kuvvet değil, kuvveti daha iyi kontrol etme özelliği verir. Elektromekanik sistemlerde, uygun bir kuvvet uygulandığından emin olmak için kullanılabilecek verileri sağlayacak şekilde, döngü sırasında uygulanan akım ve konum ölçülür ve kaydedilir. Daha sonra kalite güvencesi için bu dosyaları kayıt altında tutabilirsiniz.
Ömür
Elektromekanik aktüatör, bir pnömatik eşdeğerine göre daha fazla bileşen içerir , fakat genel hava sistemindeki bileşenler daha kritiktir (kompresör, filtre / regülatör, vanalar, mühürler, boru …. vb). Elektromekanik sistemin bileşenlerinde sorun oluştuğunda, sadece o ekipman ile ilgilidir. Pnömatik sistemler aynı zamanda kirlenmeye de çok duyarlıdır. Örneğin , Bir tesis kompresörün ömrünü uzatmak için sentetik yağ geçtiğinde, sentetik yağ sonunda standart filtreleri tıkayabilir ve silindir içindeki mühürlerinde bozulmasına neden olabilir. Kompresörde oluşabilecek bir sorun ise tüm pnomatik sistemlerde sorun yaşanmasına sebep olur.
Elektromekanik sistemlerde, arızaların en ortak noktası rulmanlardır. Bu rulmanlar genellikle kataloglarda ve el kitaplarında bulunan yaşam denklemlerine dayanarak hesaplanabilecek, L10 yaşam derecelendirmesine sahiptir. Bu değerleri bilmek önleyici bakıma büyük ölçüde yardımcı olur.
Çevre
Aktüatöre sadece kendi üzerindeki bir kablo ile bağlanabilen elektromekanik doğrusal hareket üniteleri aynı zamanda çok daha temiz bir teknolojidir. Bu aktüatörler IP69K kadar sınıflandırılabilir ve Yiyecek & İçecek ve İlaç uygulamaları için mükemmel çözümler sunabilir. Tipik hava sistemlerinde mühürler aşınırsa, potansiyel sızıntı olabilecek yağlama sistemleri vardır.
Yıkama uygulamaları yerine, standart elektromekanik aktüatörlerin -30 – 70° C sıcaklık aralığı vardır ve hatta özel rulmanlar ve gres ile daha yüksek veya daha düşük değerlere ulaşabilirsiniz. Hava sıkıştırılabilir olduğu için, salınım yaşanan sıcaklığın silindirdeki basınç üzerinde doğrudan etkisi vardır.
İşletme Maliyeti
Eğer bir elektromekanik eşdeğeri ile bir pnömatik aktüatörün başlangıç maliyetini karşılaştırırsanız, elektromekanik çözüm 3 ila 5 kat daha pahalı olabilir. Eğer aktüatörlerin yaşam boyu işletme maliyetleri bakarsanız, doğru boyutlandırıldığı taktirde elektromekanik çözümü kullanarak tasarruf ettiğinizi göreceksiniz.
Bunun için birkaç neden var:
- Hava sistemleri, bakım eksikliği ve havanın kirliliği nedeni ile sızıntılara duyarlıdır. 100’den fazla pnömatik pres olan büyük bir tesiste, sadece hava sızıntısı yüzünden 2013 yılında 50.000$ üzerinde kayıp olduğu hesaplandı.
- Pnömatik sistemler her zaman aktiftir ve enerji kullanır. Elektromekanik sistemler kullanımda değilken çok az enerji kullanır.
- Elektromekanik sistemler pnömatik sisteme göre daha az bileşen kullanır. Burada her iki yöntemin tipik bileşenleri şunlardır:
o Elektromekanik sistem: Aktüatör, motor, kablolar ve kontrol kutusu
o Pnömatik sistem: Aktüatör, kablolar, kontrol kutusu, regülatör, hava hortumları, vanalar, kompresör (Eğer birden fazla pozisyon elde etmek için çalışılıyorsa Oransal Vana ve Lineer Ölçek)
Bu malzemelerin bir kısmı , kompresör gibi, sürekli bakım gerektiren ekipmanlardır.
Kaynak : Cross-automation