Aktüatör nedir?
“Aktüatör, bir nesneyi hareket ettiren veya çalıştıran bir cihazdır. Bir enerjiyi alır ve bir nesneyi hareket ettirmek için kullanır.”
Bir aktüatör, kontrol sinyali ve enerji kaynağı gerektirir. Kontrol sinyali nispeten düşük enerjidir ve elektrik gerilimi veya akımı, pnömatik veya hidrolik basınç veya hatta insan gücü olabilir. Ana enerji kaynağı, elektrik akımı, hidrolik sıvı basıncı veya pnömatik basınç olabilir. Bir kontrol sinyali aldığında, bir aktüatör, kaynağın enerjisini mekanik harekete dönüştürerek yanıt verir.
Örneğin markete girdiğinizde kapının otomatik olarak açılmasını sağlayan bir aktüatördür ya da araba koltuğunu ayarlamak için de bir aktüatörü kullanıyorsunuz.
Bir aktüatör, doğrusal olarak da adlandırılan bir şeyi düz bir çizgide hareket ettirebilir, dairesel hareketler veya salınım yaptırabilir. Yani, düzenli aralıklarla bir yönde, dairesel bir hareketle veya zıt yönlerde hareket oluşturabilir.
Aktüatörü hareket ettiren nedir?
Bir aktüatörün hareketinin nasıl olduğunu öğrendik. Ancak nesneleri nasıl hareket ettirdiğine değinmedik. Şöyle devam edelim…
Aktüatörler bir enerji kaynağını alır ve bir şeyi hareket ettirmek için kullanırlar. Başka bir deyişle, aktüatör bir enerji kaynağını veya sinyali fiziksel-mekanik harekete dönüştürür.
Örneğin kelebek vana, döner aktüatöre bağlı volan döndürülerek çalıştırılır. Endüstriyel uygulamalarda, volan, döner aktüatörü çalıştırabilen üç tipik enerji kaynağından biri ile hareket ettirilebilir:
- Elektrikli aktüatör çalıştırmak için elektrik enerjisini kullanır.
- Hidrolik aktüatör enerji kaynağı olarak çeşitli sıvılar kullanır.
- Pnömatik aktüatör basınçlı hava ile çalıştırılır.
Yani bir aktüatör enerji kaynağı olarak elektriği, sıvıları veya basınçlı havayı kullanır. Bu enerjiler alınıp hareket enerjisine çevrilir.
Aktüatör çeşitleri nelerdir?
Endüstrideki tipik aktüatörler şunlardır:
- Elektrikli aktüatörler: Bir elektrikli aktüatör, birkaç farklı şekilde çalıştırma kuvveti sağlayabilir. Elektromekanik aktüatörler, elektrik enerjisini mekanik torka dönüştüren bir motora güç sağlamak için kullanılabilir. Diğer bir tipi, elektrik motorunun ana hareket ettirici olarak kaldığı, ancak daha sonra çalıştırma kuvvetini iletmek için kullanılan bir hidrolik akümülatörü çalıştırmak için tork sağlayan bir elektrohidrolik aktüatördür.
- Hidrolik aktüatörler: Hidrolik aktüatör, mekanik çalışmayı kolaylaştırmak için hidrolik güç kullanan silindir veya sıvı motordan oluşur. Mekanik hareket doğrusal, dönmeli veya salınımlı hareket olarak çıktı verir. Sıvıların sıkıştırılması neredeyse imkansız olduğundan, bir hidrolik aktüatör büyük bir kuvvet uygulayabilir. Bu yaklaşımın dezavantajı, sınırlı ivmesidir.
- Pnömatik aktüatörler: Pnömatik aktüatörler, nispeten küçük basınç değişikliklerinden önemli kuvvetlerin üretilmesini sağlar. Pnömatik bir aktüatör , yüksek basınçta vakum veya sıkıştırılmış hava ile oluşturulan enerjiyi doğrusal veya döner harekete dönüştürür. Pnömatik aktüatörler diğer aktüatörlerden daha güvenli, daha ucuz, daha güvenilir ve güçlüdür. Bu kuvvetler genellikle valflerle birlikte, valf içerisindeki hava akışını etkilemek için diyaframları hareket ettirmek için kullanılır.
Aktüatör nerelerde kullanılır?
Mühendislikte , aktüatörler sık hareket oluşturmak veya hareket etmesini önlemek üzere bir nesneyi kenetleme mekanizması olarak kullanılır. Elektronik mühendisliğinde, aktüatörler, dönüştürücülerin bir alt bölümüdür. Bir giriş sinyalini (esas olarak bir elektrik sinyalini) bir tür harekete dönüştüren cihazlardır.
Aktüatör örnekleri şunlardır:
- Tarak sürücüsü
- Elektrik motoru
- Elektroaktif polimer
- Hidrolik silindir
- Piezoelektrik aktüatör
- Pnömatik aktüatör
- Vidalı kriko
- Servomekanizma
- Solenoid
- Step motor
- Termal bimorf
- Hidrolik aktüatörler
Aktüatör performans kriterleri
Aktüatörler için performans ölçütleri arasında hız, ivme ve kuvvet (alternatif olarak açısal hız, açısal ivme ve tork) ile enerji verimliliğinin yanı sıra kütle, hacim, çalışma koşulları ve dayanıklılık gibi hususlar bulunur.
Aktüatörün mucidi kimdir?
Pnömatik çalıştırma sistemi ve hidrolik çalıştırma sisteminin geçmişi, II.Dünya Savaşı (1938) zamanlarına kadar uzanmaktadır . İlk olarak Xhiter Anckeleman , bir otomobildeki frenlerin mümkün olan en az aşınma ve yıpranma ile maksimum kuvveti uyguladığından emin olmak için yeni bir çözüm bulmak için çalışmıştır. Bu çalışmalar esnasında motorlar ve fren sistemleri hakkındaki bilgilerini de kullanarak aktüatörleri yaratmıştır.