اکچویتور (Actuator) یکی از تجهیزاتی است که در صنایع مختلف جهت استفاده ی بهینه از شیرها استفاده می شوند تا کنترل دمای وارد شده و فشار را بهبود ببخشند.
اکچویتور در واقع یک عملگر کنترل کننده است که یک دستور کنترلی برقی را به یک عمل مکانیکی تبدیل می کند.
می توان گفت که این عملگرها واسط بین سیستم و محیط هستند.
معمولا از اکچویتورها زمانی استفاده می شود که بخواهیم یک شیر را باز و بسته کنیم.
برای عملکردهایی مثل دسترسی به شیر از راه دور، نیاز به قطع سریع جریان، گشتاور زیاد و … از این عملگرها استفاده می شود.
استاندارد های اکچویتور ها
ASTM B179 و ASTM 6063 و ASTM B117-73
اجزای اکچویتور ها
موتور، پیستون، سیلندر، فنر، پیچ، قاب، بوش، پکینگ و اورینگ، شفت براساس استاندارد DIN/ISO 5211 Part1,2 و سیلندر و کنترلر که قابلیت تعویض و نصب دارند.
انواع اکچویتور (Actuator) براساس عامل حرکت
-اکچویتور پنوماتیکی
این اکچویتور ها ساختار ساده تری نسبت به دیگر نوع ها دارند، به همین دلیل هم هزینه تعمیر و نگهداری پایین تری دارند.
اکچویتور های پنوماتیکی از پر کاربرد ترین تجهیزات در صنعت هستند.
این نوع دو نوع حرکتی چرخشی و خطی را انجام می دهند و بر روی سایز های مختلف شیر قابل نصب هستند.
برای استفاده از اکچویتور پنوماتیکی نیاز به تامین هوای کاملا تمیز برای منبع انرژی آنها است.
از سیستم های پنوماتیکی برای شیر های بزرگ که برای باز و بسته شدن نیاز به گشتاور زیادی دارند نمی توان استفاده کرد.
چون در این اکچویتور ها از هوای فشرده استفاده می شود از آنها با عنوان اکچویتور بادی هم نام می برند.
مزایای عملگر پنوماتیکی
-هزینه های تعمیر و نگهداری پایین
-قیمت پایین تر
-طراحی ساده و سادگی تهیه ی هوای فشرده
-هوای اضافی که از سیستم خارج می شود بدون مشکل به هوای آزاد بر می گردد
-عدم قفل شدگی و حرکت آزادانه پیستون ها
معایب عمگرهای پنوماتیکی
-تراکم پذیری هوا باعث می شود اکچویتور نتواند میله شیر متصل به پیستون را دقیق در یک وضعیت نگه دارد
-انرژی جنبشی کم
اکچویتور هیدرولیکی
اکچویتور های هیدرولیکی از پر کاربرد ترین تجهیزات در صنعت هستند.
در دسترس بودن تامین کننده انرژی آنها یعنی هوای فشرده در محیط های صنعتی و قیمت مناسب دلیل محبوبیت آنها است.
انواع مایعات می توانند منبع انرژی این تجهیزات باشند، این اکچویتور ها با تبدیل انرژی هیدرولیکی به مکانیکی می توانند باعث چرخش، حرکت و یا بلند کردن یک تجهیز یا قسمتی از آن بشوند.
اگر این عملگرها در محیط گرم کار کنند افزایش فشار هوا به آنها کمک خواهد کرد و هوای اضافی نیز به راحتی به محیط دفع می شود.
همانند عملگرهای پنوماتیکی از این نوع هم نمی توان برای شیرهای بزرگ که برای باز و بسته شدن نیاز به گشتاور زیادی دارند استفاده کرد.
در این عملگرها تراکم پذیری زیاد هوا باعث شده تنظیم پیستونهای اکچویتور سخت شود.
هوای مورد استفاده در این اکچویتور ها باید عاری از مواد خارجی و خشک باشد تا به تجهیزات آنها آسیبی وارد نشود.
وجود رینگ های آب بندی لاستیکی در این عملگرها محدودیت دمایی را ایجاد می کند که با بهره از قطعات کاملا فلزی می توان از آنها در کاربردهای مختلف استفاده کرد.
مزایای عملگرهای هیدرولیکی
-قابلیت ایجاد نیروی بالا
-قابلیت ذخیره فشار هیدرولیکی
-عایق کاری و آب بندی کم هزینه
معایب عملگر هیدرولیکی
-در لوله هایی که سیال هیدرولیک وجود دارد، افت فشار زیادی ایجاد می شود
-انرژی جنبشی پایین
-ایجاد شبکه لوله کشی هیدرولیکی برای تامین فشار تعداد زیادی از عملگرها اقتصادی نیست
انواع اکچویتور براساس نوع حرکت
-اکچویتور خطی
این عملگرها همانطور که از اسمشان پیداست یک حرکت خطی ایجاد می کنند و عملکرد آنها همانند جک است که نیروی زیادی را تولید می کنند و همچنین دقت بالایی هم دارند.
به دلیل مواردی که گفته شد معمولا این اکچویتور ها در آزمایشگاه ها مورد استفاده قرار می گیرند.
چون نسبت به عملگرهای چرخشی فضای بیشتری را می گیرند در کاربرد های خاصی استفاده می شوند.
اکچویتور چرخشی یا دورانی
-این عملگرهای پنوماتیکی ساختار ساده ای دارند، در این اکچویتور یک شفت دندانه دار که به شیر وصل می شود وسط قرار دارد و دو پیستون در دو طرف آن قرار می گیرند که با دندانه ای به شفت متصل هستند.
دو محفظه جدا از هم در این عملگر هم وجود دارند که قسمت درونی بین دو پیستون و قسمت خارجی بین هر پیستون و دیواره قرار دارد که کاملا هم از هم ایزوله هستند.
عملکرد اکچویتور چرخشی :
سیال محرک با پر و خالی شدن در دو ناحیه ی درونی و خارجی باعث به حرکت درآمدن پیستون می شود.
پیستون با استفاده از دنده هایی که آن را به شفت متصل کرده است، گشتاور لازم را برای چرخاندن شیر را تامین می کنند.
عملگر های دورانی خود نیز به دو قسمت تقسیم بندی می شوند :
-دورانی با زاویه محدود (Part-turn)
-دورانی پیوسته (Multi-turn)
انواع اکچویتور براساس برند
-آلفا ایر (Alphaair)
-مگا (Mega)
-نوجیکس (Nogix)
-پروال (Proval)
-آئوما (Auma)
-روتورک (Rotork)
-ماژولار ساندرز (ES Modular Actuator)
-سامسون (Samson)
-روپو (Ropo)
-دوراویس (Duravis)
-یورو کنترل (Euro Control)
محدودیت های اکچویتورها
اکچویتورها مطابق با استاندارد بازه دمایی 20- تا 80+ درجه سانتی گراد هستند که با استفاده از اورینگ ها با جنس viton بازه دمایی را از 40- تا 150+ سانتی گراد ارتقا داد.
