दोहरी-अभिनय बनाम स्प्रिंग-रिटर्न वायवीय एक्चुएटर: प्रमुख वाल्व नियंत्रण विकल्प

स्वचालित उत्पादन लाइनों में, खतरनाक सामग्री के रिसाव को रोकने के लिए अक्सर बिजली के आउटेज या वायु आपूर्ति विफलताओं के दौरान वाल्वों को स्वचालित रूप से बंद करने की आवश्यकता होती है।यह महत्वपूर्ण आवश्यकता विभिन्न प्रकार के वायवीय actuators के बीच मौलिक मतभेदों पर प्रकाश डालाइस लेख में दोहरी क्रिया (डीए) और वसंत-वापसी (एसआर) वायवीय actuators का एक व्यापक विश्लेषण प्रदान करता है, उनके कार्यात्मक विशेषताओं, नियंत्रण विधियों,और उपयुक्त वाल्व नियंत्रण प्रणालियों के चयन में इंजीनियरों की सहायता के लिए आवेदन परिदृश्य.

1परिचय: वाल्व नियंत्रण में वायवीय एक्ट्यूएटरों की भूमिका

वायवीय एक्ट्यूएटर औद्योगिक स्वचालन में वाल्व ड्राइविंग उपकरणों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है जो वाल्वों को खोलने, बंद करने या विनियमित करने के लिए एक शक्ति स्रोत के रूप में संपीड़ित हवा का उपयोग करते हैं। उनके कामकाजी सिद्धांतों के आधार पर,वायवीय एक्ट्यूएटर को दोहरी क्रिया या एकल क्रिया (स्प्रिंग-रिटर्न) प्रकार के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता हैवाल्व नियंत्रण प्रणाली के प्रदर्शन, सुरक्षा और विश्वसनीयता को सुनिश्चित करने के लिए उपयुक्त एक्ट्यूएटर का चयन महत्वपूर्ण है।इस लेख में दोहरी क्रिया और वसंत वापसी वायवीय actuators के बीच मतभेदों पर ध्यान केंद्रित करता है और संबंधित नियंत्रण रणनीति सिफारिशें प्रदान करता है.

2डबल-एक्टिंग (डीए) वायवीय एक्ट्यूएटरः सिद्धांत, विशेषताएं और नियंत्रण

दोहरी क्रिया करने वाले वायवीय अभिकर्ता की विशिष्ट विशेषता यह है कि उनके लिए वाल्वों को खोलने और बंद करने दोनों के लिए संपीड़ित हवा की आवश्यकता होती है। इसका अर्थ है कि दोनों वाल्व आंदोलनों के लिए बाहरी वायु दबाव की आवश्यकता होती है।

कार्य सिद्धांत

दोहरी क्रिया करने वाले एक्ट्यूएटर में दो वायु कक्ष होते हैं जो वाल्व खोलने और बंद करने की क्रियाओं के अनुरूप होते हैं। जब संपीड़ित वायु खोलने के कक्ष में प्रवेश करती है,पिस्टन वाल्व स्टेम घुमा और वाल्व खोलने के लिए चलता हैजब हवा बंद कक्ष में प्रवेश करती है, तो पिस्टन वाल्व को बंद करने के लिए विपरीत दिशा में चलता है। इन कक्षों का वैकल्पिक दबाव और निकास वाल्व आंदोलन को सक्षम बनाता है.

मुख्य लाभ

• उच्च नियंत्रण परिशुद्धताःखोलने और बंद करने दोनों को दबाव नियंत्रित किया जाता है, जिससे वाल्व की सटीक स्थिति और विनियमन की अनुमति मिलती है।
• त्वरित संचालन:स्प्रिंग-रिटर्न एक्ट्यूएटर की तुलना में, डबल-एक्टिंग मॉडल तेजी से प्रतिक्रिया समय प्रदान करते हैं।
• व्यापक अनुप्रयोगःआवृत्ति विनियमन और दबाव विनियमन जैसे बार-बार स्विच करने और सटीक नियंत्रण की आवश्यकता वाले अनुप्रयोगों के लिए आदर्श।

मानक नियंत्रण पद्धति

डबल-एक्टिंग एक्ट्यूएटर आमतौर पर 4-तरफा, 2-स्थिति सोलेनोइड वाल्वों द्वारा नियंत्रित किए जाते हैं। इन वाल्वों में चार पोर्ट (एक वायु इनलेट, दो आउटलेट और एक निकास) और दो कार्य स्थिति होती है।सोलेनोइड वाल्व की स्थिति स्विच करके, संपीड़ित हवा प्रवाह दिशा नियंत्रण actuator संचालन के लिए बदल जाता हैः

• वाल्व बंद करना:सोलेनोइड पहली स्थिति में स्विच करता है, "ए" पोर्ट से हवा को बाहर निकालने के दौरान वाल्व को बंद करने के लिए एक्ट्यूएटर के "बी" पोर्ट में हवा को निर्देशित करता है।
• वाल्व खोलना:सोलेनोइड दूसरी स्थिति में स्विच करता है, "बी" पोर्ट से हवा बाहर निकालने के दौरान वाल्व को खोलने के लिए "ए" पोर्ट पर हवा को निर्देशित करता है।

3स्प्रिंग-रिटर्न (एसआर) वायवीय एक्ट्यूएटरः सिद्धांत, विशेषताएं और नियंत्रण

स्प्रिंग-रिटर्न एक्ट्यूएटर वाल्वों को खोलने के लिए संपीड़ित हवा का उपयोग करते हैं जबकि उन्हें बंद करने के लिए आंतरिक स्प्रिंग्स पर भरोसा करते हैं।वाल्व वसंत डिजाइन के आधार पर स्वचालित रूप से बंद या खुलता है.

कार्य सिद्धांत

स्प्रिंग-रिटर्न एक्ट्यूएटर में एक वायु कक्ष और एक स्प्रिंग होता है। कक्ष में प्रवेश करने वाली संपीड़ित हवा स्प्रिंग प्रतिरोध को दूर करके वाल्व को खोलती है।वसंत वाल्व को बंद करने के लिए ऊर्जा जारी करता हैयह विफलता-सुरक्षित तंत्र वायु आपूर्ति विफलताओं के दौरान वाल्व की स्वचालित पुनर्स्थापना सुनिश्चित करता है।

मुख्य लाभ

• बढ़ी हुई सुरक्षा:स्वचालित रूप से हवा की विफलता के दौरान वाल्वों को पूर्व निर्धारित सुरक्षित स्थिति (आमतौर पर बंद) में लौटाता है, जिससे दुर्घटनाओं को रोका जा सकता है।
• कम रखरखाव लागत:सरल संरचना से रखरखाव की आवश्यकता कम होती है।
• उच्च विश्वसनीयताःस्प्रिंग तंत्र विभिन्न परिस्थितियों में निरंतर संचालन सुनिश्चित करते हैं।

मानक नियंत्रण पद्धति

स्प्रिंग-रिटर्न एक्ट्यूएटर आमतौर पर तीन-तरफा, दो-स्थिति वाले सोलेनोइड वाल्वों द्वारा तीन बंदरगाहों (एक वायु प्रवेश, एक आउटलेट और एक निकास) और दो कार्य स्थितियों के साथ नियंत्रित किए जाते हैंः

• वाल्व बंद करना:सोलेनोइड सामान्य रूप से बंद रहता है (एनसी), इनलेट को निकास से जोड़ता है जबकि एक्ट्यूएटर का "ए" पोर्ट हवा को वेंट करता है, जिससे वसंत को वाल्व को बंद करने की अनुमति मिलती है।
• वाल्व खोलना:सोलेनोइड खुले स्थान पर स्विच करता है, वसंत प्रतिरोध को दूर करने और वाल्व को खोलने के लिए इनलेट को "ए" पोर्ट से जोड़ता है।

4. नामुर सोलेनोइड वाल्वों की प्रत्यक्ष स्थापना

सरल स्थापना और रखरखाव के लिए, कई वायवीय एक्ट्यूएटर में नामुर इंटरफेस होते हैं जो अतिरिक्त पाइपिंग के बिना नामुर सोलेनोइड वाल्वों को सीधे माउंट करने की अनुमति देते हैं।यह मानकीकृत वायवीय इंटरफ़ेस रिसाव के जोखिम को कम करता है और सिस्टम की विश्वसनीयता को बढ़ाता है.

5वसंत-वापसी एक्ट्यूएटर विफलता मोड का चयन

मानक स्प्रिंग-रिटर्न एक्ट्यूएटर आमतौर पर वायु हानि पर विफल बंद होने के लिए कॉन्फ़िगर किए जाते हैं। हालांकि, कुछ अनुप्रयोगों के लिए विफल-खुले कॉन्फ़िगरेशन की आवश्यकता हो सकती है।इन विशेष विन्यासों को आदेश के दौरान निर्दिष्ट किया जाना चाहिए.

6स्प्रिंग-रिटर्न एक्ट्यूएटर में "बी" पोर्ट

स्प्रिंग-रिटर्न एक्ट्यूएटर में अक्सर एक "बी" पोर्ट होता है जो मानक अनुप्रयोगों में अप्रयुक्त रहता है। यह पोर्ट सहायक निकास या अद्वितीय नियंत्रण आवश्यकताओं जैसे विशेष उद्देश्यों के लिए कार्य करता है।मानक उपयोग में, यह बंदरगाह उचित संचालन सुनिश्चित करने के लिए अवरुद्ध नहीं होना चाहिए।

7आवेदन विश्लेषण और चयन दिशानिर्देश

दोहरी क्रिया करने वाले और वसंत-वापसी वाले एक्ट्यूएटर के बीच चयन करते समय, इन कारकों पर विचार करें:

• सुरक्षा आवश्यकताएं:खतरनाक सामग्रियों को संभालने के लिए, स्प्रिंग-रिटर्न एक्ट्यूएटर को प्राथमिकता दें जो विफलता के दौरान स्वचालित रूप से बंद हो जाते हैं।
• नियंत्रण सटीकता की आवश्यकताएंःदोहरी क्रिया करने वाले एक्ट्यूएटर अधिक सटीक पोजिशनिंग और विनियमन की अनुमति देते हैं।
• ऑपरेशन गतिःदोहरी क्रिया करने वाले मॉडल तेजी से स्विच करने की क्षमता प्रदान करते हैं।
• रखरखाव संबंधी विचार:स्प्रिंग-रिटर्न एक्ट्यूएटर में आमतौर पर कम रखरखाव लागत होती है।
• बिजली की विश्वसनीयता:डबल-एक्टिंग एक्ट्यूएटर स्थिर शक्ति वाले वातावरणों के अनुकूल होते हैं, जबकि स्प्रिंग-रिटर्न मॉडल असुरक्षित बिजली आपूर्ति को बेहतर ढंग से समायोजित करते हैं।

8निष्कर्ष

डबल-एक्टिंग और स्प्रिंग-रिटर्न न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर प्रत्येक अलग-अलग अनुप्रयोगों के लिए अलग-अलग फायदे प्रदान करते हैं। चयन के लिए सुरक्षा आवश्यकताओं का सावधानीपूर्वक मूल्यांकन करना आवश्यक है, नियंत्रण सटीकता,परिचालन गतियह विश्लेषण इंजीनियरों को सूचित निर्णय लेने में सक्षम बनाता है जो वाल्व नियंत्रण प्रणाली के प्रदर्शन, सुरक्षा और विश्वसनीयता को अनुकूलित करते हैं।