راهنمای اصول و کاربردهای محرک های چرخشی پنوماتیک

در خطوط تولید خودکار، بازوهای رباتیک حرکات چرخش دقیق را انجام می دهند در حالی که دریچه ها جریان را در سیستم های لوله کشی تنظیم می کنند.در پشت این حرکات ظاهرا ساده، یک قطعه صنعتی حیاتی وجود دارداین دستگاه هوا فشرده را به نیروی چرخش تبدیل می کند، اما دقیقاً چگونه کار می کند؟ و مهندسان باید چه عواملی را هنگام انتخاب یک دستگاه برای کاربردهای خاص در نظر بگیرند؟

محرک های چرخشی پنوماتیک دستگاه های مکانیکی هستند که از هوا فشرده برای تولید حرکت چرخش استفاده می کنند. بر خلاف سیلندر های خطی حرکت،این محرک ها چرخش را برای حرکت مکانیسم های چرخش فراهم می کنند.عملکرد اصلی آنها شامل تبدیل انرژی پنوماتیک به چرخش کنترل شده است.آنها را برای کاربردهایی که نیاز به حرکت زاویه ای دقیق دارند، از سیستم های ناقل تا بازوهای رباتیک و کنترل های شیر ضروری می کنند..

• مسکن:ساختار محافظ خارجی که از مکانیسم های داخلی محافظت می کند
• پیستون/فان:قطعات متحرک فعال شده توسط فشار هوا فشرده
• شفت چرخش:حرکت را به بارهای خارجی منتقل می کند
• دروازه ها / شیرها:جریان مستقیم هوا برای تعیین جهت چرخش
• مکانیسم بهار (اختیاری):بازگردانده شدن محرک های تک عمل به موقعیت پیش فرض

اصول کار ساده است: هوا فشرده وارد اتاق محرک می شود و نیرویی بر پیستون ها یا شلوارها اعمال می کند. این نیروی به میله متصل منتقل می شود و چرخش ایجاد می کند.جهت بستگی به آن طرف دارد که فشار هوا را دریافت می کند، در حالی که سرعت و گشتاور از طریق تنظیم فشار تنظیم می شوند.

عوامل متعددی بر عملکرد محرک تأثیر می گذارند:

• فشار هوا:فشار بالاتر باعث افزایش قدرت تولید می شود، سرعت و گشتاور را تحت تاثیر قرار می دهد
• رابطه چرخش-سرعت:محرک های بزرگتر باعث می شوند که چرخشی بیشتر داشته باشند اما سرعت کمتری داشته باشند در حالی که مدل های جمع و جور اولویت سرعت را دارند
• پیکربندی دریچه خروجی:تاثیرات پاسخگویی؛ دریچه های خروجی سریع سرعت را افزایش می دهند

با استفاده از بادکنک های متصل به یک شاخه مرکزی، این واحدهای جمع و جور در کاربردهای چرخش متوسط مانند خطوط مونتاژ خودرو برجسته هستند.طراحی کارآمد آن ها باعث می شود که آن ها برای نصب در فضای محدود مناسب باشند.

این مدل های دارای گشتاور بالا از یک دنده خطی (rack) استفاده می کنند که توسط هوا فشرده هدایت می شود تا دنده پیین را چرخش دهد.آنها در محیط های صنعتی سخت مقاومت می کنند..

با عملکرد صاف تر از نسخه های ریک و پینیون، این واحدهای دقیق مناسب رباتیک و تجهیزات بسته بندی هستند که نیاز به کنترل دقیق گشتاور دارند.

محرک ها همچنین بر اساس حالت عملکرد طبقه بندی می شوند:

• بازیگری دوگانه:چرخش دو طرفه از طریق فشار هوا در هر دو طرف پیستون
• تک نقش:حرکت یک طرفه با بازگشت به کمک یدک

این اجزای متنوع در تمام صنایع به عملکردهای حیاتی خدمت می کنند:

• رباتیک:استفاده از بازوهای مفصلی برای جوشاندن، انتخاب و قرار دادن و کارهای مونتاژ
• دستکاری مواد:جهت گیری محصولات بر روی کانویرها و سیستم های مرتب سازی
• کنترل جریان:دریچه های کار در کارخانه های پتروشیمی، تصفیه آب و پردازش
• بسته بندی:ظرف های چرخش برای برچسب گذاری، پر کردن و پوشش دادن
• معدن:رانندگی تجهیزات دارای گشتاور بالا مانند جوشکاری ها و حمل کننده های مواد عمده

محرک های چرخشی پنوماتیک مزایای متمایزی را ارائه می دهند:

• نسبت تورک به اندازه بالا برای طرح های فضا کارآمد
• کنترل دقیق حرکت بدون اجزای الکتریکی
• بهره وری انرژی از طریق استفاده از هوا فشرده
• دوام در دمای شدید، رطوبت و محیط های سنگین ذرات
• حداقل الزامات نگهداری به دلیل ساخت مکانیکی ساده

ملاحظات کلیدی برای انتخاب بهینه محرک عبارتند از:

• الزامات گشتاور:محاسبه بر اساس وزن بار، فاصله حرکت، و فشار موجود
• زاویه چرخش:تعیین اینکه آیا چرخش ثابت (90°/180°) یا مداوم مورد نیاز است
• محدوده سرعت:تنظیم شده از طریق تنظیم جریان هوا
• شرایط محیط زیست:مشخص کردن مدل هایی که برای درجه حرارت شدید یا مناطق خطرناک طراحی شده اند
• چرخه کار:بررسی قابلیت کار مداوم برای برنامه های فرکانس بالا