انواع محرک های پنوماتیک، الکترونیک و هیدرولیک
برای تبدیل نمودن انرژی به کار مکانیکی از انواع محرکها بهره میگیرند. محرکها در واقع ابزاری الکترومکانیکی هستند. عملکرد محرکها به مانند ماهیچه‌های یک ربات است که در آن انرژی الکتریکی به کار مکانیکی تبدیل میشود. با این کار حرکت به یک جسم القا شده است. محرکها در انواع و مدل‌های گوناگونی طراحی و به بازار عرضه میشوند. برخی قادر به ایجاد حرکت‌های خطی بوده و گروهی میتوانند حرکت‌های چرخشی ایجاد کنند. البته گاهی به حرکت‌های نوسانی نیاز داریم که در این حالات میتوان به طور همزمان از نوع خطی و چرخشی آن استفاده نمود. برای آشنایی بیشتر با انواع محرکها تا ادامه با ما همراه باشید.
حتما بخوانید:
سیستم هیدرولیک چیست؟ کاربرد آن
جک پنوماتیک (سیلندر پنوماتیک) چیست؟
گروه صنعتی سپیانی فعال در زمینه تعمیر و نگهداری، مشاوره راه‌اندازی خط تولید، اجرای اتوماسیون صنعتی و… از همراهی شما عزیزان تا پایان این مقاله سپاسگزار است. جهت دریافت مشاوره رایگان پیرامون اتوماسیون و یا تجهیزات صنعتی همچون محرکهای پنوماتیک، هیدرولیک و الکترونیک میتوانید فرم درخواست مشاوره را کامل نمایید تا در کمترین زمان ممکن با شما تماس بگیریم.
آشنایی با انواع محرکهای خطی و چرخشی
محرکهای خطی
همانطور که از نام این نوع محرک نیز پیداست قابلیت ایجاد حرکت‌های خطی را دارند. (حرکت به این سمت و آن سمت) از دیگر قابلیت های این نوع محرکها تبدیل نمودن حرکت‌های چرخشی به خطی است. برای درک بهتر موضوع از یک مثال استفاده میکنیم. دوچرخه‌ای را در نظر بگیرید که راکب آن پدال را می‌چرخاند. حرکت چرخشی در براکت این دوچرخه در زنجیره‌ی غلتکی آن یک حرکت خطی را ایجاد می‌نماید. در سایر محرکهای خطی که حرکات چرخشی را به خطی بدل میکنند همین فرایند رخ میدهد.
محرکهای چرخشی
این نوع از انواع محرکها قادر هستند تا حرکت چرخشی القا نمایند. یک نمونه از این نوع محرک موتورهای DC ساده هستند. در این نوع نیز امکان هدایت توسط حرکت‌های چرخشی و یا خطی وجود دارد. با مثال دوچرخه ادامه میدهیم. زنجیر غلتکی به چرخ دنده‌ی چرخ عقب وصل است. با پدال زدن دوچرخه سوار زنجیز چرخشی که نمونه‌ای از حرکت خطی است موجب چرخش چرخ دنده ی عقبی میگردد. ایجاد شدن یک سری از حرکت‌های چرخشی موجب به چرخش در آمدن چرخ خواهد شد.
بیشتر محرک یا عملگر ها را به وسیله طراحی‌های مکانیکی میتوان قادر به ایجاد حرکت‌های خطی و یا چرخشی نمود. مثلا با استفاده از یک مهره به سادگی میشود یک حرکت خطی را به حرکت چرخشی بدل نمود. به همین شیوه با استفاده از یک مهره این امکان وجود دارد که یک حرکت چرخشی به حرکت خطی بدل گردد. نکته‌ی مهم در این میان تامین انرژی مورد نیاز محرکها برای انجام هدف طراحی شده است. منبع تامین این انرژی از سه منبع:
- جریان الکتریکی
- فشار پنوماتیک
- سیال هیدرولیک
است. در ادامه به بررسی انواع منابع انرژی و محرکهای تامین شونده توسط آن ها خواهیم پرداخت.
حتما بخوانید:
انواع ربات متحرک‌ها
همانطور که پیشتر اشاره کردیم انواع محرکها تجهیزاتی هستند که انرژی‌های دریافتی را تبدیل به کار مکانیکی میکنند. اینک به معرفی محرکهای در دسترس بر اساس نوع انرژی مصرفی آنها میپردازیم.
محرک پنوماتیک
این دست از محرکها از قانون پنوماتیک که در آن از هوا یا سایر گازهای فشرده استفاده میشود، برای ایجاد کردن کار یا حرکت بهره میگیرند. محرکهای پنوماتیک هم برای حرکت خطی و هم حرکت چرخشی کاربرد دارند. در طراحی این نوع محرکها از یک سیلندر و یک پیستون به همراه تعدادی از اجزای حامی استفاده میکنند. ( اجزای حامی شامل سوپاپ ها، فنرها، درپوش‌ها و…) سیلندر به وسیله‌ی گاز یا هوای فشرده شده پر میشود.
مطلب مرتبط: محرک پنوماتیک چیست؟ انواع آن
با انبساط این هوای فشرده به فشار اتمسفریک خواهد رسید. در نتیجه این فشار به پیستون وارد شده و منجر به تولید حرکت جسم مورد نظر میگردد. بیشتر فشرده سازهای هوا و پمپ ها از اصل پنوماتیک به دلیل سادگی اصول کار در آن استفاده میکنند. بیشترین کاربرد این نوع از محرکها در سیستم هایی است که نیاز به پاسخی سریع و درست داشته باشند. از دیگر ویژگی‌های این نوع از انواع محرکها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- تمیز هستند.
- نویز کمی ایجاد خواهند کرد.
- درصد خطای پایینی دارند.
- تقریبا کوچک هستند.
ماهیچه هوای پنوماتیکی
برای شبیه سازی کردن ماهیچه‌ها در ربات‌ها از این نوع استفاده میشود. این ماهیچه‌ها از یک کیسه‌ی هوای فشرده که به وسیله‌ی الیاف پوشانده شده است تشکیل میشوند. از طریق ورود هوای فشرده ماهیچه‌ی پنوماتیکی منقبض و منبسط میشود. این نوع ارزان قیمت و همچنین سبک هستند. از نسبت به وزن خود از قدرت بالایی نیز برخوردارند. محرکهای پنوماتیک نسبت به سایر انواع محرکها از دوام و انعطاف پذیری بیشتر برخوردار بوده و در زیر آب نیز میتوانند به راحتی مورد استفاده واقع شوند.
حتما بخوانید: انواع شیرهای پنوماتیک کدامند؟
محرک هیدرولیک
اصل پاسکال میگوید که در حالت تعادل در یک محیط بسته هر سیال تراکم ناپذیر فشاری را که دریافت کرده است. بدون تغییر و کاهش به سایر بخش‌های سیال منتقل خواهد کرد. این قانون اصل فعالیت در محرکهای هیدرولیک میباشد. به منظور درک بهتر موضوع از یک مثال استفاده میکنیم. ابتدا دو سیلندر که به هم متصل هستند را در نظر بگیرید. یکی از آن ها دارای سطح مقطعی به اندازه ی 1 سانتی متر مربع است. و دیگری نیز سطح مقطعی معادل 10 سانتی متر مربع دارد.
مطلب مرتبط: محرک هیدرولیک چیست؟ کاربرد آن
چنانچه این سیلندرها را با یک سیال غیر تراکم پذیر پر کنیم. و سپس یک واحد فشار به سیلندر کوچکتر وارد شود این فشار ده برابر شده و به سیلندر بزرگتر انتقال می‌یابد. در واقع یک واحد نیرو به 10 واحد نیرو بدل شده است. بیشترین کاربرد این نوع از سیلندرها در سیستم هایی است که به نیروهای بالایی نیاز دارند. هرچند در خصوص دقت و موقعیت یابی این انوع محرک ها چندان دقیق نیستند.
حتما بخوانید: انواع تجهیزات هیدرولیک
سیلندر هیدرولیک
این سیلندرها که اغلب بعنوان موتور هیدرولیک خطی شناخته میشوند. در مواقعی که نیاز به نیروی خطی وجود داشته باشد مورد استفاده واقع میشوند. این نوع محرکها توسط سیالات هیدرولیکی تغذیه میگردند. مکانیزم عمل در آنها به گونه‌ای است که با وارد شدن فشار هیدرولیک یک پیستون متصل به میل پیستون به سمت عقب و جلو به حرکت در می‌آید. البته از سیلندرهای هیدرولیک به منظور ایجاد حرکت چرخشی نیز میتوان استفاده کرد. به این جهت کافی در طراحی مکانیکی آنها یک محرک چرخشی افزوده شود.
مطالب مرتبط:
سیلندر هیدرولیکی چیست؟ کاربرد آن
جک پنوماتیک (سیلندر پنوماتیک) چیست؟
برای تهیه نمودن یک محرک متناسب با نیاز خود میتوانید همین الان با مشاورین گروه صنعتی سپیانی تماس حاصل فرمایید. گروه صنعتی سپیانی پیشرو در زمینه ی ارائه ی خدماتی همچون:
- مشاوره و راه اندازی انواع خط تولید
- اتوماسیون صنعتی
- اتوماسیون PLC
- اتوماسیون زیمنس
- برق صنعتی
میباشد. همچنین برای مشاهده ی محصولات موجود و استعلام قیمت به بخش فروشگاهی وب سایت سپیانی مراجعه فرمایید.
محرک پیزوالکتریک
زمانی که یک ولتاژ الکتریکی به ماده‌ای پیزوالکتریک وارد گردد شکل فیزیکی ماده با توجه به میدان الکتریکی تغییر خواهد کرد. این اثر را پیزوالکتریک میگویند. از این طریق شکل به بسیار دقیق هم است برای جا به جایی اجسام استفاده میکنند. دقت کار در این حالت در حد میکرومتر خواهد بود. از این نوع محرکها در انواع مختلفی از بلندگوها استفاده میشود. سنسورهای لرزاننده و شتاب دهنده نیز از دیگر کاربردهای این نوع از محرکها هستند.
محرک پیزوالکتریک فراصوتی
این نوع از انواع محرکها قادر به ایجاد حرکت‌های چرخشی و خطی هستند. بر اساس اصل پیزوالکتریک یک موج که در حال حرکت باشد صفحه‌ی استاتور را تحریک خواهد کرد. این صفحه مانند یک رینگ الاستیک رفتار کرده و در نتیجه یک حرکت بیضوی در بخش مشترک با روتور ایجاد میشود. در نتیجه محور محرک و متصل به روتور نیز حرکت خواهد کرد. این نوع از محرکها نسبت به گشتاور خود حرکات بسیار دقیق را ایجاد می کنند.
آلیاژ حافظه دار
آلیاژهایی که در یک چرخه ی حرارتی و یا چرخه ی تنشی با حالت اولیه خود باز می گردند آلیاژ حافظه دار گفته میشود. این نوع از آلیاژها این توانایی را دارند که در پاسخ به هر نوع محرک از جنس تنش و یا حرارت پاسخ دهند و این به دلیل ساختار کریستالوگرافی در آنها است. به بیان ساده‌تر باید گفته که ماده‌ای را در نظر بگیرید که در دما و سطح تنش مشخص دارای شکل خاصی است. با تغییر شرایط و دگرگونی در دما و میزان تنش تغییر شکل میدهد. این نوع آلیاژ ها که SMA نیز نامیده میشوند عموما در دمای کم خم شده و دوباره با گروم شده تغییر شکل داده و صاف خواهد شد. این تغییر شکل از نظر عملکرد بسیار شبیه ماهیچه‌های ربات بوده و قادر به ایجاد حرکت است. به همین دلیل از انواع محرکها محسوب میشود.
موتور احتراقی
این نوع از موتورها توان خروجی زیادی دارند. سوخت مورد استفاده در آنها اغلب بنزین و سایر سوخت های فسیلی است. ترکیبی از هوا و بنزین به صورت فشرده به داخل سیلندر وارد میگردد. سپس در زمانی که این فشار به نقطه ای موسوم به نقطه ی بهینه رسید یک شمع احتراقی ایجاد جرقه خواهد کرد. ترکیب شعله ور شده و ایجاد گازهای فشرده میکند. این فرایند موجب به حرکت در آمدن پیستون ها میشود. سپس پیستون به سایر اجزایی که به آن متصل هستند فشار وارد کرده و آنها را به سمت عقب و جلو هل میدهد. در نتیجه‌ی یک حرکت خطی و یا چرخشی ایجاد میشود . اگر سوخت مصرفی در موتورهای احتراقی در داخل آنها بسوزد. به آن موتور احتراقی داخلی و اگر این سوخت در خارج از موتور سوزانده شود به آن موتور احتراقی خارجی گفته میشود.
محرک الکتریکی
این دست از محرکها به وسیله‌ی جریان الکتریکی ایجاد حرکت میکنند. برای طراحی این نوع معمولا از سیم پیچ‌ها استفاده میگردد. با عبور جریان از یک سیم پیچ یک میدان مغناطیسی در اطراف قطب ها ایجاد میشود و در نتیجه نیروی جاذبه و کشش موجود در میدان باعث ایجاد حرکت خواهد شد. محرکهای الکتریکی نیز مانند سایر انواع محرک‌هایی که این جا معرفی کردیم قادر هستند تا هم حرکت خطی و هم حرکت چرخشی ایجاد کنند. (سلونوئیدها حرکت خطی و موتورهای الکتریکی حرکت چرخشی ایجاد می‌نمایند.)
سلونوئیدها
یک سیم پیچ به همراه یک هسته ی آهنی تشکیل یک سلنوئید می دهد. این تجهیز قادر است تا انرژی الکتریکی را به مکانیکی بدل کند. با ورود جریان الکتریسته به سیم پیچ یک میدان مغناطیسی ایجاد خواهد شد و پیستون را به آن جهت فشار خواهد داد. به این روش می تواند حرکت هایی سریع و کوتاه را ایجاد نمود.
مطلب مرتبط: سلونوئید چیست؟ کاربرد آن
موتور الکتریکی
این نوع از مرسوم ترین و البته در دسترس ترین انواع محرک ها به شمار می روند. از این نوع از محرک ها برای اهداف مختلفی استفاده می شود. موتورهای الکتریکی از بخش هایی مانند:
- آرماتور
- سیم پیچ
- چرخ دنده
مطلب مرتبط: موتور الکتریکی یا الکتروموتور چیست؟
تشکیل شده‌اند. با ورود انرژی به سیم پیچ و ایجاد میدان مغناطیسی آرماتور شروع به چرخیدن میکند. در این نوع از محرکها برای بهبود نیروی گشتاور موتور از یک مجموعه‌ی چرخ دنده استفاده میشود. گروه صنعتی سپیانی با حضور مهندسین و تکنسین های موفق و حرفه‌ای به شما در انتخاب بهترین انواع مختلف محرکها کمک خواهند کرد. این تیم در پشتیبانی و تعمیر و نگهداری از تجهیزات و ماشین آلات نیز خدمات جامع و کاملی را ارئه می‌نمایند. در صورت نیاز به هر یک از خدمات نام برده شده میتوانید همین الان با مشاورین گروه صنعتی سپیانی تماس گرفته و خدمات مورد نیاز خود را در کمترین زمان و با بهترین کیفیت دریافت کنید.
حتما بخوانید: هیدروموتور (موتور هیدرولیک) چیست؟
کلام پایانی
انواع محرکها در بخش ها و کاربرد های گوناگونی مورد استفاده قرار گرفته و کاربرد دارند. هدف در تمام این تجهیزات ایجاد حرکت مکانیکی است. این حرکت میتواند به صورت خطی و یا چرخشی به منظور خاصی صورت گیرد. انواع مختلفی از تجهیزات وجود دارند که قادر هستند تا این تبدیل انرژی به حرکت را به انجام برسانند که در بالا با آنها آشنا شد.
