मेकाट्रॉनिक सिस्टम्सची वायवीय उपकरणे

मोबाईल मशीन्स, रोबोट्स आणि विविध मेकाट्रॉनिक सिस्टीममध्ये त्यांच्या भागांची स्थिती हलविण्याची किंवा बदलण्याची क्षमता आहे, अ‍ॅक्ट्युएटरमुळे. प्रणालीच्या या किंवा त्या भागाच्या हालचालीच्या दिशेला स्वातंत्र्याची डिग्री म्हणतात आणि अॅक्ट्युएटरकडे जितके जास्त स्वातंत्र्य असेल तितकी मशीन, रोबोट किंवा अॅक्ट्युएटरची गतिशीलता जास्त असेल.

ड्राइव्हच्या प्रकारावर अवलंबून, मशीनच्या भागांच्या एकमेकांशी परस्परसंवादाची अधिक किंवा कमी गुणात्मक अंमलबजावणी तसेच त्याच्या ऑपरेशनची कार्यक्षमता आणि लवचिकता प्राप्त केली जाते. अ‍ॅक्ट्युएटरचा प्रकार निवडणे हे एक कठीण काम आहे जे रोबोटिक अभियंते आणि तंत्रज्ञांनी सिस्टम डिझाइन टप्प्यावर ठरवले आहे.

वापरलेल्या ड्राईव्हच्या लोकप्रिय प्रकारांपैकी एक मेकाट्रॉनिक प्रणालींमध्ये — वायवीय अॅक्ट्युएटर… येथे वायूचा वापर कार्य माध्यम म्हणून केला जातो, सामान्यतः संकुचित हवा, ज्याची ऊर्जा यंत्रणा चालवते. म्हणूनच वायवीय अॅक्ट्युएटर स्वस्त, विश्वासार्ह, सेट अप आणि ऑपरेट करण्यास सोपे आणि अग्नि सुरक्षित आहेत.कार्यरत द्रव (हवा) खरेदी आणि विल्हेवाट लावण्यासाठी कोणताही खर्च नाही.

तथापि, काही तोटे आहेत, उदाहरणार्थ, पाईपच्या खराब घट्टपणामुळे गळतीमुळे कामाच्या दबावात संभाव्य घट, ज्यामुळे शक्ती आणि वेग कमी होतो, तसेच स्थितीत गुंतागुंत होते. असे असले तरी, वायवीय मोटर्स, वायवीय सिलेंडर्स आणि वायवीय वायवीय मोटर्स आज रोबोट्स आणि मोबाइल मशीनमध्ये मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात.

चला एक नमुनेदार उपकरण पाहू वायवीय ड्राइव्ह... वायवीय ड्राइव्हमध्ये कॉम्प्रेसर आणि एअर मोटर असणे आवश्यक आहे. या संयोजनात, सिस्टम लोड आवश्यकतांनुसार ड्राइव्हची यांत्रिक वैशिष्ट्ये रूपांतरित करू शकते.

ट्रान्सलेशनल हालचालीचे वायवीय अॅक्ट्युएटर दोन-स्थिती असतात, जेव्हा कार्यरत शरीराची हालचाल दोन टोकांच्या स्थानांमध्ये केली जाते, तसेच मल्टी-पोझिशनमध्ये, जेव्हा हालचाली वेगवेगळ्या पोझिशन्समध्ये चालते.

ऑपरेशनच्या तत्त्वानुसार, वायवीय अॅक्ट्युएटर्स एकल-अभिनय (जेव्हा स्प्रिंग सुरुवातीच्या स्थितीत परत येतात) किंवा दुहेरी-अभिनय (रिटर्न, कार्यरत हालचालींप्रमाणे, संकुचित हवेद्वारे तयार केले जाते) असू शकतात. वायवीय रेखीय अॅक्ट्युएटर प्रामुख्याने दोन प्रकारांमध्ये विभागले जातात: पिस्टन आणि डायाफ्राम.

वायवीय पिस्टन अॅक्ट्युएटरमध्ये, पिस्टन सिलेंडरमध्ये संकुचित हवा किंवा स्प्रिंगच्या क्रियेखाली फिरतो (एकल-अभिनय अॅक्ट्युएटरसाठी रिटर्न स्ट्रोक स्प्रिंगद्वारे प्रदान केला जातो).वायवीय डायाफ्राम अॅक्ट्युएटरमध्ये, डायाफ्रामद्वारे दोन पोकळ्यांमध्ये विभागलेल्या चेंबरमध्ये एका बाजूला संकुचित हवा डायाफ्राम दाबते आणि दुस-या बाजूला, डायाफ्रामला एक रॉड जोडलेला असतो आणि डायाफ्राममधून अनुदैर्ध्य बल प्राप्त करतो. अशा प्रकारे, वायवीय अॅक्ट्युएटर यशस्वीरित्या चक्रीय नियंत्रण प्रणालींमध्ये वापरले जाते, उदाहरणार्थ क्षैतिज स्टेम हालचालीसह मॅनिपुलेटरमध्ये.

कार्यात्मकदृष्ट्या, वायवीय अॅक्ट्युएटरला चार युनिट्समध्ये विभागले जाऊ शकते: एअर तयारी युनिट, कॉम्प्रेस्ड एअर डिस्ट्रिब्युशन युनिट, अॅक्ट्युएटर मोटर आणि अॅक्ट्युएटरला कॉम्प्रेस्ड एअर ट्रान्समिशन सिस्टम.

एअर कंडिशनिंग युनिटमध्ये, हवा वाळवली जाते आणि धूळ साफ केली जाते. प्रोग्रामनुसार, डिस्ट्रिब्युशन ब्लॉक उघडतो किंवा बंद करतो (वाल्व्हच्या मदतीने) ड्राईव्ह मोटर्सच्या पोकळीला संकुचित हवेचा पुरवठा.

वाल्व सामान्यत: इलेक्ट्रोमॅग्नेट्सद्वारे किंवा वायवीय पद्धतीने चालवले जातात (जर वातावरण स्फोटक असेल तर). एक्झिक्युटिव्ह इंजिन ब्लॉक हे पिस्टन असलेले सिलेंडर्स असतात जे एका सरळ रेषेत फिरतात किंवा फिरतात - वायवीय सिलिंडर दिलेल्या विस्थापन, शक्ती आणि गतीमध्ये भिन्न असतात.

प्रत्येक इंजिनचे स्वतःचे कार्य चक्र असते आणि सायकलचा क्रम काटेकोरपणे तांत्रिक प्रक्रियेद्वारे निर्धारित केला जातो आणि संबंधित प्रोग्रामद्वारे नियंत्रित केला जातो. रोबोट नियंत्रण प्रणाली... वेगवेगळ्या उपकरणांवर संकुचित हवा प्रसारित करणारी प्रणाली हातात असलेल्या कार्यानुसार, वेगवेगळ्या विभागांसह वायवीय ड्राइव्ह वापरते.

तत्त्वानुसार, वायवीय ड्राइव्हमध्ये उर्जेचे प्रसारण आणि रूपांतरण असे दिसते.प्राइम मूव्हर कंप्रेसर चालवतो, जो हवा दाबतो. संकुचित हवा नंतर नियंत्रण उपकरणाद्वारे वायवीय मोटरला दिली जाते, जिथे तिची उर्जा यांत्रिक उर्जेमध्ये बदलली जाते (पिस्टन, रॉडची हालचाल). त्यानंतर, कार्यरत वायू वातावरणात सोडला जातो, म्हणजेच तो कंप्रेसरकडे परत येत नाही.

वायवीय ड्राइव्हचे फायदे महत्प्रयासाने सांगितले जाऊ शकतात. द्रवांच्या तुलनेत, हवा अधिक दाबण्यायोग्य, कमी दाट आणि चिकट, अधिक द्रव आहे. दाब आणि तापमानासह हवेची चिकटपणा वाढते.

परंतु हवेमध्ये नेहमी पाण्याची वाफ कमी प्रमाणात असते आणि त्यात स्नेहन गुणधर्म नसतात, त्यामुळे चेंबर्सच्या कार्यरत पृष्ठभागांवर संक्षेपणाचा हानिकारक प्रभाव पडण्याचा धोका असतो. म्हणून, वायवीय ड्राइव्हला कंडिशनिंगची आवश्यकता असते, म्हणजेच, ज्या ड्राइव्हमध्ये ते कार्यरत वातावरण म्हणून वापरले जाते त्या ड्राइव्हचे सेवा आयुष्य वाढविण्यासाठी त्यांना अशा गुणधर्म आगाऊ दिले जातात.