एक लीनियर एक्चुएटर एक लोड को एक सीधी रेखा में ले जाता है, जो एक असेंबली, घटक या तैयार उत्पाद हो सकता है। यह ऊर्जा को गति या बल में परिवर्तित करता है और इसे दबाव वाले तरल पदार्थ या हवा के साथ-साथ बिजली द्वारा संचालित किया जा सकता है। यहां सामान्य लीनियर एक्चुएटर्स, उनके फायदे और उनके नुकसान का विवरण दिया गया है।

वे कैसे काम करते हैं?

• न्यूमेटिक लीनियर एक्चुएटर्स में एक खोखले सिलेंडर के अंदर एक पिस्टन होता है। बाहरी कंप्रेसर या मैनुअल पंप का दबाव पिस्टन को सिलेंडर के अंदर ले जाता है। जैसे-जैसे दबाव बढ़ता है, सिलेंडर पिस्टन की धुरी के साथ चलता है, जिससे एक रैखिक बल बनता है। पिस्टन या तो स्प्रिंग-बैक बल या पिस्टन के दूसरी तरफ तरल पदार्थ की आपूर्ति करके अपनी मूल स्थिति में लौट आता है।

• हाइड्रोलिक लीनियर एक्चुएटर्स वायवीय एक्चुएटर्स के समान ही काम करते हैं, लेकिन दबाव वाली हवा के बजाय एक पंप से एक असम्पीडित तरल सिलेंडर को स्थानांतरित करता है।

• एक इलेक्ट्रिक लीनियर एक्चुएटर विद्युत ऊर्जा को टॉर्क में परिवर्तित करता है। यांत्रिक रूप से जुड़ी एक इलेक्ट्रिक मोटर एक लीड स्क्रू को घुमाती है। स्क्रू से मेल खाने वाले संबंधित धागे वाले थ्रेडेड लीड या बॉल नट को स्क्रू के साथ घूमने से रोका जाता है। जब पेंच घूमता है, तो नट धागों के साथ चला जाता है। नट की गति की दिशा इस बात पर निर्भर करती है कि स्क्रू किस दिशा में घूमता है और यह एक्चुएटर को उसकी मूल स्थिति में भी लौटाता है।

【वायवीय एक्चुएटर्स】

लाभ

• वायवीय एक्चुएटर्स के लाभ उनकी सादगी से आते हैं। अधिकांश वायवीय एल्युमीनियम एक्चुएटर्स की अधिकतम दबाव रेटिंग 150 पीएसआई होती है और बोर का आकार ? से 8 इंच तक, जो लगभग 30 से 7,500 पौंड बल में बदल जाता है। स्टील एक्चुएटर्स की अधिकतम दबाव रेटिंग 250 पीएसआई होती है और बोर का आकार ? से 14 इंच तक, और वे 50 से 38,465 lbf तक बल उत्पन्न करते हैं।

• वायवीय एक्चुएटर्स सटीकता प्रदान करके सटीक रैखिक गति उत्पन्न करते हैं, उदाहरण के लिए, 0.1 इंच के भीतर और .001 इंच के भीतर दोहराव।

• वायवीय एक्चुएटर्स के विशिष्ट अनुप्रयोगों में अत्यधिक तापमान वाले क्षेत्र शामिल होते हैं। एक सामान्य तापमान सीमा -40°F से 250°F है। सुरक्षा और निरीक्षण के संदर्भ में, वायु का उपयोग करके, वायवीय एक्चुएटर खतरनाक सामग्रियों के उपयोग से बचते हैं। वे विस्फोट सुरक्षा और मशीन सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा करते हैं क्योंकि मोटरों की कमी के कारण वे कोई चुंबकीय हस्तक्षेप पैदा नहीं करते हैं।

• हाल के वर्षों में, न्यूमेटिक्स ने लघुकरण, सामग्री और इलेक्ट्रॉनिक्स और स्थिति निगरानी के साथ एकीकरण में कई प्रगति देखी है। अन्य एक्चुएटर्स की तुलना में न्यूमेटिक एक्चुएटर्स की लागत कम है। उदाहरण के लिए, बिम्बा मैन्युफैक्चरिंग के अनुसार, औसत वायवीय एक्चुएटर की लागत $50 से $150 होती है। वायवीय एक्चुएटर हल्के भी होते हैं, उन्हें न्यूनतम रखरखाव की आवश्यकता होती है, और उनमें टिकाऊ घटक होते हैं जो न्यूमेटिक्स को रैखिक गति का एक लागत प्रभावी तरीका बनाते हैं।

नुकसान

• दबाव हानि और हवा की संपीडनशीलता न्यूमेटिक्स को अन्य रैखिक-गति विधियों की तुलना में कम कुशल बनाती है। कंप्रेसर और वायु वितरण सीमाओं का मतलब है कि कम दबाव पर संचालन में कम बल और धीमी गति होगी। एक कंप्रेसर को लगातार ऑपरेटिंग दबाव चलाना चाहिए, भले ही कुछ भी नहीं चल रहा हो।

• वास्तव में कुशल होने के लिए, वायवीय एक्चुएटर्स का आकार किसी विशिष्ट कार्य के लिए होना चाहिए। इसलिए, उनका उपयोग अन्य अनुप्रयोगों के लिए नहीं किया जा सकता है। सटीक नियंत्रण और दक्षता के लिए आनुपातिक नियामकों और वाल्वों की आवश्यकता होती है, लेकिन इससे लागत और जटिलता बढ़ जाती है।

• हालांकि हवा आसानी से उपलब्ध है, यह तेल या चिकनाई से दूषित हो सकती है, जिससे डाउनटाइम और रखरखाव में दिक्कत आ सकती है। कंपनियों को अभी भी संपीड़ित हवा के लिए भुगतान करना पड़ता है, जिससे यह उपभोग योग्य हो जाती है, और कंप्रेसर और लाइनें एक अन्य रखरखाव मुद्दा हैं।

【हाइड्रोलिक एक्चुएटर्स】

लाभ

• हाइड्रोलिक एक्चुएटर मजबूत हैं और उच्च-बल अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त हैं। वे समान आकार के वायवीय सिलेंडरों की तुलना में 25 गुना अधिक बल उत्पन्न कर सकते हैं। वे 4,000 पीएसआई तक के दबाव में भी काम करते हैं।

• हाइड्रोलिक मोटरों में वायवीय मोटर की तुलना में उच्च अश्वशक्ति-से-भार अनुपात 1 से 2 एचपी/एलबी अधिक होता है।

• एक हाइड्रोलिक एक्चुएटर तरल पदार्थों की असम्पीड्यता के कारण पंप द्वारा अधिक तरल पदार्थ या दबाव की आपूर्ति किए बिना बल और टॉर्क को स्थिर रख सकता है

• हाइड्रोलिक एक्चुएटर्स अपने पंपों और मोटरों को न्यूनतम बिजली हानि के साथ काफी दूरी पर स्थित कर सकते हैं।

नुकसान

• हाइड्रोलिक्स से तरल पदार्थ का रिसाव होगा। वायवीय एक्चुएटर्स की तरह, द्रव की हानि से दक्षता कम हो जाती है। हालाँकि, हाइड्रोलिक द्रव के रिसाव से सफाई की समस्याएँ होती हैं और आसपास के घटकों और क्षेत्रों को संभावित नुकसान होता है।

• हाइड्रोलिक एक्चुएटर्स को कई साथी भागों की आवश्यकता होती है, जिसमें शोर कम करने वाले उपकरणों के साथ-साथ द्रव भंडार, मोटर, पंप, रिलीज वाल्व और हीट एक्सचेंजर्स शामिल हैं। इससे रैखिक गति प्रणालियाँ बनती हैं जो बड़ी होती हैं और उन्हें समायोजित करना कठिन होता है।

【इलेक्ट्रिकल एक्चुएटर्स】

लाभ

• विद्युत एक्चुएटर्स उच्चतम परिशुद्धता-नियंत्रण स्थिति प्रदान करते हैं। सटीकता की सीमा का एक उदाहरण +/- 0.000315 इंच है और 0.0000394 इंच से कम की पुनरावृत्ति है। उनके सेटअप किसी भी उद्देश्य या बल की आवश्यकता के लिए स्केलेबल हैं, और शांत, सुचारू और दोहराए जाने योग्य हैं।

• इलेक्ट्रिक एक्चुएटर्स को जल्दी से नेटवर्क और रीप्रोग्राम किया जा सकता है। वे निदान और रखरखाव के लिए तत्काल प्रतिक्रिया देते हैं।

• वे गति प्रोफाइल का पूर्ण नियंत्रण प्रदान करते हैं और वेग, स्थिति, टोक़ और लागू बल को नियंत्रित करने के लिए एनकोडर शामिल कर सकते हैं।

• शोर के मामले में, वे वायवीय और हाइड्रोलिक एक्चुएटर्स की तुलना में शांत हैं

• क्योंकि कोई तरल पदार्थ लीक नहीं होता है, पर्यावरणीय खतरे समाप्त हो जाते हैं।

नुकसान

• विद्युत एक्चुएटर की प्रारंभिक इकाई लागत वायवीय और हाइड्रोलिक एक्चुएटर्स की तुलना में अधिक है। बिम्बा मैन्युफैक्चरिंग के उदाहरण के अनुसार, एक इलेक्ट्रिकल एक्चुएटर अपने डिजाइन और इलेक्ट्रॉनिक्स के आधार पर $150 से लेकर $2,000 से अधिक तक हो सकता है।

• विद्युत एक्चुएटर सभी वातावरणों के लिए उपयुक्त नहीं हैं, वायवीय एक्चुएटर्स के विपरीत, जो खतरनाक और ज्वलनशील क्षेत्रों में सुरक्षित हैं

• लगातार चलने वाली मोटर ज़्यादा गर्म हो जाएगी, जिससे रिडक्शन गियर में टूट-फूट बढ़ जाएगी। मोटर बड़ी भी हो सकती है और स्थापना संबंधी समस्याएँ पैदा कर सकती है।

• चुनी गई मोटर एक्चुएटर के बल, जोर और गति सीमा को एक निश्चित सेटिंग में लॉक कर देती है। यदि बल, जोर और गति के लिए मूल्यों का एक अलग सेट वांछित है, तो मोटर को बदला जाना चाहिए।