एक रैखिक एक्ट्यूएटर एक लोड को एक सीधी रेखा में चलाता है, जो एक असेंबली, घटक या एक तैयार उत्पाद हो सकता है। यह ऊर्जा को गति या बल में परिवर्तित करता है और इसे दबावयुक्त द्रव या हवा के साथ-साथ बिजली से भी संचालित किया जा सकता है। यहाँ सामान्य रैखिक एक्ट्यूएटर, उनके फायदे और नुकसान का विवरण दिया गया है।

वे कैसे काम करते हैं?

• वायवीय रैखिक एक्ट्यूएटर में एक खोखले सिलेंडर के अंदर एक पिस्टन होता है। बाहरी कंप्रेसर या मैनुअल पंप से दबाव सिलेंडर के अंदर पिस्टन को चलाता है। जैसे-जैसे दबाव बढ़ता है, सिलेंडर पिस्टन की धुरी के साथ चलता है, जिससे एक रैखिक बल बनता है। पिस्टन स्प्रिंग-बैक बल या पिस्टन के दूसरी तरफ़ आपूर्ति किए जाने वाले द्रव द्वारा अपनी मूल स्थिति में वापस आ जाता है।

• हाइड्रोलिक रैखिक एक्ट्यूएटर वायवीय एक्ट्यूएटर के समान ही कार्य करते हैं, लेकिन दबावयुक्त हवा के बजाय पंप से आने वाला असंपीडनीय तरल सिलेंडर को चलाता है।

• एक इलेक्ट्रिक लीनियर एक्ट्यूएटर विद्युत ऊर्जा को टॉर्क में परिवर्तित करता है। यांत्रिक रूप से जुड़ा एक इलेक्ट्रिक मोटर लीड स्क्रू को घुमाता है। स्क्रू के थ्रेड से मेल खाने वाले संगत थ्रेड वाले थ्रेडेड लीड या बॉल नट को स्क्रू के साथ घूमने से रोका जाता है। जब स्क्रू घूमता है, तो नट थ्रेड के साथ चलता है। नट की गति की दिशा इस बात पर निर्भर करती है कि स्क्रू किस दिशा में घूमता है और एक्ट्यूएटर को उसकी मूल स्थिति में भी लौटाता है।

【वायवीय एक्ट्यूएटर्स】

लाभ

• न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर्स के लाभ उनकी सरलता से आते हैं। अधिकांश न्यूमेटिक एल्युमीनियम एक्ट्यूएटर्स में अधिकतम दबाव रेटिंग 150 psi होती है, जिसमें बोर का आकार ? से 8 इंच तक होता है, जो लगभग 30 से 7,500 lb. बल में तब्दील होता है। स्टील एक्ट्यूएटर्स में अधिकतम दबाव रेटिंग 250 psi होती है, जिसमें बोर का आकार ? से 14 इंच तक होता है, और वे 50 से 38,465 lbf तक बल उत्पन्न करते हैं।

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

• न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर्स के विशिष्ट अनुप्रयोगों में अत्यधिक तापमान वाले क्षेत्र शामिल होते हैं। एक सामान्य तापमान सीमा -40°F से 250°F होती है। सुरक्षा और निरीक्षण के संदर्भ में, हवा का उपयोग करके, न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर्स खतरनाक सामग्रियों का उपयोग करने से बचते हैं। वे विस्फोट सुरक्षा और मशीन सुरक्षा आवश्यकताओं को पूरा करते हैं क्योंकि वे मोटरों की कमी के कारण कोई चुंबकीय हस्तक्षेप 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 एक्ट्यूएटर्स की तुलना में न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर्स की लागत कम है। उदाहरण के लिए, बिम्बा मैन्युफैक्चरिंग के अनुसार, औसत न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर की कीमत $50 से $150 है। न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर्स हल्के भी होते हैं, उन्हें न्यूनतम रखरखाव की आवश्यकता होती है, और उनके टिकाऊ घटक होते हैं जो न्यूमेटिक्स को रैखिक गति का एक लागत प्रभावी तरीका बनाते हैं।

नुकसान

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

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

• भले ही हवा आसानी से उपलब्ध हो, लेकिन यह तेल या चिकनाई से दूषित हो सकती है, जिससे डाउनटाइम और रखरखाव की आवश्यकता होती है। कंपनियों को अभी भी संपीड़ित हवा के लिए भुगतान करना पड़ता है, जिससे यह एक उपभोग्य वस्तु बन जाती है, और कंप्रेसर और लाइनें एक और रखरखाव मुद्दा हैं।

【हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर्स】

लाभ

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

• हाइड्रोलिक मोटर का अश्वशक्ति-भार अनुपात वायवीय मोटर की तुलना में 1 से 2 hp/lb अधिक होता है।

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

• हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर्स के पंप और मोटर न्यूनतम शक्ति हानि के साथ काफी दूरी पर स्थित हो सकते हैं।

नुकसान

• हाइड्रॉलिक्स से तरल पदार्थ का रिसाव होगा। न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर्स की तरह, तरल पदार्थ के नुकसान से दक्षता कम हो जाती है। हालांकि, हाइड्रोलिक द्रव के रिसाव से सफाई संबंधी समस्याएं और आसपास के घटकों और क्षेत्रों को संभावित नुकसान होता है।

• हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर्स को कई साथी भागों की आवश्यकता होती है, जिसमें द्रव जलाशय, मोटर, पंप, रिलीज वाल्व और हीट एक्सचेंजर्स के साथ-साथ शोर-कम करने वाले उपकरण शामिल हैं। यह रैखिक गति प्रणालियों को बनाता है जो बड़े और समायोजित करने में कठिन होते हैं।

【इलेक्ट्रिकल एक्ट्यूएटर्स】

लाभ

• विद्युत एक्ट्यूएटर 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 एक्ट्यूएटर्स को नेटवर्क से जोड़ा जा सकता है और जल्दी से पुनः प्रोग्राम किया जा सकता है। वे निदान और रखरखाव के लिए तत्काल प्रतिक्रिया प्रदान करते हैं।

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

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

• चूँकि कोई तरल पदार्थ का रिसाव नहीं होता, इसलिए पर्यावरणीय खतरे समाप्त हो जाते हैं।

नुकसान

• विद्युत एक्ट्यूएटर की प्रारंभिक इकाई लागत न्यूमेटिक और हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर की तुलना में अधिक होती है। बिम्बा मैन्युफैक्चरिंग के उदाहरण के अनुसार, एक विद्युत एक्ट्यूएटर की कीमत इसके डिजाइन और इलेक्ट्रॉनिक्स के आधार पर $150 से लेकर $2,000 से अधिक तक हो सकती है।

• विद्युत एक्ट्यूएटर सभी वातावरणों के लिए उपयुक्त नहीं होते हैं, जबकि न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर खतरनाक और ज्वलनशील क्षेत्रों में सुरक्षित होते हैं

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

• चुनी गई मोटर एक्ट्यूएटर के बल, थ्रस्ट और गति की सीमा को एक निश्चित सेटिंग में लॉक कर देती है। यदि बल, थ्रस्ट और गति के लिए मानों का एक अलग सेट वांछित है, तो मोटर को बदलना होगा।