मेक्ट्रोनिक सिस्टम के वायवीय उपकरण

मोबाइल मशीन, रोबोट और विभिन्न मेक्ट्रोनिक सिस्टम में एक्ट्यूएटर्स की बदौलत अपने पुर्जों की स्थिति को स्थानांतरित करने या बदलने की क्षमता है। सिस्टम के इस या उस हिस्से की गति की दिशा को स्वतंत्रता की डिग्री कहा जाता है, और एक्ट्यूएटर की स्वतंत्रता की जितनी अधिक डिग्री होती है, मशीन, रोबोट या एक्ट्यूएटर की गतिशीलता उतनी ही अधिक होती है।

ड्राइव के प्रकार के आधार पर, मशीन के पुर्जों की परस्पर क्रिया का अधिक या कम गुणात्मक कार्यान्वयन, साथ ही साथ इसके संचालन की दक्षता और लचीलापन प्राप्त होता है। एक्चुएटर के प्रकार को चुनना एक कठिन कार्य है जिसे रोबोटिक इंजीनियरों और प्रौद्योगिकीविदों द्वारा सिस्टम डिजाइन चरण में तय किया जाता है।

उपयोग किए जाने वाले लोकप्रिय प्रकार के ड्राइव में से एक मेक्ट्रोनिक प्रणालियों में — नयूमेटिक एक्चुएटर… यहां गैस का उपयोग कामकाजी माध्यम के रूप में किया जाता है, आमतौर पर संपीड़ित हवा, जिसकी ऊर्जा तंत्र को चलाती है। यही कारण है कि न्यूमैटिक एक्चुएटर्स सस्ते, विश्वसनीय, स्थापित करने और संचालित करने में आसान और आग से सुरक्षित हैं।कार्यशील द्रव (वायु) को खरीदने और निपटाने की कोई कीमत नहीं है।

हालांकि, कुछ नुकसान हैं, उदाहरण के लिए, पाइपों की खराब जकड़न के कारण रिसाव के कारण काम के दबाव में संभावित कमी, जिससे शक्ति और गति का नुकसान होता है, साथ ही स्थिति में जटिलताएं भी होती हैं। फिर भी, आज रोबोट और मोबाइल मशीनों में वायवीय मोटर्स, वायवीय सिलेंडर और वायवीय वायवीय मोटर्स का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

आइए एक विशिष्ट उपकरण देखें वायवीय ड्राइव... न्यूमेटिक ड्राइव में आवश्यक रूप से एक कंप्रेसर और एक एयर मोटर शामिल होता है। इस संयोजन में, सिस्टम लोड आवश्यकताओं के अनुसार ड्राइव की यांत्रिक विशेषताओं को परिवर्तित कर सकता है।

ट्रांसलेशनल मूवमेंट के न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर्स दो-पोजिशन होते हैं, जब वर्किंग बॉडी को दो एंड पोजीशन के साथ-साथ मल्टी-पोजिशन के बीच मूवमेंट किया जाता है, जब मूवमेंट अलग-अलग पोजीशन में किया जाता है।

ऑपरेशन के सिद्धांत के अनुसार, वायवीय एक्ट्यूएटर्स एकल-अभिनय हो सकते हैं (जब वसंत प्रारंभिक स्थिति में वापसी प्रदान करता है) या डबल-अभिनय (वापसी, काम करने वाले आंदोलन की तरह, संपीड़ित हवा द्वारा निर्मित होता है)। वायवीय रैखिक एक्ट्यूएटर्स को मुख्य रूप से दो प्रकारों में विभाजित किया जाता है: पिस्टन और डायाफ्राम।

एक वायवीय पिस्टन एक्ट्यूएटर में, पिस्टन सिलेंडर में संपीड़ित हवा या वसंत की क्रिया के तहत चलता है (एकल-अभिनय एक्ट्यूएटर के लिए रिटर्न स्ट्रोक वसंत द्वारा प्रदान किया जाता है)।एक वायवीय डायाफ्राम एक्ट्यूएटर में, एक डायाफ्राम द्वारा दो गुहाओं में विभाजित एक कक्ष में एक तरफ संपीड़ित हवा होती है जो डायाफ्राम को दबाती है, और दूसरी तरफ, एक छड़ डायाफ्राम से जुड़ी होती है और डायाफ्राम से एक अनुदैर्ध्य बल प्राप्त करती है। इस प्रकार, वायवीय एक्ट्यूएटर का चक्रीय नियंत्रण प्रणालियों में सफलतापूर्वक उपयोग किया जाता है, उदाहरण के लिए क्षैतिज स्टेम आंदोलन के साथ मैनिपुलेटर्स में।

कार्यात्मक रूप से, वायवीय एक्ट्यूएटर को चार इकाइयों में विभाजित किया जा सकता है: वायु तैयारी इकाई, संपीड़ित वायु वितरण इकाई, एक्ट्यूएटर मोटर और एक्ट्यूएटर्स को संपीड़ित वायु संचरण प्रणाली।

एयर कंडीशनिंग यूनिट में, हवा को सुखाया जाता है और धूल से साफ किया जाता है। कार्यक्रम के अनुसार, वितरण ब्लॉक ड्राइव मोटर्स की गुहा में संपीड़ित हवा की आपूर्ति को खोलता या बंद करता है (वाल्व की मदद से)।

वाल्व आमतौर पर विद्युत चुम्बकों द्वारा या वायवीय रूप से भी संचालित होते हैं (यदि वातावरण विस्फोटक है)। एक्जीक्यूटिव इंजन ब्लॉक वास्तव में पिस्टन के साथ सिलेंडर होते हैं जो एक सीधी रेखा में घूमते हैं या चलते हैं - वायवीय सिलेंडर दिए गए विस्थापन, बल और गति में भिन्न होते हैं।

प्रत्येक इंजन का अपना कार्य चक्र होता है, और चक्रों का क्रम तकनीकी प्रक्रिया द्वारा सख्ती से निर्धारित होता है और संबंधित कार्यक्रम द्वारा नियंत्रित होता है रोबोट नियंत्रण प्रणाली… विभिन्न उपकरणों के लिए संपीड़ित हवा को प्रसारित करने के लिए प्रणाली, कार्य के अनुसार, विभिन्न वर्गों के साथ वायवीय ड्राइव का उपयोग करती है।

सिद्धांत रूप में, वायवीय ड्राइव में ऊर्जा का संचरण और रूपांतरण इस तरह दिखता है।प्राइम मूवर कंप्रेसर को चलाता है, जो हवा को कंप्रेस करता है। फिर संपीड़ित हवा को नियंत्रण उपकरण के माध्यम से वायवीय मोटर को खिलाया जाता है, जहां इसकी ऊर्जा को यांत्रिक ऊर्जा (पिस्टन, रॉड की गति) में परिवर्तित किया जाता है। उसके बाद, काम करने वाली गैस को पर्यावरण में छुट्टी दे दी जाती है, अर्थात यह कंप्रेसर में वापस नहीं आती है।

वायवीय ड्राइव के फायदों को शायद ही कम करके आंका जा सकता है। तरल पदार्थों की तुलना में हवा अधिक संकुचित, कम घनी और चिपचिपी, अधिक तरल होती है। दबाव और तापमान के साथ हवा की चिपचिपाहट बढ़ जाती है।

लेकिन चूँकि हवा में हमेशा थोड़ी मात्रा में जल वाष्प होता है और इसमें कोई चिकनाई गुण नहीं होता है, इसलिए कक्षों की कामकाजी सतहों पर संघनन के हानिकारक प्रभाव का खतरा होता है। इसलिए, वायवीय ड्राइव को कंडीशनिंग की आवश्यकता होती है, अर्थात, ड्राइव के सेवा जीवन का विस्तार करने के लिए उन्हें ऐसे गुण पहले से दिए जाते हैं जिसमें इसे काम के माहौल के रूप में उपयोग किया जाता है।