Pnömatik aktüatör, bir vananın açılmasını, kapanmasını veya düzenlenmesini sağlamak için hava basıncını kullanan bir aktüatördür. Ayrıca pnömatik aktüatör veya pnömatik cihaz olarak da adlandırılır. Pnömatik aktüatörler bazen belirli yardımcı cihazlarla donatılmıştır. Yaygın olarak kullanılanlar vana konumlandırıcıları ve el çarkı mekanizmalarıdır. Vana konumlandırıcının işlevi, aktüatörün performansını iyileştirmek için geri besleme prensibini kullanmaktır, böylece aktüatör, kontrol cihazının kontrol sinyaline göre doğru konumlandırmayı sağlayabilir. El çarkı mekanizmasının işlevi ise, elektrik kesintisi, gaz kesintisi, kontrol cihazının çıkış vermemesi veya aktüatör arızası nedeniyle kontrol sistemi arızalandığında normal üretimi sürdürmek için kontrol vanasını doğrudan çalıştırmaktır.
Pnömatik Aktüatörün Çalışma Prensibi
Sıkıştırılmış hava A nozulundan pnömatik aktüatöre girdiğinde, gaz çift pistonları her iki uca (silindir başlığı uçlarına) doğru doğrusal olarak hareket ettirir ve piston üzerindeki dişli çark, dönen şaft üzerindeki dişliyi saat yönünün tersine 90 derece döndürerek valfi açar. Bu sırada, pnömatik aktüatörün her iki ucundaki gaz B nozulundan dışarı atılır. Aksine, sıkıştırılmış hava B nozulundan pnömatik aktüatörün iki ucuna girdiğinde, gaz çift pistonu ortada doğrusal olarak hareket ettirir ve piston üzerindeki dişli çark, dönen şaft üzerindeki dişliyi saat yönünde 90 derece döndürerek valfi kapatır. Bu sırada, pnömatik aktüatörün ortasındaki gaz A nozulundan dışarı atılır. Yukarıda standart tipin iletim prensibi açıklanmıştır. Kullanıcı ihtiyaçlarına göre, pnömatik aktüatör standart tipin tersi bir iletim prensibiyle de monte edilebilir; yani, seçilen eksen valfi açmak için saat yönünde, kapatmak için ise saat yönünün tersine döner. Tek etkili (yay geri dönüşlü) pnömatik aktüatörün A nozulu hava girişidir ve B nozulu egzoz deliğidir (B nozulu susturucu ile birlikte takılmalıdır). A nozulu girişi valfi açar ve hava kesildiğinde yay kuvveti valfi kapatır.
Pnömatik Aktüatörün Performansı
1. Pnömatik cihazın nominal çıkış kuvveti veya torku, uluslararası ve müşteri yönetmeliklerine uygun olmalıdır.
2. Yüksüz koşullar altında, silindire “Tablo 2”de belirtilen hava basıncı uygulanır ve hareketi sıkışma veya kayma olmadan düzgün olmalıdır.
3. 0,6 MPa hava basıncı altında, pnömatik cihazın hem açma hem de kapatma yönündeki çıkış torku veya itme kuvveti, pnömatik cihazın isim plakasında belirtilen değerden az olmamalı, hareket esnek olmalı ve hiçbir parçada kalıcı deformasyon veya diğer anormal olaylar meydana gelmemelidir.
4. Maksimum çalışma basıncında sızdırmazlık testi yapılırken, her bir geri basınç tarafından sızan hava miktarı (3+0.15D)cm3/dk'yı (standart durum) aşmamalıdır; uç kapaktan ve çıkış milinden sızan hava miktarı (3+0.15d)cm3/dk'yı aşmamalıdır.
5. Mukavemet testi, maksimum çalışma basıncının 1,5 katı ile gerçekleştirilir. Test basıncı 3 dakika boyunca korunduktan sonra, silindir uç kapağında ve statik sızdırmazlık parçalarında sızıntı ve yapısal deformasyon olmamasına dikkat edilir.
6. Çalışma ömrü sayısı: Pnömatik cihaz, pnömatik valfin hareketini simüle eder. Her iki yönde de çıkış torku veya itme kapasitesinin korunması koşuluyla, açma ve kapama işlemlerinin sayısı 50.000'den (bir açma-kapama döngüsü) az olmamalıdır.
7. Tampon mekanizmalı pnömatik cihazlarda, piston strokun son konumuna hareket ettiğinde darbe oluşmasına izin verilmez.
Pnömatik Aktüatörlerin Avantajları
1. Sürekli gaz sinyallerini alır ve doğrusal yer değiştirme üretir (elektrik/gaz dönüştürme cihazı eklendikten sonra sürekli elektrik sinyallerini de alabilir). Bazı modellerde salıncak kolu takıldıktan sonra açısal yer değiştirme de üretilebilir.
2. Olumlu ve olumsuz eylem fonksiyonları vardır.
3. Hareket hızı yüksektir, ancak yük arttıkça hız yavaşlayacaktır.
4. Çıkış kuvveti, çalışma basıncıyla ilişkilidir.
5. Yüksek güvenilirlik, ancak hava kaynağı kesildikten sonra vana bakımı yapılamaz (konum sabitleme vanası eklendikten sonra bakımı yapılabilir).
6. Bölümlü kontrol ve program kontrolünün gerçekleştirilmesi zahmetlidir.
7. Kolay bakım ve çevreye iyi uyum sağlama özelliği.
8. Yüksek çıkış gücü.
9. Patlamaya karşı koruma özelliğine sahiptir.
Özet olarak
Pnömatik aktüatörlerin ve vanaların montaj ve bağlantı boyutları, ISO5211, DIN3337 ve VDI/VDE3845 uluslararası standartlarına göre tasarlanmıştır ve sıradan pnömatik aktüatörlerle değiştirilebilir.
Hava giriş deliği NAMUR standardına uygundur.
ISO5211 standardına uygun pnömatik aktüatörün alt mil montaj deliği çift kare olup, kare çubuklu vanaların doğrusal veya 45° açılı montajı için uygundur.
Yayın tarihi: 16 Şubat 2025