Mặc dù không xuất hiện rầm rộ trên các phương tiện truyền thông như AI và Machine Learning, nhưng cơ cấu chấp hành vẫn đóng một vai trò quan trọng thế giới hiện đại với khả năng chuyển đổi năng lượng.
Cơ cấu chấp hành là gì?
Định nghĩa cơ cấu chấp hành
Cơ cấu chấp hành (Actuator) hay thiết bị truyền động là bộ phận của một thiết bị hoặc máy móc, có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng thông qua các chuyển động vật lý.
Hiểu đơn giản, cơ cấu chấp hành là thành phần tạo ra sự chuyển động trong một cỗ máy.
Bạn đang đọc: Cơ cấu chấp hành là gì? Cơ cấu chấp hành gồm những loại
Trên thực tiễn, cơ cấu chấp hành xuất hiện trong hầu hết máy móc, thiết bị xung quanh con người. Từ bộ rung trên điện thoại di động, mạng lưới hệ thống trấn áp truy vấn điện tử, thiết bị gia dụng cho đến xe cộ, robot hoặc thiết bị công nghiệp. Một số ví dụ nổi bật về cơ cấu chấp hành là : vít me, động cơ nước, động cơ điện, bộ kích thích cơ điện, …
Cơ cấu chấp hành có hai hoạt động cơ bản là : hoạt động thẳng và hoạt động quay. Thiết bị truyền động tuyến tính quy đổi nguồn năng lượng thành hoạt động đường thẳng. Chúng tương thích với những ứng dụng xác định, có công dụng đẩy hoặc kéo. Thiết bị truyền động quay quy đổi nguồn năng lượng để triển khai những thao tác quay. Bạn hoàn toàn có thể phát hiện những thiết bị này trong đời sống như van bi hoặc van bướm .
Tùy thuộc vào tính năng và ứng dụng, cơ cấu chấp hành được phong cách thiết kế theo những phiên bản khác nhau .
Thành phần của cơ cấu chấp hành
Nguồn điện: Là nơi cung cấp năng lượng đầu vào để điều khiển các thiết bị truyền động. Chúng có thể là dòng điện, chất lỏng hoặc khí tự nhiên trong những lĩnh vực công nghiệp.
Bộ chuyển đổi nguồn: Tạo năng lượng từ nguồn cho cơ cấu chấp hành phù hợp thông qua các phép đo do bộ điều khiển thiết lập. Một số bộ chuyển đổi nguồn thường gặp là: bộ biến tần điện hoặc van tỷ lệ thủy lực trong hệ thống công nghiệp.
Thiết bị truyền động: Là tập hợp những thiết bị chuyển đổi năng lượng được cung cấp thành lực cơ học.
Tải trọng cơ học: Năng lượng sau khi được chuyển đổi giúp một thiết bị cơ học hoạt động. Tải trọng cơ học đề cập đến hệ thống cơ khí này đang được dẫn động bởi thiết bị truyền động.
Bộ điều khiển: Giúp hệ thống hoạt động liên tục với số lượng đầu vào thích hợp và các điểm đặt khác do người điều khiển quyết định.
Đặc tính hoạt động của cơ cấu chấp hành
- Có khả năng định vị chính xác
- Khởi động và dừng ngay lập tức, không có thời gian “chết” hoặc chuyển động quá vị trí
- Thực hiện nhiệm vụ liên tục, không giới hạn về số lần khởi động trong mỗi phút
- Chuyển động nhất quán
- Những thiết bị trong công nghiệp phải đảm bảo chắc chắn, hoạt động tốt trong môi trường khắc nghiệt mà không giảm hiệu suất
- Cần bảo dưỡng định kỳ trong thời gian tối thiểu
Với những đặc tính trên, những thiết bị truyền động sẽ mang lại những quyền lợi cực kỳ quan trọng :
- Theo dõi tín hiệu yêu cầu từ bộ điều khiển chính xác và nhanh nhất, giúp phản hồi theo chỉ dẫn của bộ điều khiển hiệu quả hơn.
- Có độ tin cậy cao hơn so với các thiết bị thông thường
4 loại cơ cấu chấp hành phổ biến hiện nay
Cơ cấu chấp hành tuyến tính thủy lực
Thiết bị này tạo ra những hoạt động thẳng bằng cách đặt áp suất không cân đối với chất lỏng thủy lực lên một piston trong ống rỗng. Quy trình này tạo ra mô-men xoắn mạnh để điều khiển và tinh chỉnh một vật bên ngoài .
Do chất lỏng phần nhiều không hề nén được nên thiết bị này hoàn toàn có thể tạo ra số lượng mô-men lớn. Cơ cấu chấp hành thủy lực hoạt động theo một hướng nhờ những piston. Do đó, người ta sử dụng thêm lò xo để chúng hoàn toàn có thể hoạt động ngược lại .
Thiết bị này sử dụng áp suất ở hai đầu nhằm giảm bớt chuyển động tương đối từ hai bên. Chúng được dùng để chuyển tại vật nặng, phù hợp với các thiết bị xây dựng lớn hoạt động thường xuyên.
Cơ cấu chấp hành tuyến tính khí nén
Đây được xem là thiết bị truyền động đơn thuần và tiết kiệm ngân sách và chi phí nhất. Thông qua khí nén, chúng kéo căng và dài một piston để tạo ra sự hoạt động. Piston sẽ được thu lại bằng một lò xo hoặc chất lỏng ở đầu đối lập .
Cơ cấu chấp hành tuyến tính khí nén tạo ra mô-men xoắn ốc và vận tốc cao trên diện tích quy hoạnh nhỏ gọn. Chúng có ưu điểm là nhanh và không dễ bị phá hỏng bởi những điểm dừng khó. Bộ truyền động này được ứng dụng trong những thiết bị chống cháy, nổ hoặc chịu những điều kiện kèm theo khó khăn vất vả như nhiệt độ cao .
Cơ cấp chấp hành áp điện
Một số vật tư rắn như gốm phản ứng với điện tích bằng cách thu lại hoặc phóng to và tạo nguồn năng lượng khi có áp lực đè nén cơ học. Cơ cấu chấp hành áp điện dựa trên nguyên tắc đó để tạo ra hoạt động. Tuy nhiên, những hoạt động này được tạo ra song song với điện trường. Hạn chế của cơ cấu áp điện là chỉ vận động và di chuyển được vài micron tại một thời gian, nghĩa là chúng chỉ vận động và di chuyển khoảng chừng 5 % so với chiều dài thực .
Cơ cấu chấp hành tuyến tính điện
Cũng như tên gọi của chúng, thiết bị này sử dụng nguồn điện để tạo ra hoạt động theo một đường thẳng. Chúng hoạt động giải trí dựa trên một piston qua lại theo tín hiệu điện. Cơ cấu chấp hành tuyến tính điện được dùng cho những hoạt động như : kéo, nâng lên, hạ xuống, đẩy ra, kẹp, chặn, …
Thiết bị gồm có một động cơ tạo ra hoạt động quay vận tốc cao và hộp số làm chậm tác động ảnh hưởng. Hoạt động này khiến tăng mô-men xoắn, biến thành trục vít bị dẫn, tạo ra hoạt động thẳng của trục quay hoặc đai ốc truyền động .
Tùy theo nhu yếu sử dụng, nhà phân phối sẽ phong cách thiết kế bộ truyền động khác nhau bằng cách tăng hoặc giảm chiều dài trục. Ngoài ra, với những bánh răng khác nhau, bộ truyền sẽ có vận tốc khác nhau. Tóm lại, lực càng giảm thì vận tốc quay của trục vít càng lớn .
Khi công tắc nguồn ở trục truyền động sơ cấp hoàn thành xong, quy trình xoắn sẽ diễn ra đến cuối hoạt động. Đến khi vòng xoay kết thúc, công tắc nguồn sẽ tự ngắt nguồn động cơ .
Cơ cấu chấp hành được phong cách thiết kế theo nhiều phiên bản khác nhau tùy vào mục tiêu sử dụng. Nếu bạn muốn tối ưu hóa ngân sách mạng lưới hệ thống, cải tổ độ bền và giảm độ phức tạp trong tiến trình thao tác, cơ cấu chấp hành chính là sự lựa chọn tuyệt vời dành cho bạn !
Những câu hỏi thường gặp về cơ cấu chấp hành
Thế nào là cơ cấu chấp hành IoT?
Cơ cấu chấp hành ( bộ truyền động ) IoT là thiết bị có năng lực đổi khác một hoặc nhiều thuộc tính của một thực thể vật lý để phân phối với thông tin nhận được .
Tốc độ của cơ cấu chấp hành giống nhau không?
Câu vấn đáp là “ Không ! ”. Mỗi thiết bị truyền động sẽ có vận tốc khác nhau tùy theo khối lượng của tải trọng. Về cơ bản, vận tốc có khunh hướng giảm mạnh khi khối lượng càng cao. Vậy nên, để biết số liệu vận tốc, tiên phong bạn cần dựa trên thiết bị khi chúng không mang tải trọng .
Thế nào là mô-men xoắn?
Đối với cơ cấu chấp hành, mô-men xoắn là tác nhân quan trọng nhất cần xem xét trong hoạt động giải trí của thiết bị. Bạn cần chú ý quan tâm, chỉ số mô-men xoắn được chia làm hai loại : tải trọng tĩnh và tải trọng động. Trong đó, tải trọng tĩnh đề cập đến hiệu suất của bộ truyền động khi nó đang ở trạng thái nghỉ. Còn chỉ số tải trọng động tương quan đến hiệu suất mô-men xoắn của thiết bị khi nó hoạt động .
Ứng dụng của cơ cấu chấp hành?
Trong nhà máy: thiết bị cắt chuyển động lên/xuống, van điều khiển dòng chảy của nguyên liệu thô
Công nghiệp sản xuất: robot và cánh tay robot sử dụng hệ thống truyền động để chuyển động theo đường thẳng
Thiết bị gia dụng: TV được đặt ở độ cao tối ưu, thang máy điều chỉnh được độ cao theo nhu cầu của người dùng, tấm che cửa số tự động
Công nghiệp năng lượng mặt trời: tấm pin di chuyển theo hướng ánh sáng mặt trời
Mọi vướng mắc và góp ý tương quan, xin vui mừng liên hệ ngay Tino Group để được tư vấn cụ thể hoặc Fanpage để update những thông tin mới nhất nhé !
Tinh gọn quá trình – chạm đỉnh lệch giá – Tino Group tự tin sát cánh cùng doanh nghiệp Việt trên hành trình dài quy đổi số !
CÔNG TY CỔ PHẦN TẬP ĐOÀN TINO
- Trụ sở chính: L17-11, Tầng 17, Tòa nhà Vincom Center, Số 72 Lê Thánh Tôn, Phường Bến Nghé, Quận 1, Thành phố Hồ Chí Minh
- Tổng đài miễn phí: 1800 6734
- Email: [email protected]
- Website: www.tino.org
Source: https://wikifin.net
Category: Blog