Pnömatik Aktüatör

Pnömatik aktüatör, basınçlı hava enerjisini mekanik harekete dönüştürerek vananın otomatik kumanda edilmesini sağlayan ekipmandır. Akışkanın geçtiği vana gövdesinden farklı bir görev üstlenir: vananın milini hareket ettirir. Küresel ve kelebek vanalarla kullanılan döner aktüatörlerde bu hareket, uygun bağlantı üzerinden vana miline aktarılır. Böylece yerinden manuel kumanda edilen bir vana, uygun ekipmanlarla otomasyon sistemine bağlanabilir.

Vanayı hareket ettiren mekanizma

Basınçlı hava, aktüatörün iç mekanizmasında kuvvet oluşturur. Döner aktüatör tasarımlarında bu kuvvet çıkış milinde dönme hareketine çevrilir. Kremayer-pinyon mekanizması, bu amaçla kullanılan yaygın yapılardan biridir. Ancak mevcut ürünün iç mekanizması teknik belgeyle doğrulanmadan belirli bir tasarımın bulunduğu kesin özellik olarak belirtilmemelidir.

Aktüatörün görevi akışkanı doğrudan kesmek değil, bağlı olduğu vananın hareketini sağlamaktır. Bu nedenle tek başına bir aktüatör seçilmesi, hattın kontrol ihtiyacının tamamlandığı anlamına gelmez. Vana, mekanik bağlantı, hava kumandası ve gerekli kontrol aksesuarları birlikte değerlendirilmelidir.

Tek etkili ve çift etkili çalışma

Çift etkili aktüatörlerde hareketin iki yönü için basınçlı hava kullanılır. Hava, uygun kumanda düzeniyle farklı odalara yönlendirilerek açma ve kapama hareketini sağlar. Hava beslemesi kesildiğinde aktüatörün kesin olarak açık veya kapalı konuma döneceği varsayılmamalıdır; sonuç, mekanizma ve kumanda devresine bağlıdır.

Tek etkili, yay geri dönüşlü tasarımlarda ise bir yöndeki hareket hava kuvvetiyle, geri dönüş hareketi yaylarla sağlanır. Yayın vanayı açık veya kapalı konuma götürmesi, seçilen düzenlemeye bağlıdır. Bu nedenle tek etkili ifadesi doğrudan normalde kapalı anlamına gelmez. Siparişte hava kaybı durumunda istenen vana konumu açıkça belirlenmelidir.

Tork seçimi neden önemlidir?

Aktüatör, vananın açılma, hareket ve kapanma sırasında ihtiyaç duyduğu torku karşılamalıdır. Seçim yalnızca vananın nominal çapına göre yapılmaz. Basınç farkı, akışkan, sızdırmazlık elemanı ve çalışma koşulları gerekli torku etkileyebilir. Vananın üretici tork verileri, aktüatörün ilgili hava basıncındaki çıkış değerleriyle karşılaştırılmalıdır.

Değerlendirmede kompresörün nominal basıncı yerine aktüatör girişinde kullanılabilecek en düşük işletme basıncı dikkate alınmalıdır. Hava hattındaki kayıplar veya besleme değişimleri, elde edilen torku etkileyebilir. Yay geri dönüşlü modellerde hem hava hareketinin hem yay hareketinin başlangıç ve bitiş torkları kontrol edilmelidir. Gerekli seçim payı üretici önerilerine göre belirlenir.

Vana bağlantısı ve aksesuarlar

Montaj yüzeyi, çıkış mili ve vana mili birbiriyle uyumlu olmalıdır. Bazı döner aktüatörlerde ISO 5211 bağlantısı kullanılır; mevcut ürünün bağlantı standardı ve ölçüsü ayrıca doğrulanmalıdır. Gerekli durumlarda ara bağlantı braketi ve kaplin kullanılır. Aynı bağlantı standardına sahip olmak, bütün mil ölçülerinin ve taşıyabileceği torkun aynı olduğu anlamına gelmez.

Solenoid pilot vana, elektriksel komutu hava yönlendirmesine dönüştürür. Konum şalteri veya sensör düzeni ise vananın konum bilgisini kontrol sistemine iletebilir. Bu aksesuarların ürüne dâhil olduğu varsayılmamalıdır. Elektrik beslemesi, kontrol sinyali ve geri bildirim ihtiyacı sipariş kapsamında ayrı ayrı netleştirilmelidir.

Açma-kapama ve oransal kumanda

Pnömatik aktüatörler uygun düzenlemeyle açma-kapama veya oransal kumanda uygulamalarında kullanılabilir. Ancak standart bir aktüatör tek başına hassas ara konum kontrolü sağlamaz. Oransal çalışma için uygun konumlandırıcı, vana karakteristiği ve kontrol sinyali gerekir. İstenen hareket süresi de hava debisi ve kumanda elemanlarıyla birlikte değerlendirilir.

Doğru ürün seçimi için vana tipi, gerekli tork, bağlantı ölçüleri, kullanılabilir hava basıncı ve hava kaybındaki hedef konum paylaşılmalıdır. Ortam sıcaklığı, çalışma çevrimi ve çevresel koşullar da seçime dâhil edilir. Mevcut ürünün teknik verileri doğrulandığında bu bilgiler üzerinden uygun aktüatör ve aksesuar düzeni belirlenebilir.