المحرك الميكانيكي: التصميم والعمل وتطبيقاته

في الآلات الكهربائية ، يعتبر المشغل مكونًا أساسيًا يستخدم لتحريك نظام أو جهاز والتحكم فيه. يستخدم المشغل مصدر طاقة وأيضًا جهاز تحكم. بشكل عام ، جهاز التحكم عبارة عن صمام. بمجرد أن يحصل جهاز التحكم على إشارة تحكم ، يتفاعل المشغل على الفور عن طريق تغيير مصدر الطاقة إلى حركة ميكانيكية. هناك أنواع مختلفة من المحركات المتاحة مثل المحركات اللينة والهيدروليكية والهوائية والكهربائية والحرارية / المغناطيسية والميكانيكية. لذلك تتناول هذه المقالة أحد أنواع المحركات وهي المحركات الميكانيكية - العمل مع التطبيقات.

ما هو المحرك الميكانيكي؟

المشغل الميكانيكي هو جهاز يستخدم مصدر طاقة لتحقيق الحركة الجسدية. هذه المحركات مهمة ومتاحة تقريبًا على كل آلة آلية. مصادر الطاقة المستخدمة في هذه المحركات هي ؛ التيار الكهربائي والهوائي والهيدروليكي الذي يتم تشغيله يدويًا أو تشغيله / إيقاف تشغيله من خلال نظام آلي. تتمثل وظيفة المشغل الميكانيكي في تغيير الحركة من الدوران إلى الخطي بمساعدة التروس بسرعة مختلفة. يتم تصنيف المشغلات الميكانيكية على أنها براغي رصاص ، ومسامير كروية ، وجريدة مسننة وجريدة مسننة ، وحزام تشغيل ، وما إلى ذلك. الرسم التخطيطي للمشغل الميكانيكي موضح أدناه.

مبدأ عمل المحرك الميكانيكي

مبدأ العمل للمشغل الميكانيكي هو أداء الحركة عن طريق تغيير الحركة الدورانية إلى حركة خطية. لذا فإن تشغيل المشغل الميكانيكي يعتمد بشكل أساسي على مجموعات المكونات الهيكلية مثل القضبان والتروس أو السلاسل والبكرات.

تصميم المحرك الميكانيكي

تم تصميم المشغل الميكانيكي باستخدام مكونات مختلفة ولكن المكونات الأكثر تنشيطًا هي المحرك والتروس والتجميع اللولبي وأنبوب التمديد. تعمل هذه المحركات عادةً عن طريق تغيير الحركة من الحركة الدوارة إلى الخطية.

محرك

المحرك المستخدم في هذا المشغل هو محرك DC حيث يتم إنتاج كل طاقة المشغل.

تستعد

تم تصميم التروس من البلاستيك أو الفولاذ الذي يستخدم لتغيير العلاقة بين سرعة آلية القيادة وسرعة الأجزاء المدفوعة. يتم توصيل التروس ببساطة بمصدر طاقة مثل المحرك.

برغي

هذا المشغل يعمل على المسمار. لذلك ، من خلال تدوير صمولة المشغل ، يتحرك عمود اللولب داخل خط.

تمديد أنبوب

يُطلق على أنبوب التمديد أيضًا الأنبوب الداخلي المصنوع بشكل عام من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألومنيوم. هذا الأنبوب متصل بجوز محرك الأقراص الملولب ويمتد ويتراجع بمجرد أن يدور الجوز على طول المغزل الدوار.

بمجرد تشغيل المحرك في المشغل ، فإنه يقوم بتدوير التروس. لذلك فإن هذا الترس يضاعف العزم ويقلل من سرعة المحرك. تقوم التروس بتدوير المسمار ويتم توصيل الجوز الموجود على المسمار ببساطة بأنبوب التمديد ويتم تحريكه للداخل أو للخارج بناءً على اتجاه المسمار.

يوجد فاصل زنبركي ملفوف في العديد من المشغلات التي ستحمل الحمل بمجرد أن لا يعمل المحرك. ستحمل استراحة الزنبرك هذه الحمل في أي اتجاه عن طريق الدفع أو السحب بدون طاقة. المسامير اللولبية المستخدمة في المشغلات المختلفة هي براغي رصاص أو براغي كروية.

أنواع المحركات الميكانيكية

هناك ثلاثة أنواع من المحركات الميكانيكية المتاحة في السوق تعمل بالهواء المضغوط أو ضغط الهواء أو الضغط الهيدروليكي أو المائع والمشغلات الكهربائية.

المحركات الهوائية

يستخدم المشغل الهوائي غازًا مضغوطًا أو هواءًا مضغوطًا لتشكيل حركة يتم التحكم فيها. هذه المحركات متعددة الاستخدامات ويمكن تعديلها لاستخدامها في أي مشروع. الميزة الرئيسية لهذا المحرك هي ؛ إنه سهل الاستخدام وبديل آمن لكل من المشغلات الهيدروليكية والكهربائية لأنها لا تحتاج إلى كهرباء أو اشتعال لتعمل. العيب الرئيسي لهذا المشغل هو أن الضاغط يجب أن يعمل باستمرار للحفاظ على ضغط العمل سواء تم استخدام الجهاز أم لا.

المحرك الهيدروليكي

يستخدم المشغل الميكانيكي الهيدروليكي ضغط السائل لعمل حركة ميكانيكية. لذلك يتم استخدام هذه المشغلات بشكل أساسي عندما تكون هناك حاجة إلى قدر كبير من الطاقة لنظام أو آلة للعمل. تتوفر هذه بشكل شائع في الآلات الثقيلة حيث يتم التحكم في الطاقة الهيدروليكية ببساطة من خلال كمية السائل داخل الأسطوانة. عندما يتم زيادة السائل ، يتم إنشاء الضغط وينخفض ​​الضغط من خلال تناقص السوائل. على الرغم من أن هذه المحركات مفيدة للغاية بمجرد الحاجة إلى طاقة عالية الطاقة ، إلا أنها متقلبة في الطبيعة وتحتاج إلى ميكانيكيين مدربين تدريباً عالياً للتشغيل والصيانة. لمعرفة المزيد عن المحرك الهيدروليكي .

المحرك الكهربائي

يستخدم المشغل الكهربائي لتغيير الطاقة من الطاقة الكهربائية إلى الميكانيكية من مصدر الطاقة الكهربائية. يتم استخدام مشغل كهربائي لتشغيل الصمامات وتصنيع الأطعمة والمشروبات ومناولة المواد ومعدات القطع. بشكل عام ، من السهل جدًا صيانتها مقارنة بالمشغل الهيدروليكي وتوفر نطاقًا عاليًا من الدقة. يرجى الرجوع إلى هذا الرابط لمعرفة المزيد عن المحرك الانتخابي .

العيوب الرئيسية لهذه المحركات هي ؛ فهي ليست مناسبة لجميع البيئات وتتطلب التحكم في ميول الانهاك. لا تتمتع هذه المشغلات بموضع موثوق به إذا كان هناك فقد في الطاقة ولديها معدل عطل متوسط ​​أعلى مقارنة بالمشغل الهوائي.

الخصائص

خصائص المشغلات الهوائية والكهربائية مذكورة أدناه.

المميزات والعيوب

تشمل مزايا المحركات الميكانيكية ما يلي.

• هذه المحركات سهلة الاستخدام للغاية.
• مستوى الدقة مرتفع.
• هذه فعالة من حيث التكلفة.
• هذه متعددة الاستخدامات وقابلة للتخصيص.
• هذه آمنة للغاية.
• أداءها طويل الأمد.
• موثوقية ممتدة
• سهل الإعداد والتثبيت
• التحكم في الحركة أكثر دقة.
• أقل ضوضاء.
• صيانة أقل.
• استهلاك الطاقة أقل.
• لا توجد تسريبات ومجموعة كاملة من الأحجام والخيارات والتكوينات.

ال تشمل عيوب المحركات الميكانيكية ما يلي.

• بالمقارنة مع المشغل الهوائي ، فإن المشغل الكهربائي أقل فعالية من حيث التكلفة.
• بيئة عمل قاسية
• إذا فقدت الطاقة ، فلا يوجد وضع آمن من الفشل.
• في المشغل الهوائي ، يجب أن يعمل الضاغط باستمرار
• المحركات الهيدروليكية لها طبيعة غير مستقرة.
• المشغلات الهيدروليكية بحاجة إلى ميكانيكيين مدربين تدريباً عالياً.
• هذه حساسة للغاية للاهتزاز

التطبيقات

تشمل تطبيقات المشغلات الميكانيكية ما يلي.

• تُستخدم المحركات الميكانيكية لتغيير الحركة الدوارة إلى الحركة الخطية.
• هذه قابلة للتطبيق عندما تكون الحركات الخطية مطلوبة مثل الارتفاع والترجمة والموضع الخطي.
• يعمل هذا المشغل ببساطة عن طريق تغيير نوع من الحركة إلى نوع آخر باستخدام البكرات والتروس والسلاسل وما إلى ذلك.
• تقوم هذه المحركات بتغيير إشارة i / p الكهربائية إلى قوة إثارة ميكانيكية. يتم استخدامها مع المبرد المنفصل داخل مكبرات الصوت ذات الوضع الموزع وتطبيقات التحكم النشطة للاهتزاز وإلغاء الضوضاء.
• توفر هذه الأجهزة ببساطة حركات محدودة ومضبوطة تعمل يدويًا أو كهربائيًا أو مع سوائل مختلفة مثل الهيدروليك والهواء وما إلى ذلك.

وبالتالي ، هذه نظرة عامة على ميكانيكي المحرك - العمل مع التطبيقات. في هذا المشغل ، تختلف الآليات الداخلية المستخدمة لتحويل طاقة i / p إلى حركة بشكل أساسي بناءً على اتجاه الإخراج المقصود ومصدر الطاقة المعين المستخدم. اتجاه حركة o / p إما دوراني أو خطي. بشكل عام ، تعد هذه المحركات قوية جدًا مقارنة بالأنواع الكهرومغناطيسية المستخدمة في التطبيقات عالية عزم الدوران. إليك سؤال لك ، ما هو المشغل؟