Ett ställdon är en automatiserad enhet som används för att styra eller producera rörelse i en mekanism eller ett system. Den energi som krävs för att kontrollera eller producera sådan rörelse erhålls från fem huvudkällor: mekanisk, hydraulisk, pneumatisk, termisk och magnetisk.
Ställdon anses ofta vara en klass av motorer. Det finns dock en viktig skillnad mellan de två - motorer producerar roterande rörelse, medan ställdon vanligtvis producerar linjär, begränsad rörelse. Det finns undantag.
Ställdon omvandlar ingående energi för att producera en önskad typ av rörelse.
Ett typiskt exempel på en ställdonstillämpning är en vridspjällsventil.
Typer av ställdon
1. Mekaniska ställdon använder mekaniska anordningar såsom skruvar, skruvdomkrafter, kulskruvar, rullskruvar, hjulspindlar eller kammar för att omvandla roterande rörelse till linjär rörelse.
Mekaniska ställdon kan dock inte användas för automatisering och kan endast manövreras manuellt.
2. Hydrauliska ställdon använder en ihålig cylinder fylld med mekanisk vätska och en kolv införd i den.
När ett obalanserat tryck appliceras på kolven, skapar det en kraft som kan flytta ett externt föremål. Dessa ställdon producerar en exakt förskjutning längs kolvens axel.
3. Pneumatiska manöverdon liknar hydrauliska manöverdon förutom att de använder en komprimerad gas snarare än en vätska för att generera kraft.
4. Piezoelektriska ställdon använder speciella material för att generera en spänning när mekaniskt tryck appliceras. Dessa material expanderar när en spänning appliceras.
De används för att producera extremt exakta rörelser och kräver mycket höga spänningar för att fungera.
5. Elektrohydrostatiska ställdon har pumpar som roterar fram och tillbaka för att dra vätska från ett trycksatt kärl genom en uppsättning ventiler. Den exakta rörelsen av den roterande pumpen i dessa ställdon uppnås genom att använda en digital lägesställare för återkoppling och en servokontroll för att styra pumpen.
Dessa används för inloppsstyrskenor, fjärrstyrda undervattensdrivningar, etc.
Hur man väljer ett ställdon
Val av ställdon baseras på en mängd olika mekaniska parametrar, inklusive belastning, slaglängd och tid.
Lämplighet och fördelar är också viktiga överväganden vid val av ställdon för din specifika applikation.
1. Hydrauliska ställdon ger hög kraft i liten storlek, men kräver en hydraulisk källa.
2. Pneumatiska ställdon använder fabriksluft.
3. Elektriska ställdon erbjuder bättre styrbarhet och är mindre benägna att läcka, vilket ger dem en fördel i renrumsmiljöer. Även om de har en hög initial kostnad är de mer ekonomiska i längden.
4. Pneumatiska ventilställdon - dubbelverkande och fjäderåtergående - använder tryckskillnader som antingen motordrivna eller icke-drivna ställdon.
5. Piezoaktuatorer är designade för mikropositionering och använder piezoelektriska kristaller för att producera högprecisionsrörelser för användning i optik, halvledartillverkning och andra applikationer.
Andra faktorer att beakta
Det finns flera andra faktorer och parametrar att beakta när man väljer rätt ställdon för en applikation. Några av dessa listas nedan.
Installationskonfiguration
Efter att ha valt det ideala ställdonet måste du bestämma hur det ska monteras på den utrustning du vill starta.
Utgångsmoment
Utgående vridmoment beskriver den rotationskraft som ett manöverdon kan applicera på en ventil för att stänga den. Det gäller både elektriska och vätskedrivna roterande ställdon.
Maximal dragkraft
Det är den maximala kraft som manöverdonet kan anbringa för att trycka eller hålla kvar arbetsvätskan.
Maximal hastighet
Det är den maximala linjära eller rotationshastighet som enheten kan ge. Det uttrycks vanligtvis i rpm för roterande ställdon och i millimeter per sekund för linjära enheter.