Aktüatör günümüzde en çok kullanılan makina parçaları arasında yer alır. En basit haliyle bir tahrik elemanı olarak tanımlanabilecek olan bu parça, bir mekanizmanın ya da bir sistemin hareket etmesini ve bu hareket sonucunda da kontrol edilmesini sağlar. Örneğin bir aktüatör sayesinde bir vananın açılıp kapanması, bir kapağın açılıp kapanması ya da bir dişliye hareketin iletilmesi mümkün olmaktadır. Bu açıdan bakıldığı zaman aktüatörler neredeyse tüm mekanik ve elektronik uygulamalarda karşımıza çıkar. Bu parçanın ne işe yaradığını anlamak için aktüatör nedir sorusuna bakmak faydalı olacaktır. Aynı zamanda farklı aktüatör türlerini ele almak ve bunların nasıl çalıştığına da bakmak önemlidir.
Aktüatör aynı zamanda eyleyici adıyla da bilinir. En basit haliyle aktüatör ne demek sorusuna cevap verirsek, aktüatörler farklı enerji türlerini fiziksel ya da mekanik enerjiye dönüştürürler. Aktüatörler kontrol sistemlerinde kullanılan en önemli parçalar arasında yer alır. Bir aktüatörün çalışması için hem enerjiye hem de kontrol sinyaline ihtiyaç vardır. Aktüatörün çalışması için gerekli olan kontrol sinyali bir elektrik sinyali olabileceği gibi pnömatik bir sinyal ya da hidrolik bir sinyal de olabilir. Aktüatörün aktif olması için gerekli olan kontrol sinyali, yapılacak olan uygulamanın niteliğine göre farklılık gösterecektir.
Aktüatör seçimi yaparken dikkat edilmesi gereken bazı önemli noktalar bulunur. Bunlardan en önemlisi yapılacak olan uygulamadır. Daha sonraki adımda ise işin daha teknik konularının ve hesaplamaların ele alınması gerekir. Örneğin bir vana sistemi için tasarım yapılacaksa hem açma momenti hem de kapama momenti değerleri belirlenmelidir. Aynı zamanda aktüatör seçimi yaparken elektrik besleme voltajı, besleme gerilimi ve basınç değeri gibi aktüatörün teknik özellikleri de dikkate alınmalıdır. Buna ek olarak kontrol sisteminin aç/kapa sistemi mi yoksa oransal sistem mi olacağı da belirlenmelidir. Aç/kapa sistemleri için ihtiyaç duyulan tüm fiziksel koşulların da sağlanması gerekmektedir. Diğer yandan kontrol sinyalinin nasıl üretileceği ve kontrol sinyali ile neyin kontrol edileceği de belirlenmelidir. Ancak tüm bu faktörler ele alındığında doğru aktüatör seçimi yapılarak uygulamanın başarılı olması sağlanabilir.
Aktüatör ne işe yarar sorusunun cevabı bize aktüatörlerin kullanım alanına dair bir fikir verecektir. Özellikle mühendislik alanında aktüatörler sıklıkla kullanılmaktadır. Hareket yaratmak, hareketi aktarmak ve hareketi engellemek gibi amaçlar için aktüatörleri kullanmak mümkündür. En yaygın kullanım alanları arasında elektrikli motorlar, hidrolik silindirler, step motorlar gibi alanlar gelir. Endüstriyel kullanım alanlarına baktığımız zaman gıda üretim hatları, akış kontrol sistemleri, elektronik sanayisi, otomasyon sistemleri, robot teknolojileri gibi alanlar karşımıza çıkar.
Bu noktada önemli olan uygulama alanını ele alarak en doğru aktüatör modelini seçmek olacaktır. Aynı zamanda aktüatör çalışma prensibi de uygulama için yapılacak olan seçimde önemli bir rol oynar. Genel olarak tüm aktüatör çeşitleri benzer şekilde çalışır. Ancak elektrikli aktüatörler, pnömatik aktüatörler ve hidrolik aktüatörler arasında çalışma şekli açısından az da olsa fark bulunmaktadır. Bu farklar aşağıda aktüatör çeşitleri bölümünde detaylı bir şekilde açıklanmıştır. Ancak tüm aktüatör türleri için aktüatör motor, kontrol işareti ve enerji gerekir. Bu üç ana öğe olmadan bir aktüatörün çalışması ve istenilen hareket ya da kontrol işlemini gerçekleştirmesi mümkün değildir.
Aktüatör çeşitleri söz konusu olduğunda karşımıza üç ana başlık çıkar. Bu üç ana başlık hidrolik aktüatörler, pnömatik aktüatörler ve elektrikli aktüatörler şeklindedir. Aynı zamanda aktüatörlerin hareketin şeklinde göre sınıflandırılması da mümkün olmaktadır. Hareket şeklinde göre aktüatör türleri doğrusal hareket yapan aktüatörler ve döner hareket yapan aktüatörler olarak iki ana gruba ayrılır. Ancak birçok durumda sınıflandırma yaparken kontrol işaretinin sağlandığı yöntem tercih edilir. Bunun nedeni hem hidrolik hem pnömatik hem de elektrikli aktüatörlerin doğrusal ve döner hareketi tahrik etmesidir.
Hidrolik aktüatör, içinde bulunan hidrolik sıvı sayesinde hareketin aktarılmasını ve yönlendirilmesini sağlar. Bu nedenle bu aktüatörlerin enerji kaynağı hidrolik sıvı olarak ifade edilebilir. Hidrolik aktüatörlerde de hem doğrusal hidrolik aktüatörler hem de döner hidrolik aktüatörler olmak üzere iki tür bulunur. Doğrusal hidrolik aktüatörlerde aktüatörün içinde bulunan sıvının sıkıştırılması, bu sıvının ileri ya da geriye hareket etmesini neden olur. Sıvının hareket etmesi sonucunda piston hareket ettirilir. Hidrolik sıvının basıncı arttıkça, piston ve piston kolu ileriye doğru hareket edecektir. Bunun aksine hidrolik sıvının basıncı azaldıkça piston ve piston kolu geriye doğru hareket edecektir. Bu tür hidrolik aktüatörlere aynı zamanda tek taraflı hidrolik aktüatörler adı da verilir.
Diğer yandan çift taraflı hidrolik aktüatörler de birçok uygulamada yaygın olarak tercih edilmektedir. Çift taraflı hidrolik aktüatörlerde hidrolik sıvı hem baş hem de son tarafta bulunur. Basınç iki yönde uygulanarak piston kolunun ileri ve geri yönlü hareketi sağlanmış olur. Döner hidrolik aktüatörler ise dairesel hareket yapan bir şafta sahiptir. Hidrolik sıvının basıncının değişmesiyle hareket bir dişli sisteme aktarılır. Dişli sistem ise şaftı kontrol ederek dairesel hareketin gerçekleştirilmesini sağlar. Doğrusal hidrolik aktüatörlerde ileri geri hareketin denetlenmesini sağlayan sınır anahtarı bulunur. Sınır anahtarı sayesinde piston sınırlı bir hareket gerçekleştirir ve pistonun bulunduğu hazneden çıkması önlenir. Hidrolik sıvı basıncının çok fazla artması ve pistonun haznesinden çıkması ciddi sorunlara yol açabilir. Bu nedenle pistonun gidebileceği en son mesafe sınır anahtarı tarafından belirlenir.
Pnömatik aktüatörler enerji kaynağı olarak havayı kullanır. Bu aktüatörler de hem doğrusal pnömatik aktüatörler hem de döner pnömatik aktüatörler olarak ikiye ayrılabilir. Çalışma prensibine bakıldığı zaman pnömatik aktüatörlerde basınçlı hava sayesinde hareket iletilir ya da kontrol edilir. Hidrolik aktüatörlere benzer şekilde tek taraflı pnömatik aktüatörler ve çift taraflı pnömatik aktüatörler bulunur. Tek taraflı olan türlerde basınçlı havanın sayesinde tek bir piston ileri ya da geri yönlü hareket yapar. Bu aktüatörlerde bir yay mekanizması bulunur. Piston ileri itildikten sonra geriye dönerken bu yay mekanizması devreye girer. Ancak çift taraflı pnömatik aktüatörlerde herhangi bir yay mekanizması bulunmaz. Pistonun hareketi baştan ve sondan uygulanan basınçlı hava sayesinde kontrol edilir. Baştan ve sondan verilen basınçlı hava arasındaki basınç farkında göre piston belirli konumda sabit kalabilir. Aynı zamanda farklı basınçlara sahip hava vererek pistonun hareket etmesi de mümkündür.
Pnömatik aktüatörlerden bahsettiğimiz zaman aktüatörlü kelebek vana da ele alınması gereken konular arasında yer alır. Bu vanalar aslında bir tür döner pnömatik aktüatördür. Aktüatörlü kelebek vananın ana bileşenleri kanat, şaft ve hava hücresi olarak sayılabilir. Basınçlı hava bu vanaya verildiği zaman kanat hareket eder. Hareket eden kanat şaftın hareket etmesini sağlayarak hareketin oluşmasına izin verir. Pnömatik aktüatörlerin kullanım alanları araçlarda piston ve ateşleme mekanizması, paketleme uygulamaları ve kompresörler olarak sayılabilir.
Elektriksel aktüatörler olarak da bilinen elektrikli aktüatörler elektriği enerji kaynağı olarak kullanan türlerdir. Aktüatörde elektrikli motor entegre bir şekilde yer almaktadır. Entegre olan bu elektrikli motor AC elektrikli motor olabileceği gibi DC elektrikli motor da olabilir. Motorun çalışmasıyla bir dönme hareketi oluşturulur. Daha sonra ortaya çıkan bu dönme hareketi dişli sistemine aktarılır. Dişli sisteminin amacı, elektrikli motorun oluşturduğu hareketin şiddetini azaltmaktır. Dişliye gelen hareket, bir sonraki adımda aktarma vidası olarak bilinen parçaya aktarılır. Doğrusal çalışan elektrikli aktüatörlerde aktarma vidası şaftı ileri geri yönlü olmak üzere hareket ettirir. Döner elektrikli aktüatörlerde de hareket benzer şekilde aktarılır. Buradaki tek fark, şafta aktarılan hareket doğrusal değil daireseldir. Sistemden gelen kontrol sinyali sayesinde aktüatörün kaç derecelik bir dönüş yapacağı belirlenir. Döner aktüatörlerde dönme derecesinin sınırlanmasına izin veren dairesel limit anahtarı adı verilen bir parça bulunmaktadır. Bu parça sayesinde gerçekleşecek dönme miktarı kontrol sinyaline göre sınırlandırılmış olur.
Aktüatör fiyatları markalar arasında ve aktüatörlerin türlerine göre farklılık göstermektedir. Örneğin elektrik aktüatörler bazı durumlarda hidrolik aktüatörlere ya da pnömatik aktüatörlere göre daha yüksek fiyata sahip olabilirler. Bu nedenle en doğru fiyat bilgisi için öncelikle yapılacak olan uygulamanın doğru bir şekilde planlanması gerekir. Uygulamanıza göre aktüatör seçimi yaptıktan sonra ilgilendiğiniz ürünün sayfasında yer alan teklif iste formunu doldurabilirsiniz. Buna ek olarak daha kapsamlı çalışmalarınız ve ürün ihtiyaçlarınız için iletişim sayfamızda yer alan teklif iste bölümünü kullanabilirsiniz. Uzman ekibimiz en kısa sürede talebinize dönüş yapacaktır.
Türkçe
English