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全面了解三種不同執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作理念及其優(yōu)缺點(diǎn)

來源：上海自動(dòng)化儀表有限公司作者：發(fā)表時(shí)間：2019-09-23 09:23:34【小中大】

      執(zhí)行機(jī)構(gòu)使負(fù)載（其可以是組件，部件或成品）以直線移動(dòng)。它將能量轉(zhuǎn)換為運(yùn)動(dòng)或力，可以通過加壓流體或空氣以及電力供電。以下是三種不同執(zhí)行機(jī)構(gòu)的工作理念及其優(yōu)缺點(diǎn)。
 
 
總廠5-1.jpg
 
一、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作理念
      氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)由空心圓柱內(nèi)的活塞組成。來自外部壓縮機(jī)或手動(dòng)泵的壓力使活塞在氣缸內(nèi)移動(dòng)。隨著壓力增加，氣缸沿活塞軸線移動(dòng)，產(chǎn)生線性力?；钊ㄟ^回彈力或供給活塞另一側(cè)的流體返回其原始位置。
二、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作理念
      液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)的操作與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)類似，但來自泵而不是加壓空氣的不可壓縮液體會(huì)使氣缸移動(dòng)。
三、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作理念
      電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)將電能轉(zhuǎn)換為扭矩。機(jī)械連接的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)螺桿。使用螺釘防止帶有與螺釘相匹配的螺紋的螺紋導(dǎo)程或滾珠螺母旋轉(zhuǎn)。當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，螺母沿螺紋被驅(qū)動(dòng)。螺母移動(dòng)的方向取決于螺桿旋轉(zhuǎn)的方向，并且還將致動(dòng)器返回到其原始位置。
一、氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
優(yōu)點(diǎn)
      -氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)通過提供精確度（例如，0.1英寸內(nèi)）和0.001英寸以內(nèi)的可重復(fù)性來產(chǎn)生精確的線性運(yùn)動(dòng)。
      -氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的典型應(yīng)用涉及極端溫度區(qū)域。典型溫度范圍為-40°F至250°F。在安全和檢查方面，通過使用空氣，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)避免使用危險(xiǎn)材料。它們符合防爆和機(jī)器安全要求，因?yàn)樗鼈儧]有電機(jī)而不會(huì)產(chǎn)生磁干擾。
      -近年來，氣動(dòng)技術(shù)在小型化，材料以及與電子和狀態(tài)監(jiān)測(cè)的集成方面取得了許多進(jìn)展。與其他執(zhí)行機(jī)構(gòu)相比，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的成本較低。
缺點(diǎn)
      -壓力損失和空氣壓縮性使氣動(dòng)效率低于其他線性運(yùn)動(dòng)方法。壓縮機(jī)和空氣輸送限制意味著在較低壓力下操作將具有較低的力和較慢的速度。即使沒有任何動(dòng)作，壓縮機(jī)也必須連續(xù)運(yùn)行工作壓力。
      -為了真正有效，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)必須適合特定工作。因此，它們不能用于其他應(yīng)用程序。準(zhǔn)確的控制和效率需要比例調(diào)節(jié)器和閥門，但這會(huì)增加成本和復(fù)雜性。
      -即使空氣容易獲得，也可能被油或潤(rùn)滑劑污染，導(dǎo)致停機(jī)和維護(hù)。公司仍然需要為壓縮空氣付費(fèi)，使其成為消耗品，壓縮機(jī)和生產(chǎn)線是另一個(gè)維護(hù)問題。
二、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)
好處
      -液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)堅(jiān)固耐用，適用于高強(qiáng)度應(yīng)用。它們可以產(chǎn)生比相同尺寸的氣缸大25倍的力。它們還可在高達(dá)4,000 psi的壓力下運(yùn)行。
      -液壓馬達(dá)的馬力重量比高，比氣動(dòng)馬達(dá)高1至2馬力/磅。
      -液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以保持力和扭矩恒定，而泵不會(huì)因流體的不可壓縮性而提供更多的流體或壓力
      -液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以將泵和電機(jī)放置在相當(dāng)遠(yuǎn)的距離，同時(shí)將功率損失降至最低。
缺點(diǎn)
      -液壓系統(tǒng)會(huì)泄漏液體。與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)一樣，流體損失導(dǎo)致效率降低。但是，液壓油泄漏會(huì)導(dǎo)致清潔問題，并可能對(duì)周圍部件和區(qū)域造成損壞。
      -液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)需要許多配套部件，包括儲(chǔ)液罐，電機(jī)，泵，釋放閥和熱交換器，以及降噪設(shè)備。這使得線性運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)很大并且難以適應(yīng)。
三、電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)
好處
      -電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)提供最高的精確控制定位。精度范圍的一個(gè)例子是+/- 0.000315英寸，重復(fù)性小于0.0000394英寸。它們的設(shè)置可以根據(jù)任何目的或力的要求進(jìn)行擴(kuò)展，并且安靜，平穩(wěn)和可重復(fù)。
      -電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)可以快速聯(lián)網(wǎng)和重新編程。它們?yōu)樵\斷和維護(hù)提供即時(shí)反饋。
      -它們可以完全控制運(yùn)動(dòng)曲線，并且可以包括編碼器來控制速度，位置，扭矩和施加的力。
      -在噪音方面，它們比氣動(dòng)和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)更安靜
      -由于沒有液體泄漏，因此可以消除環(huán)境危害。
缺點(diǎn)
      -電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的初始單位成本高于氣動(dòng)和液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和電子設(shè)備的價(jià)格從150美元到2000美元不等。
      -電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不適用于所有環(huán)境，與氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)不同，氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)在危險(xiǎn)和易燃區(qū)域是安全的
      -連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的電機(jī)會(huì)過熱，增加減速齒輪的磨損。電機(jī)也可能很大并且會(huì)產(chǎn)生安裝問題。
      -選擇的電機(jī)將執(zhí)行機(jī)構(gòu)的力，推力和速度限制鎖定到固定設(shè)置。如果需要一組不同的力，推力和速度值，則必須更換電機(jī)。