عام طور پر، والو کسی عمل کو خود سے کنٹرول نہیں کر سکتا، اس لیے انہیں عمل کے متغیر کو کنٹرول کرنے کے لیے ایک آپریٹر کی ضرورت ہوتی ہے۔ والوز کو دور سے اور خود بخود چلانے کے لیے ایک ایکچیویٹر جیسا ایک خاص آلہ درکار ہوتا ہے۔ ایکچیویٹر ایک قسم کا آلہ ہے جو کسی چیز کو چلانے یا حرکت دینے کے لیے استعمال ہوتا ہے۔ ایکچیوٹرز تین اقسام میں دستیاب ہیں جن کی تعریف ان کے توانائی کے ذرائع سے ہوتی ہے اور بجلی، ہائیڈرولک اور نیومیٹک جیسی صنعتوں میں استعمال ہوتی ہے۔ تو یہ مضمون ایک جائزہ پر بحث کرتا ہے۔ نیومیٹک ایکچوایٹر - کام کرنا اور ان کی درخواستیں۔
نیومیٹک ایکچوایٹر کیا ہے؟
pneumatic actuator کی تعریف ہے؛ ایکچیویٹر کی ایک قسم جو توانائی کو تبدیل کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہے جو کمپریسڈ ہوا کی شکل میں حرکت میں آتی ہے۔ مختلف مینوفیکچررز ہیں جو نیومیٹک ایکچیوٹرز کی مختلف شکلیں پیش کرتے ہیں جہاں کچھ ایکچیوٹرز کمپریسڈ ہوا کی توانائی کو لکیری حرکت میں تبدیل کرتے ہیں اور کچھ ایکچیوٹرز روٹری موشن میں تبدیل ہوتے ہیں۔ صنعت میں ان ایکچیوٹرز کے مختلف نام ہیں جیسے ایئر سلنڈر، ایئر ایکچیوٹرز اور نیومیٹک سلنڈر۔
نیومیٹک ایکچوایٹر کیسے کام کرتا ہے؟
ایک نیومیٹک ایکچوایٹر بنیادی طور پر دباؤ والی گیس کی کسی نہ کسی شکل پر منحصر ہوتا ہے جیسے کمپریسڈ ہوا جو دباؤ بنانے کے لیے چیمبر میں داخل ہوتی ہے۔ ایک بار جب یہ ہوا بیرونی ماحول کے دباؤ کے مقابلے میں کافی دباؤ بنا لیتی ہے، تو اس کے نتیجے میں گیئر یا پسٹن جیسے آلے کی کنٹرولڈ حرکی حرکت ہوتی ہے۔ لہذا اس نتیجے میں آنے والی حرکت کو یا تو ایک سرکلر حرکت میں یا سیدھی لائن میں ہدایت کی جاتی ہے۔ یہ ایکچیوٹرز موجودہ صنعتوں کی ایک وسیع رینج میں اکثر استعمال ہونے والے مکینیکل آلات میں سے ایک ہیں جب کمپریسڈ گیس کو توانائی میں تبدیل کیا جاتا ہے انتہائی کنٹرول شدہ اور دوبارہ قابل اعتماد اور قابل اعتماد ہے۔
نیومیٹک ایکچوایٹر کنسٹرکشن اینڈ ورکنگ
نیومیٹک ایکچیویٹر مختلف اجزاء جیسے اسپرنگ، کمپریسر، ریزروائر، ڈایافرام اور والو کا استعمال کرکے بنایا جاتا ہے۔ مندرجہ ذیل خاکہ نیومیٹک ایکچیویٹر کی تعمیر کی نمائندگی کرتا ہے۔ اس نظام کو چلانے کے لیے، سیال کی توانائی کو مکینیکل میں تبدیل کر دیا جاتا ہے۔ اس سسٹم میں تازہ ہوا کو کمپریسر کے ذریعے کمپریس کیا جاتا ہے اور یہ ہوا آسانی سے ذخیرہ کرنے والے ذخائر میں محفوظ کی جاتی ہے۔
یہاں، ہوا کی سمت اور اس کے بہاؤ کی رفتار کو کنٹرول کرنے کے لیے ایک فلو کنٹرول والو استعمال کیا جاتا ہے۔ اس ایکچیویٹر میں اسپرنگ یونٹ ہوا کے بہاؤ کو ایک جگہ سے دوسری جگہ سنبھالتا ہے اور پسٹن کی طرف ریٹرن اسٹروک بھی دیتا ہے۔
سب سے پہلے، کنٹرول والو کھلا رہے گا اور ڈایافرام کو ہوا کی فراہمی کی ضرورت میں موسم بہار کے عمل کے ذریعے کھینچ لیا جاتا ہے۔ پھر فضا سے ہوا نکالی جاتی ہے اسے فلٹر کے ذریعے فلٹر کیا جاتا ہے اور کمپریسر کو دیا جاتا ہے۔ اب، کمپریسر ہوا کو کمپریس کرے گا اور دباؤ کی سطح کو بڑھاتا ہے۔
یہاں ہمیں یہ دیکھنا ہوگا کہ جب ہوا کا دباؤ بڑھتا ہے تو ہوا کا درجہ حرارت بھی بڑھ جاتا ہے۔ اس طرح، درجہ حرارت کو معمولی حد تک رکھنے کے لیے ایئر کولر استعمال کیے جاتے ہیں۔ اس کے بعد، دباؤ والی ہوا کو ذخیرہ کرنے کے ذخیرے میں محفوظ کیا جاتا ہے تاکہ دباؤ کی سطح کو برقرار رکھا جا سکے۔ اس کے علاوہ، نظام کے اندر یہ دباؤ والی ہوا نیومیٹک ایکچیویٹر کے ڈایافرام پر توانائی کا اطلاق کرتی ہے۔ ایک بار جب طاقت دباؤ والی ہوا کی وجہ سے موسم بہار کی طاقت پر قابو پا لیتی ہے تو یہ ڈایافرام کو سب سے اوپر رکھتی ہے تاکہ ڈایافرام کنٹرول والو کو بند کرنے کے لیے نیچے کی طرف بڑھ جائے۔
جب ہوا کی سپلائی کا دباؤ بڑھتا ہے تو، ڈایافرام مسلسل نیچے کی سمت حرکت کرتا ہے اور یہ کنٹرول والو کو ایک خاص مقام پر مکمل طور پر بند کر دیتا ہے۔ اسی طرح، ایک بار ہوا کی فراہمی کا دباؤ کم ہو جاتا ہے، پھر سپرنگ کے ذریعے ڈایافرام پر لگائی جانے والی قوت سپلائی شدہ قوت کی وجہ سے قوت پر قابو پا لیتی ہے۔ یہ کنٹرول والو کھولنے کے لیے ڈایافرام کی اوپری سمت میں حرکت کا سبب بن سکتا ہے۔
یہاں یہ بات بھی قابل ذکر ہے کہ کنٹرول والو کی پوزیشن بنیادی طور پر ہوا کے دباؤ پر منحصر ہے۔ نتیجے کے طور پر، کنٹرول والو کے کھلنے اور بند ہونے کا تعلق ہوا کے دباؤ کے ساتھ ڈایافرام کی حرکت سے ہے۔
ہم جانتے ہیں کہ کنٹرولر کے بعد، ایکچیوٹرز ترجیحی کارروائی کے لیے کنٹرول سگنل فراہم کرنے کے لیے موجود ہوتے ہیں۔ لہذا حاصل کردہ کنٹرول سگنل کی بنیاد پر ہوا کا دباؤ تبدیل کیا جائے گا اور یہ بیک وقت کنٹرول والو کی پوزیشن کو تبدیل کرتا ہے۔ اس طرح، یہ ایکچوایٹر موصول ہونے والے کنٹرول سگنل کے مطابق کام کرتا ہے اور عمل کو چلاتا ہے۔
نیومیٹک ایکچوایٹرز کی اقسام
نیومیٹک ایکچیوٹرز کی مختلف قسمیں ہیں جیسے پسٹن، روٹری وینز اور اسپرنگس، یا ڈایافرام۔
پسٹن نیومیٹک ایکچوایٹر
اس قسم کا نیومیٹک ایکچویٹر سلنڈر کے اندر پسٹن استعمال کرتا ہے۔ پسٹن کی حرکت صرف پسٹن کے ایک چہرے پر کم یا زیادہ طاقت لگانے سے ہو سکتی ہے۔
سنگل ایکٹنگ پر مبنی پسٹن اسٹائل نیومیٹک ایکچیویٹر ایک چہرے پر اسپرنگ کا استعمال کرتا ہے اور دوسرے چہرے پر قوت کو تبدیل کرتا ہے جبکہ ڈبل ایکٹنگ پر مبنی پسٹن اسٹائل نیومیٹک ایکچویٹر میں ہوا کا دباؤ ہوتا ہے جو پسٹن کے دونوں چہروں پر لاگو ہوتا ہے۔ پسٹن کی لکیری حرکت کو براہ راست لکیری حرکت کے عمل کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے ورنہ اسے پنین اور ریک یا متعلقہ مکینیکل ترتیب کے ساتھ روٹری موشن میں تبدیل کیا جا سکتا ہے۔ یہ ایکچیوٹرز آسانی سے سلنڈر کے قطر اور اسٹروک کی لمبائی کے ساتھ پہچانے جاتے ہیں۔ بڑے سلنڈر والا نیومیٹک ایکچیویٹر زیادہ طاقت لگانے کی صلاحیت رکھتا ہے۔
روٹری وین نیومیٹک ایکچوایٹر
روٹری وین کی قسم کا نیومیٹک ایکچیویٹر صرف پسٹن نیومیٹک ایکچیویٹر کی طرح کام کرتا ہے جس میں دو دباؤ والے چیمبر ہوتے ہیں۔ اس ایکچیویٹر کی رہائش سلنڈر کی شکل کے بجائے پائی ویج کی شکل میں ہے۔ آؤٹ پٹ شافٹ سمیت ایک پیڈل صرف دو دباؤ والے چیمبروں کو تقسیم کرتا ہے۔ پیڈل میں فرق کی ڈگری کو تبدیل کرنا آؤٹ پٹ شافٹ کو اس کے 90 ڈگری حرکت کے مطابق حرکت دیتا ہے۔
بہار/ڈایافرام نیومیٹک ایکچویٹر
اس قسم کے نیومیٹک ایکچیویٹر کو ڈایافرام کو ایک پلیٹ کے خلاف دبانے کے لیے کمپریسڈ ہوا کی ضرورت ہوتی ہے جس کی مخالفت اسپرنگ سے ہوتی ہے۔ ایک بار جب دباؤ کم ہوجاتا ہے تو اسپرنگ ڈایافرام کو واپس کھینچ لے گا۔ لہٰذا قوت کو تبدیل کر کے مقام حاصل کیا جا سکتا ہے۔ اس قسم کا ایکچیویٹر فیل-اوپن/فیل-کلوز ہو سکتا ہے ایک بار جب ایئر فورس اسپرنگ کے ذریعے کھو جائے تو ایکچیویٹر کو بریک پوزیشن پر واپس کر دیتا ہے۔
فائدے اور نقصانات
دی نیومیٹک ایکچوایٹر کے فوائد s میں درج ذیل شامل ہیں۔
- نیومیٹک ایکچیوٹرز ایک بار لکیری موشن کنٹرول پر مبنی ایپلی کیشنز میں استعمال ہونے کے بعد اعلی طاقت اور تیز رفتار حرکت فراہم کرتے ہیں۔
- یہ ایکچیوٹرز اعلی استحکام رکھتے ہیں۔
- ان کے پاس اعلی وشوسنییتا ہے۔
- یہ وہ ترجیحی آلات ہیں جہاں ایپلی کیشنز میں حفظان صحت ضروری ہے۔
- مؤثر لاگت.
- یہ برقرار رکھنے اور انسٹال کرنے میں بہت آسان ہیں۔
- یہ انتہائی پائیدار ہیں اور اپنی کارکردگی کو برقرار رکھنے کے لیے درکار اخراجات کو کم کر سکتے ہیں۔
- ان ایکچیوٹرز میں درجہ حرارت کی ایک وسیع رینج ہوتی ہے جو 0 - 200 ° C تک ہوتی ہے۔
- یہ دھماکہ خیز اور فائر پروف ہیں۔
- نیومیٹک ایکچیوٹرز کا وزن کم ہوتا ہے۔
دی نیومیٹک ایکچیوٹرز کے نقصانات مندرجہ ذیل شامل ہیں.
- اس ایکچیویٹر کی o/p پاور ہائیڈرولک ایکچیویٹر سے چھوٹی ہے۔
- مشین کے اندر کے پرزے مائع کی طرح ہوا کے استعمال کی وجہ سے چکنا نہیں ہوتے ہیں۔
- کم رفتار پر مبنی کارروائیوں میں آؤٹ پٹ کی درستگی کافی کم ہے۔
- جب یہ خاص ایپلی کیشنز کے لیے استعمال ہوتے ہیں تو یہ ایکچیوٹرز بہت مؤثر طریقے سے کام کرتے ہیں۔
- یہ کم رفتار سے اچھی کارکردگی نہیں دکھاتے ہیں۔
- کمپریسڈ ہوا کو اچھی تیاری کی ضرورت ہے۔
- ہوا کو چکنا یا تیل سے آلودہ کیا جا سکتا ہے جس سے اس کی دیکھ بھال کم ہو جاتی ہے۔
درخواستیں
دی نیومیٹک ایکچیوٹرز کی ایپلی کیشنز مندرجہ ذیل شامل ہیں.
- نیومیٹک ایکچوایٹرز ایپلی کیشنز کی ایک وسیع رینج میں لاگو ہوتے ہیں جیسے مختلف صنعتی علاقوں اور ان ایکچیوٹرز کے ایپلی کیشن کے کچھ علاقے ہیں؛
- ایئر کمپریسرز۔
- ایوی ایشن
- ریلوے کی درخواست۔
- پیکیجنگ اور پیداواری مشینری۔
- آتش گیر آٹوموبائل انجن۔
- یہ ایکچیویٹر عام طور پر پٹرول سے چلنے والی گاڑیوں کے پسٹن اور اگنیشن چیمبر میں استعمال ہوتے ہیں۔ لہذا وہ دباؤ والی توانائی پیدا کرنے کے لیے ہوا کے اگنیشن اور پٹرول کا استعمال کرتے ہیں جو آخر کار پسٹن کو حرکت دیتی ہے اور توانائی کو کار کے کرینک شافٹ میں تبدیل کرتی ہے۔ لیکن، یہ ایکچیویٹر ترجیحی مکینیکل قوت پیدا کرنے کے لیے زیادہ تر دباؤ والی گیس پر بغیر کسی اگنیشن کے انحصار کرتے ہیں۔
- اس قسم کے ایکچیوٹرز پیکیجنگ اور پروڈکشن مشینری، ایئر کمپریسرز، میل ٹیوبز اور ٹرانسپورٹیشن آلات جیسے ہوائی جہاز اور ریلوے ایپلی کیشنز کے لیے ضروری ہیں۔
روبوٹکس میں نیومیٹکس کیسے استعمال ہوتے ہیں؟
عام طور پر، نیومیٹکس جسمانی نظام کو کنٹرول کرنے کے لیے دباؤ والی گیس کا استعمال کرتا ہے۔ یہ مکینیکل حرکت پیدا کرنے کے لیے کمپریسڈ ہوا والے روبوٹ پر بڑے پیمانے پر استعمال ہوتے ہیں۔
نیومیٹک روبوٹک بازو کیا ہے؟
نیومیٹک روبوٹک بازو انسانی ہاتھ کی طرح کام کرتا ہے اور اس میں دو بازو شامل ہیں؛ اوپری بازو اور بازو. اوپری بازو گھومنے کے قابل بیس پر قلابے کے سہارے کے ساتھ مستقل ہے اور نیومیٹک سلنڈر کے ساتھ چالو کیا جاتا ہے جبکہ بازو کو اوپری بازو پر ہینگڈ سپورٹ کے ذریعے فکس کیا جاتا ہے۔ لہذا روبوٹک بازو نیومیٹک سلنڈر کا استعمال کرتے ہوئے انسانی ہاتھ کی طرح کام کرتا ہے۔
اس طرح، یہ ہے نیومیٹک ایکچوایٹر کا ایک جائزہ - ایپلی کیشنز کے ساتھ کام کرنا۔ یہ ایکچیوٹرز موثر، انتہائی قابل اعتماد اور محفوظ موشن کنٹرول ذرائع ہیں جو توانائی کو لکیری یا روٹری موشن میں تبدیل کرنے کے لیے گیس یا دباؤ والی ہوا کا استعمال کرتے ہیں۔ یہ خاص طور پر والو کے بار بار کھلنے اور بند ہونے کے لیے موزوں ہیں اور یہ صنعتی بنیادوں پر دیگر ایپلی کیشنز میں بھی استعمال ہوتے ہیں جہاں بھی بجلی کا استعمال اگنیشن یا آگ کے خطرے کا سبب بن سکتا ہے۔ یہاں آپ کے لیے ایک سوال ہے، ایکچیوٹرز کی مثالیں کیا ہیں؟
