مشغل دوار
المحرك الدوار هو محرك ينتج حركة دورانية أو عزم دوران .
أبسط أنواع المحركات هو المحرك الميكانيكي البحت، حيث تؤدي الحركة الخطية في اتجاه واحد إلى الدوران. أكثر المحركات شيوعاً تعمل بالطاقة الكهربائية؛ بينما قد تعمل محركات أخرى بالهواء المضغوط أو الهيدروليكي ، أو تستخدم الطاقة المخزنة في النوابض .
قد تكون الحركة الناتجة عن المحرك إما دورانًا مستمرًا، كما هو الحال في المحرك الكهربائي ، أو حركة إلى وضع زاوي ثابت، كما هو الحال في المحركات المؤازرة والمحركات الخطوية . وهناك نوع آخر، هو محرك العزم ، الذي لا ينتج بالضرورة أي دوران، بل يولد عزمًا دقيقًا يتسبب في الدوران أو يوازنه عزم معاكس.
مصادر طاقة المشغلات
المحركات الكهربائية
محركات الخطوة
المحركات الخطوية هي نوع من المحركات الكهربائية التي تتميز بقدرتها على الحركة بخطوات منفصلة ذات حجم ثابت. يمكن استخدامها إما لإنتاج دوران مستمر بسرعة محددة أو للحركة بزاوية محددة. عند دمج المحرك الخطوي مع مشفر موضع أو على الأقل مستشعر مرجعي واحد عند نقطة الصفر، يصبح من الممكن تحريك المحرك إلى أي زاوية، وبالتالي يعمل كمحرك دوراني.
محركات مؤازرة
المحرك المؤازر عبارة عن مجموعة من المكونات: محرك (عادةً ما يكون كهربائيًا، مع إمكانية استخدام محركات تعمل بالطاقة الهيدروليكية أيضًا)، ونظام تروس لتقليل عدد دورات المحرك إلى عزم دوران أعلى، ومشفّر موضع لتحديد موضع عمود الإخراج، ونظام تحكم داخلي. تشير إشارة التحكم المدخلة إلى المحرك المؤازر إلى موضع الإخراج المطلوب. أي اختلاف بين الموضع المطلوب وموضع المشفّر يُولّد إشارة خطأ تُسبب دوران المحرك ونظام التروس حتى يُطابق المشفّر الموضع المطلوب.
يُستخدم محرك سيرفو بسيط ومنخفض التكلفة من هذا النوع على نطاق واسع في النماذج التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو .
أنواع أخرى
يستخدم شكل حديث ومبتكر من المشغلات فائقة الخفة سلكًا ذا ذاكرة . عند تطبيق تيار كهربائي، يسخن السلك فوق درجة حرارة التحول الخاصة به، وبالتالي يتغير شكله، مما يؤدي إلى تطبيق عزم دوران على عمود الإخراج. عند إزالة الطاقة، يبرد السلك ويعود إلى شكله السابق. [ 1 ]
مشغلات الطاقة الهيدروليكية
يمكن استخدام كل من الطاقة الهيدروليكية والهوائية لتشغيل المشغل، وعادةً ما تُستخدم الأنواع الأكبر والأكثر قوة. ونظرًا لتشابه بنيتها الداخلية عمومًا (من حيث المبدأ، وإن اختلف الحجم)، تُصنف غالبًا معًا ضمن مشغلات الطاقة الهيدروليكية . [ 2 ] تتخذ مشغلات الطاقة الهيدروليكية شكلين شائعين: الأول هو المشغل الذي يستخدم مكبسًا خطيًا وأسطوانة مُجهزة بتروس لتوليد الدوران ( كما هو موضح )، والثاني هو المشغل الذي يستخدم ريشة دوارة غير متماثلة تتأرجح داخل أسطوانة ذات نصفَي قطر مختلفين. يُؤدي فرق الضغط بين جانبي الريشة إلى قوة غير متوازنة، وبالتالي عزم دوران على عمود الإخراج. [ 2 ] تتطلب مشغلات الريش عددًا من موانع التسرب المنزلقة، وقد تسببت الوصلات بين هذه الموانع في مشاكل تسرب أكثر من تلك الموجودة في مشغلات المكبس والأسطوانة.
مشغلات الفراغ
في حال توفر مصدر فراغ ، ولكن دون طاقة هوائية، صُممت مشغلات دوارة للعمل باستخدام طاقة الفراغ. وكان المثال الشائع الوحيد لذلك هو ماسحات الزجاج الأمامي الأوتوماتيكية في السيارات حتى عام 1960 تقريبًا. استخدمت هذه الماسحات فراغ مشعب محرك البنزين لتشغيل مشغل ريشة متذبذبة ربع دورة. كانت هذه الماسحات تعمل بكفاءة عند تشغيل المحرك تحت حمل خفيف، ولكنها كانت معروفة بانخفاض فراغ المشعب عند العمل بأقصى سرعة أو عند صعود التلال، مما يؤدي إلى تباطؤ الماسحات بشكل كبير. [ 3 ]
التطبيقات
تُستخدم المحركات الدوارة في نطاق واسع من التطبيقات، ما يتطلب محركات بأحجام وقدرات وسرعات تشغيل متنوعة. تتراوح هذه المحركات من محركات عديمة القدرة [ ملاحظة 1 ] تُستخدم فقط كأجهزة عرض، مثل مقاييس الضغط الهوائي . وتشمل أيضًا محركات الصمامات التي تُشغّل صمامات خطوط الأنابيب وصمامات العمليات في صناعة البتروكيماويات ، وصولًا إلى المحركات المستخدمة في مشاريع الهندسة المدنية الضخمة، مثل بوابات السدود. ومن الأمثلة على ذلك: ماسحات زجاج السيارات، إلخ.
مراجع
- ↑ المحركات عديمة الطاقة هي تلك التي لا توفر عزم دوران ملموس، مثل عدادات العرض.
- ↑ "محرك دوار نانوي العضلات" (ملف PDF) . شركة سبارك فان للإلكترونيات .
- 1 2 "تصاميم المشغلات الدوارة" . الهيدروليكا والهوائيات. مؤرشف من الأصل بتاريخ 26-12-2010.
- ↑ "ما هو المحرك الدوار وكيف يُستخدم؟" . شركة فيرجيلي للأتمتة . فيرجيلي.
- المحركات