Apa itu Aktuator Linier?

Aktuator linier adalah perangkat apa pun yang menghasilkan kerja dengan mengubah energi nonlinier dalam gerakan linier. Ada berbagai jenis sumber energi primer yang digunakan dalam aktuator linier mulai dari motor listrik hingga tekanan fluida dan udara serta ekspansi termal. Setiap jenis atau kelas aktuator cocok untuk aplikasi yang berbeda berdasarkan ukuran, output, potensi, dan kebutuhan daya. Ini termasuk pembuka pintu, aktuator mesin tugas berat, dan pengontrol proses presisi kecil.

Ada sejumlah besar proses, mesin, dan peralatan yang menggunakan perangkat yang memasok aktuasi linier. Ini berkisar dari pembuka baki DVD sederhana hingga ram hidrolik raksasa yang mampu menghasilkan tekanan puluhan ribu pon. Prinsip dasar di balik perangkat yang sangat diperlukan ini adalah konversi satu, biasanya kecil, sumber energi nonlinier menjadi gerakan linier dengan besaran yang meningkat. Ada beberapa sumber energi primer yang umum digunakan dalam aktuator linier; masing-masing memiliki mekanisme konversi tersendiri. Paling sering ini adalah gerakan putar atau masukan fluida bertekanan meskipun beberapa jenis yang jarang digunakan seperti aktuator lilin panas ada.

Aktuator linier sumber putar biasanya menggunakan motor listrik untuk memasok energi inputnya. Aktuator ini menggunakan cam atau pengaturan sekrup timah untuk mengubah energi rotasi motor menjadi gerakan garis lurus. Contoh sekrup timah adalah pilihan yang populer karena memasok berbagai potensi panjang ekstensi. Motor memutar sekrup timah berulir kasar yang melewati mur yang terpasang pada lengan aktuator. Mur dan aktuator dicegah agar tidak berputar dan, sebagai akibatnya, maju dan turun sekrup utama saat berputar memberikan gerakan linier.

Aktuator linier tipe bubungan menggunakan bubungan eksentrik yang terhubung ke lengan aktuator melalui serangkaian hubungan atau slot di muka bubungan. Saat cam berputar, itu mendorong lengan aktuator ke depan atau menariknya ke belakang. Varian ini tidak memiliki rentang gerak sebesar aktuator sekrup utama, tetapi mampu memberikan input yang sangat akurat. Aktuator cam sering menggunakan motor stepper elektronik yang memungkinkan peningkatan kontrol kemajuan dan akurasi tambahan yang diperlukan untuk kontrol proses presisi.

Aktuator hidrolik dan pneumatik menggunakan gas atau cairan bertekanan untuk mencapai gerakan linier dan memiliki potensi keluaran terbesar. Sistem ini terdiri dari piston yang terkandung dalam tabung tertutup dengan katup di kedua ujungnya. Piston terhubung ke batang aktuator yang melewati segel di salah satu ujung tabung. Sumber eksternal dari gas atau cairan bertekanan, biasanya udara atau oli hidrolik, dimasukkan ke dalam silinder melalui salah satu katup. Tergantung pada apakah cairan dimasukkan di atas atau di bawah piston, aktuator akan maju atau mundur.

Ada banyak jenis aktuator linier lain yang kurang sering digunakan seperti aktuator termal yang memanfaatkan pemuaian bahan seperti lilin untuk memasok gerakan linier. Jenis lain termasuk aktuator piezoelektrik, magnetik, dan rak dan pinion. Mungkin yang paling sederhana adalah jenis sekrup manual yang mirip dengan yang digunakan untuk menyetel vernier. Jenis aktuator linier ini menggunakan prinsip yang sama dengan jenis sekrup utama tetapi biasanya memiliki ulir yang lebih halus untuk penyesuaian yang lebih presisi.