機能不全のアクチュエータの危険性

アクチュエータは、製造コストを削減しながら製造プロセスを合理化するのに役立ちます。ただし、これらのコンポーネントの問題や欠陥は、生産ライン全体を危険にさらし、深刻なダウンタイムを引き起こす可能性があります。

製造業では、ダウンタイムは重大な経済的損失につながる可能性があります。ダウンタイムにより、すべての工場の生産性が少なくとも5％失われ、一部の工場では20％も失われると推定されています。

ダウンタイムを防ぎ、収益を維持する1つの方法は、アクチュエータを含む機器のすべてのコンポーネントに最適な状態を確保することです。

このガイドでは、アクチュエータの役割とアクチュエータの故障に関連するリスクについて説明します。

アクチュエータとは何ですか？

アクチュエータは、空気、電気、または水力エネルギーを機械的運動に変換する機械のコンポーネントです。基本的に、機械が物理的な動きを実現できるように設計されています。

アクチュエータは、ブロックや持ち上げから排出やクランプまで、さまざまな種類の動作を可能にします。これらは製造および工業プロセスの重要なコンポーネントであり、モーター、スイッチ、ポンプ、およびバルブのアクティブ化に役立ちます。

それらには、マシンの変更を通知する制御コマンドが含まれます。信号は自動的に制御することも、人間が操作することもできます。これにより、パーツを移動したり、タスクを実行したりするために必要な力が発生します。

アクチュエータは、回転式、線形、または振動式の機械化された動きを指示および操作するように設計されています。アクチュエータの支援がなければ、希望するエンドモーションを達成することはできません。

アクチュエータは何に使用されますか？

アクチュエータは、モーションと電源によって分類されます。 2つの基本的な動作は、線形と回転です。ロータリーアクチュエータは、エネルギーを変換して回転運動を提供します。リニアアクチュエータは、エネルギーを直線運動に変換してプッシュまたはプルアクションを作成するため、ポジショニングアプリケーションに最適です。

それらは、実質的にすべての産業、特に機器製造、石油およびガス処理、鉱業、海洋、軍事、航空および航空宇宙、および道路建設で利用されています。また、バルブをリモートで操作するためにも使用されます。

アクチュエータは、クレーン、プレス、石炭破砕機、ドリルリグ、ミサイルランチャー、マテリアルハンドリング機器、およびマンリフトの製造において重要な役割を果たします。それらは、電気ドアロックから航空機や自動車に至るまで、私たちの周りのいたるところにあります。産業プラントでは、アクチュエータはダンパー、バルブ、および流体継手を操作するためによく使用されます。

産業用アクチュエータのタイプは、動力を生成するために使用するエネルギーの形態によって異なります。アクチュエータは、空気、油圧作動油、または電気を使用して機械的な力を生成する場合があります。

アクチュエータを制御するには、プログラマブルロジックコントローラ（PLC）を使用してバルブを作動させ、シリンダーを制御します。他のモデルも、固定された機械的または電気的システムによって、あるいは人間のオペレーターによって管理することができます。

アクチュエータの基本構造

アクチュエータは通常、次のコンポーネントで構成されています。

• 電源：アクチュエータを操作するために必要なエネルギー入力を提供します。産業用アプリケーションでは、エネルギーは本質的に電気または流体であることがよくあります。
• 電力変換器：コントローラーによって設定された特定の測定値に基づいて、電源からアクチュエーターに電力を供給します。産業用システムの電力変換器の例としては、電気インバーターや油圧比例弁などがあります。
• アクチュエータ：供給されたエネルギーを目的の機械力に変更します。
• 機械的負荷：アクチュエータによって駆動される機械的システム。
• コントローラー：システムがスムーズに動作し、オペレーターが決定した設定値と必要な入力量に一致することを保証します

産業用アプリケーションで使用される一般的なタイプのアクチュエータ

空気圧アクチュエータ

空気圧アクチュエータは、その信頼性、効率、および安全なモーションコントロールソースで知られています。それらは、圧縮空気または加圧ガスのエネルギーを機械的な動きに変換します。点火や電気に依存しないため、空気圧アクチュエータは、燃焼や火花が許容できないアプリケーションに最適です。

油圧アクチュエータ

このタイプのアクチュエータは、水力を有用な機械的機能に変換します。それらは頑丈で、強力なアプリケーションに最適です。ウインチ、掘削機、クレーンドライブなどの重機は、油圧アクチュエータに依存して機能します。

電動アクチュエータ

電気アクチュエータは、電気モーターとギア減速を使用して、機械的トルクまたは線形運動を生成します。これらは主に、クランプとより高い精度を必要とするアプリケーションで使用されます。

アクチュエータの機能不全の危険性

出力が悪い

製造工場では、予期しないアクチュエータの故障が組立ラインを混乱させ、欠陥のある製品の作成につながる可能性があります。時間とリソースの浪費は別として、欠陥のある製品は企業の評判を傷つけ、数十億ドルの損失をもたらす可能性があります。

アプリケーション内の他の機器への損傷

アクチュエータの位置がずれていると、自動化プロセスに含まれる他のコンポーネントや機器が損傷し、運用効率が低下する可能性があります。損傷した機器は、毎日増加するレベルの燃料と電気を使用している可能性があり、その結果、コストが高くなる可能性があります。

アクチュエータの完全な故障

アクチュエータは比較的小さい場合がありますが、バルブを閉じる、故障が許されないプロセスフローを保護するなどの重要な機能において重要な役割を果たします。

アクチュエータが故障すると、壊滅的な爆発、流出、化学物質の放出、物的損害、電力損失、環境汚染、怪我、さらには人命の損失につながる可能性があります。アクチュエータは即時シャットダウンをトリガーし、コストのかかる生産ダウンタイムを引き起こす可能性があります。

プラント全体がシャットダウンしました

製造工場は、顧客の要求に応えて利益を生み出すために、その運用機器に依存しています。アクチュエータが故障し始めると、生産スケジュールが中断され、大幅なダウンタイムが発生し、収益に悪影響を与える可能性があります。

アクチュエータの故障または故障を示す兆候

• 十分なパワーがなくなりました
• シューという音やカチカチという音などの大きな音
• ぎくしゃくしたまたは不安定な動作–不安定なスロットルは、バインディングパッキングの問題、変動する空気供給、または不安定な空気圧または電子信号の結果である可能性があります。
• 完全に収縮または完全に伸ばすことができない–通常の原因には、アクチュエータへの供給空気圧が不十分になる可能性のある空気漏れや、開閉前にアクチュエータの動きを停止させる可能性のあるリミットスイッチが適切に調整されていないことが含まれます。場合によっては、これは、トラベルストップが適切に設定されていないか、バルブステムとアクチュエーターの間の結合が正しくないことが原因である可能性もあります。

最先端のアクチュエータを使用してプロセスを最適化する

アクチュエータは、システムまたはメカニズムのシームレスな移動、制御、および位置決めを可能にすることにより、産業用自動化をスムーズかつ簡単にします。

適切に設計および保守されたアクチュエータは、数十年続く可能性があります。ほとんどのアクチュエータは、問題が検出されたら予防保守によって簡単に修理できます。新しいアクチュエータが必要な場合でも、古いアクチュエータを修理する必要がある場合でも、JHFosterがお手伝いします。私たちは、さまざまな用途向けに耐久性と強力なアクチュエータを産業施設に装備することに誇りを持っています。

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