Cost Analysis Investigation of Toothed Belt Driven Electromechanical and Pneumatic Long Stroke Actuators

Abstract

Otomasyon çalışmalarında pnömatik sistemler yaygın olarak kullanılmakla birlikte günümüzde elektromekanik tahrikli sistemlerin kullanımının yaygınlaşmaya başladığı gözlemlenmektedir. Elektromekanik sistemlerin pek çok farklı çeşidi bulunmaktadır. Genellikle servo motorun kontrol edilmesi ile hareket aktarımı sağlanmakta, bilyalı vidalı mil, dişli kayış vb. sistem elemanları ile dönme hareketi doğrusal harekete çevrilmektedir. Kontrol edilebilirliklerinin kolay, konumlama hassasiyetlerinin yüksek olması, uzun yıllar boyunca bakım istememesi gibi avantajlarıyla beraber bu tip sistemlerin kullanıcı tarafından tercih edilmesindeki en büyük tereddüt ilk yatırım maliyetlerinin yüksek olması olarak görünmektedir. Ancak ürün seçiminde ilk yatırım maliyeti ön plana çıkarken enerji tüketimi, bakım gibi parametrelerin de değerlendirilmesinin gerekliliği genellikle ikinci planda kalmaktadır. Bu çalışmada uzun stroklu, milsiz silindirli pnömatik bir sistem ile dişli kayış tahrikli elektromekanik bir sistemin ilk yatırım, bakım ve kullanım ömrü boyunca öngörülen enerji tüketim maliyetleri farklı çalışma senaryoları ile incelenmiş ve karşılaştırmalı olarak değerlendirilmiştir. Yatay yönde hareket eden iki sistemde de eşdeğer yük, strok, yıllık çalışma süresi ve kullanım zamanı dikkate alınarak deneysel çalışmalar ve teorik hesaplamalar yapılarak değerlendirilmiştir. Servo motorun ilk yatırım maliyetinin, pnömatik sistemin besleme basıncının, çevrim sayısının, bekleme süresinin sistemlerin maliyetlendirilmesinde önemli ve dikkate alınması gereken kriterler olduğu görülmüştür.