Actuador de cremallera i pinyó
Què és un actuador de pinyó i cremallera?
Actuadors pneumàtics de cremallera i pinyó, també anomenats cilindres de rotació limitada, són actuadors rotatius que s'utilitzen per girar, obrir, tancar, barrejar, oscil·lar, posicionar, dirigir i moltes més funcions mecàniques que impliquen una rotació restringida. Aquests actuadors també s'utilitzen sovint per a l'automatització de vàlvules de quart de volta, com ara vàlvules de bola o de papallona.
Actuadors pneumàtics de cremallera i pinyóconvertir l'energia de l'aire comprimit mitjançant un cilindre pneumàtic en un moviment rotatori oscil·lant. El gas net, sec i processat que requereix aquest actuador es proporciona a través d'una estació central d'aire comprimit, que normalment admet una gamma de dispositius pneumàtics en un sistema de procés.
Característiques principals de l'actuador de cremallera i pinyó
En comparació amb les seves peces de taulell elèctriques,Actuadors de cremallera i pinyó generalment són més duradors, més adequats per a entorns perillosos i menys costosos. A més, sovint requereixen menys manteniment i proporcionen un parell motor més elevat en comparació amb la seva mida.
Especificació tècnica de l'actuador de cremallera i pinyó
Disseny d'un rack vs. de dos rack
Els actuadors de cremallera i pinyó ofereixen els rangs més amplis de parell i rotació en comparació amb altres mecanismes de conversió per convertir la força lineal en parell de rotació. Tenen una alta eficiència mecànica i els parells que són capaços de produir van des d'un parell de Nm fins a diversos milers de Nm.
Tanmateix, un possible inconvenient del disseny de pinyó i cremallera és el joc. El joc es produeix quan els engranatges de pinyó i cremallera no estan completament alineats i hi ha un petit espai entre cada connexió d'engranatges. Aquest desalineament pot causar desgast dels engranatges durant el cicle de vida de l'actuador, cosa que al seu torn augmenta el joc.
Una unitat de doble cremallera utilitza un parell de cremalleres a costats oposats del pinyó. Això ajuda a eliminar el joc a causa d'una força contrària i també duplica el parell de sortida de la unitat i augmenta l'eficiència mecànica del sistema. En l'actuador de doble acció que es mostra a la Figura 3, les dues cambres dels costats estan plenes d'aire pressuritzat, que empeny els pistons cap al centre i, per retornar els pistons a la posició inicial, la cambra del centre està al seu torn pressuritzada.
Funció
Els actuadors pneumàtics de pinyó i cremallera poden ser de simple o doble efecte. També és possible que aquests actuadors proporcionin múltiples aturades.
Simple efecte vs. doble efecte
En un actuador de simple efecte, l'aire només es subministra a un costat del pistó i és responsable del moviment del pistó en una sola direcció. El moviment del pistó en la direcció oposada es realitza mitjançant una molla mecànica. Els actuadors de simple efecte conserven aire comprimit, però només realitzen treball en una direcció. Un inconvenient dels cilindres de simple efecte és la força de sortida inconsistent al llarg d'una carrera completa a causa de la força oposada de la molla. La figura 4 mostra un actuador rotatiu pneumàtic de doble cremallera de simple efecte.
En un actuador de doble acció, l'aire es subministra a les cambres a banda i banda del pistó o pistons. Una pressió d'aire més alta en un costat pot impulsar el pistó o pistons cap a l'altre costat. Els actuadors de doble acció s'utilitzen quan cal realitzar treballs en ambdues direccions. La figura 5 mostra un actuador rotatiu pneumàtic de doble cremallera i doble acció.
Un dels avantatges dels cilindres de doble efecte és la força de sortida constant a través d'un rang de rotació complet. Els inconvenients dels cilindres de doble efecte són la necessitat d'aire comprimit per al moviment en ambdues direccions i la manca d'una posició definida en cas de fallada d'alimentació o pressió.
Posicionament múltiple
Alguns actuadors de cremallera i pinyó poden aturar-se en múltiples posicions al llarg del rang de rotació controlant la pressió als ports. Les posicions d'aturada poden estar en qualsevol seqüència, cosa que permet que l'actuador passi selectivament una posició d'aturada intermèdia.
Cargols de topall de viatge
Els cargols de topall de recorregut es troben al lateral del cos de l'actuador (com es veu a la Figura 6) i permeten ajustar les posicions finals dels pistons limitant la rotació de l'engranatge del pinyó des de l'interior. Quan instal·leu l'actuador, introduïu els dos cargols de topall de recorregut fins que entrin en contacte amb la tapa del topall de recorregut. Continueu cargolant el cargol de topall de recorregut esquerre fins que la ranura del pinyó visible a la part superior giri a la posició paral·lela a la longitud del cos de l'actuador.
Aplicació del producte: actuador elèctric de volta parcial
A causa de la seva sortida de parell constant,Actuadors de cremallera i pinyós'utilitzen amb freqüència i sovint són l'estil preferit d'actuadors pneumàtics per a vàlvules. S'utilitzen per a la barreja, el descàrrega, l'alimentació intermitent, la rotació contínua, el gir, el posicionament, l'oscil·lació, l'elevació, l'obertura i el tancament i el gir. Aquests actuadors s'utilitzen per a diverses funcions mecàniques en la indústria siderúrgica, la manipulació de materials, les operacions marines, els equips de construcció, la maquinària mineria i la direcció assistida hidràulica.
