Tannstang- og pinionaktuator
Hva er en tannstangaktuator?
Pneumatiske aktuatorer med tannstang, også kalt sylindere med begrenset rotasjon, er roterende aktuatorer som brukes til å dreie, åpne, lukke, blande, oscillere, posisjonere, styre og mange flere mekaniske funksjoner som involverer begrenset rotasjon. Disse aktuatorene brukes også ofte til automatisering av kvartomdreiningsventiler, som kule- eller butterflyventiler.
Pneumatiske tannstangaktuatorerkonverterer energien fra trykkluft ved hjelp av en pneumatisk sylinder til en oscillerende roterende bevegelse. Den rene, tørre og behandlede gassen som kreves av denne aktuatoren, tilføres via en sentral trykkluftstasjon, som vanligvis støtter en rekke pneumatiske enheter i et prosesssystem.
Hovedfunksjoner til tannstangaktuatoren
Sammenlignet med deres elektriske motparter,Tannstangaktuatorer er generelt mer holdbare, bedre egnet for farlige miljøer og rimeligere. I tillegg krever de ofte mindre vedlikehold og gir høyere dreiemoment sammenlignet med størrelsen.
Teknisk spesifikasjon for tannstangaktuator
Enkelt rack vs. dobbelt rackdesign
Tannstangaktuatorer tilbyr det bredeste dreiemoment- og rotasjonsområdet sammenlignet med andre konverteringsmekanismer for å konvertere lineær kraft til rotasjonsmoment. De har høy mekanisk effektivitet, og dreiemomentene de er i stand til å produsere varierer fra et par Nm til flere tusen Nm.
En potensiell ulempe med tannstang- og tannhjulsdesignet er imidlertid tilbakeslag. Tilbakeslag oppstår når tannhjulene ikke er helt justert, og det er et lite gap mellom hver girforbindelse. Denne feiljusteringen kan forårsake slitasje på girene i løpet av aktuatorens levetid, noe som igjen øker tilbakeslaget.
En dobbel tannstangenhet bruker et par tannstenger på motsatte sider av tannhjulet. Dette bidrar til å eliminere tilbakeslag på grunn av en motkraft, og dobler også enhetens utgående dreiemoment og øker systemets mekaniske effektivitet. I den dobbeltvirkende aktuatoren vist i figur 3 er de to kamrene på sidene fylt med trykkluft, som skyver stemplene til midten, og for å returnere stemplene til startposisjonen blir kammeret i midten igjen satt under trykk.
Funksjon
Pneumatiske aktuatorer med tannstang og tannhjul kan være enten enkeltvirkende eller dobbeltvirkende. Det er også mulig for disse aktuatorene å ha flere stopp.
Enkeltvirkende vs. dobbeltvirkende
I en enkeltvirkende aktuator tilføres luft kun til den ene siden av stempelet, og den er ansvarlig for stempelets bevegelse i bare én retning. Stempelets bevegelse i motsatt retning utføres av en mekanisk fjær. Enkeltvirkende aktuatorer sparer trykkluft, men utfører arbeid i bare én retning. En ulempe med enkeltvirkende sylindere er den inkonsistente utgangskraften gjennom et fullt slag på grunn av den motsatte fjærkraften. Figur 4 viser en enkeltvirkende pneumatisk roterende aktuator med dobbel tannstang.
I en dobbeltvirkende aktuator tilføres luft til kamre på begge sider av stempelet/stempelene. Høyere lufttrykk på den ene siden kan drive stempelet/stempelene til den andre siden. Dobbeltvirkende aktuatorer brukes når arbeid må utføres i begge retninger. Figur 5 viser en dobbeltvirkende pneumatisk roterende aktuator med dobbel tannstang.
En av fordelene med dobbeltvirkende sylindere er den konstante utgangskraften gjennom et fullt rotasjonsområde. Ulempene med dobbeltvirkende sylindere er behovet for trykkluft for bevegelse i begge retninger og mangelen på en definert posisjon i tilfelle strøm- eller trykkbrudd.
Flere posisjoneringer
Noen tannstangaktuatorer kan stoppe i flere posisjoner gjennom rotasjonsområdet ved å kontrollere trykket ved portene. Stoppposisjonene kan være i hvilken som helst rekkefølge, noe som gjør det mulig for aktuatoren å selektivt passere en mellomliggende stoppposisjon.
Bolter for stopp i bevegelse
Vandringsstoppboltene er på siden av aktuatorhuset (som vist i figur 6) og tillater justering av stemplenes endeposisjoner ved å begrense rotasjonen til pinjonggiret fra innsiden. Når du monterer aktuatoren, skru inn begge vandringsstoppboltene til de berører vandringsstopphetten. Fortsett å skru den venstre vandringsstoppbolten til pinjongsporet som er synlig på toppen roterer til posisjonen som er parallell med lengden på aktuatorhuset.
Produktapplikasjon: elektrisk aktuator med delt sving
På grunn av deres konstante dreiemomentutgang,Tannstangaktuatorerer ofte brukte og ofte den foretrukne typen pneumatiske aktuatorer for ventiler. De brukes til blanding, tømming, periodisk mating, kontinuerlig rotasjon, snuing, posisjonering, oscillering, løfting, åpning og lukking og snuing. Disse aktuatorene brukes til ulike mekaniske funksjoner i stålindustrien, materialhåndtering, marine operasjoner, anleggsutstyr, gruvemaskiner og hydraulisk servostyring.
