Attuatore a pignone e cremagliera
Cos'è l'attuatore a pignone e cremagliera?
Attuatori pneumatici a pignone e cremagliera, detti anche cilindri a rotazione limitata, sono attuatori rotanti utilizzati per ruotare, aprire, chiudere, miscelare, oscillare, posizionare, sterzare e molte altre funzioni meccaniche che comportano una rotazione limitata.Questi attuatori vengono spesso utilizzati anche per l'automazione di valvole a quarto di giro, come valvole a sfera o a farfalla.
Attuatori pneumatici a pignone e cremaglieraconvertono l'energia dell'aria compressa mediante un cilindro pneumatico in un movimento rotatorio oscillante.Il gas pulito, secco e trattato richiesto da questo attuatore viene fornito tramite una stazione centrale di aria compressa, che solitamente supporta una gamma di dispositivi pneumatici in un sistema di processo.
Caratteristiche principali dell'attuatore a pignone e cremagliera
In confronto alle loro controparti elettriche,Attuatori a pignone e cremagliera sono generalmente più durevoli, più adatti ad ambienti pericolosi e meno costosi.Inoltre, spesso richiedono meno manutenzione e forniscono una coppia maggiore rispetto alle loro dimensioni.
Specifiche tecniche dell'attuatore a pignone e cremagliera
Design a rack singolo o a doppio rack
Gli attuatori a pignone e cremagliera offrono le gamme più ampie di coppia e rotazione rispetto ad altri meccanismi di conversione per convertire la forza lineare in coppia rotazionale.Ha un'elevata efficienza meccanica e le coppie che sono in grado di produrre vanno da un paio di Nm a diverse migliaia di Nm.
Tuttavia, un potenziale svantaggio del design a pignone e cremagliera è il gioco.Il gioco si verifica quando gli ingranaggi a cremagliera e pignone non sono completamente allineati e c'è un piccolo spazio tra ciascuna connessione degli ingranaggi.Questo disallineamento può causare l'usura degli ingranaggi durante il ciclo di vita dell'attuatore, che a sua volta aumenta il gioco.
Un'unità a doppia cremagliera utilizza una coppia di cremagliere sui lati opposti del pignone.Ciò aiuta ad eliminare il gioco dovuto ad una forza contraria e inoltre raddoppia la coppia di uscita dell'unità e aumenta l'efficienza meccanica del sistema.Nell'attuatore a doppio effetto mostrato in Figura 3, le due camere ai lati sono riempite di aria pressurizzata, che spinge i pistoni verso il centro e per riportare i pistoni nella posizione iniziale, la camera centrale viene a sua volta pressurizzata.
Funzione
Gli attuatori pneumatici a pignone e cremagliera possono essere a semplice o doppio effetto.È anche possibile che questi attuatori forniscano arresti multipli.
Singolo effetto vs. doppio effetto
In un attuatore a semplice effetto, l'aria viene fornita solo su un lato del pistone ed è responsabile del movimento del pistone in una sola direzione.Il movimento del pistone nella direzione opposta è eseguito da una molla meccanica.Gli attuatori a semplice effetto conservano l'aria compressa, ma eseguono il lavoro in una sola direzione.Uno svantaggio dei cilindri a semplice effetto è la forza di uscita incoerente durante tutta la corsa a causa della forza della molla opposta.La Figura 4 mostra un attuatore rotativo pneumatico a doppia cremagliera a semplice effetto.
In un attuatore a doppio effetto, l'aria viene fornita alle camere su entrambi i lati del/i pistone/i.Una maggiore pressione dell'aria su un lato può spingere il/i pistone/i verso l'altro lato.Gli attuatori a doppio effetto vengono utilizzati quando è necessario eseguire il lavoro in entrambe le direzioni.La Figura 5 mostra un attuatore rotativo pneumatico a doppia cremagliera a doppio effetto.
Uno dei vantaggi dei cilindri a doppio effetto è la forza di uscita costante su tutto il campo di rotazione.Gli svantaggi dei cilindri a doppio effetto sono la necessità di aria compressa per il movimento in entrambe le direzioni e la mancanza di una posizione definita in caso di interruzione di corrente o pressione.
Posizionamento multiplo
Alcuni attuatori a pignone e cremagliera sono in grado di arrestarsi in più posizioni nell'arco della rotazione controllando la pressione sulle porte.Le posizioni di arresto possono essere in qualsiasi sequenza, consentendo all'attuatore di superare selettivamente una posizione di arresto intermedia.
Bulloni di arresto della corsa
I bulloni di fermo corsa si trovano sul lato del corpo dell'attuatore (come mostrato nella Figura 6) e consentono la regolazione delle posizioni finali dei pistoni limitando la rotazione del pignone dall'interno.Durante l'installazione dell'attuatore, inserire entrambi i bulloni del fermo corsa finché non entrano in contatto con il cappuccio del fermo corsa.Continuare ad avvitare il bullone del fermo corsa sinistro finché la fessura del pignone visibile sulla parte superiore non ruota nella posizione parallela alla lunghezza del corpo dell'attuatore.
Applicazione del prodotto: attuatore elettrico a giro parziale
Grazie alla loro coppia costante,Attuatori a pignone e cremaglierasono frequentemente utilizzati e spesso lo stile preferito di attuatori pneumatici per valvole.Sono utilizzati per la miscelazione, lo scarico, l'alimentazione intermittente, la rotazione continua, il ribaltamento, il posizionamento, l'oscillazione, il sollevamento, l'apertura, la chiusura e la rotazione.Questi attuatori vengono utilizzati per varie funzioni meccaniche nell'industria siderurgica, nella movimentazione dei materiali, nelle operazioni marittime, nelle macchine edili, nei macchinari minerari e nel servosterzo idraulico.
