Design a rack singolo vs. design a doppio rack

Gli attuatori a cremagliera offrono la più ampia gamma di coppia e rotazione rispetto ad altri meccanismi di conversione della forza lineare in coppia rotazionale. Presentano un'elevata efficienza meccanica e le coppie che sono in grado di produrre variano da pochi Nm a diverse migliaia di Nm.

Tuttavia, un potenziale svantaggio del sistema a cremagliera e pignone è il gioco meccanico. Il gioco meccanico si verifica quando gli ingranaggi della cremagliera e del pignone non sono perfettamente allineati e vi è un piccolo spazio tra ciascun ingranaggio. Questo disallineamento può causare usura sugli ingranaggi durante il ciclo di vita dell'attuatore, il che a sua volta aumenta il gioco meccanico.

Un'unità a doppia cremagliera utilizza una coppia di cremagliere sui lati opposti del pignone. Ciò contribuisce a eliminare il gioco dovuto a una controforza, raddoppia la coppia in uscita dell'unità e aumenta l'efficienza meccanica del sistema. Nell'attuatore a doppio effetto mostrato in Figura 3, le due camere laterali sono riempite con aria compressa, che spinge i pistoni verso il centro; per riportare i pistoni nella posizione iniziale, la camera centrale viene a sua volta pressurizzata.

Funzione

Gli attuatori pneumatici a cremagliera e pignone possono essere a semplice o doppio effetto. È inoltre possibile che questi attuatori prevedano più posizioni di arresto.

Atto singolo contro atto doppio

In un attuatore a semplice effetto, l'aria viene fornita solo a un lato del pistone ed è responsabile del movimento del pistone in una sola direzione. Il movimento del pistone nella direzione opposta è effettuato da una molla meccanica. Gli attuatori a semplice effetto consentono di risparmiare aria compressa, ma svolgono lavoro solo in una direzione. Uno svantaggio dei cilindri a semplice effetto è la forza di uscita non costante lungo l'intera corsa, dovuta alla forza contraria della molla. 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 pistone (o dei pistoni). Una pressione dell'aria più elevata su un lato può spingere il pistone (o i pistoni) verso l'altro lato. Gli attuatori a doppio effetto vengono utilizzati quando è necessario eseguire un 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 lungo l'intero arco 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 di pressione.

Posizionamento multiplo

Alcuni attuatori a cremagliera sono in grado di arrestarsi in più posizioni durante la 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 fine corsa si trovano sul lato del corpo dell'attuatore (come mostrato in Figura 6) e consentono di regolare la posizione finale dei pistoni limitando la rotazione del pignone dall'interno. Durante l'installazione dell'attuatore, avvitare entrambi i bulloni di fine corsa fino a quando non entrano in contatto con il cappuccio di fine corsa. Continuare ad avvitare il bullone di fine corsa sinistro fino a quando la scanalatura del pignone visibile sulla parte superiore ruota in posizione parallela alla lunghezza del corpo dell'attuatore.