Tandstangs- og tandhjulsaktuator
Hvad er en tandstangsaktuator?
Pneumatiske aktuatorer med tandstang og tandhjul, også kaldet cylindre med begrænset rotation, er roterende aktuatorer, der bruges til at dreje, åbne, lukke, blande, oscillere, positionere, styre og mange flere mekaniske funktioner, der involverer begrænset rotation. Disse aktuatorer bruges også ofte til automatisering af kvartdrejningsventiler, såsom kugle- eller butterflyventiler.
Pneumatiske tandstangsaktuatoreromdanner energien fra trykluft ved hjælp af en pneumatisk cylinder til en oscillerende roterende bevægelse. Den rene, tørre og behandlede gas, der kræves af denne aktuator, leveres via en central trykluftstation, som normalt understøtter en række pneumatiske enheder i et processystem.
Hovedfunktioner ved tandstangs- og tandhjulsaktuator
I sammenligning med deres elektriske modstykker,Tandstangsaktuatorer er generelt mere holdbare, bedre egnede til farlige miljøer og billigere. Derudover kræver de ofte mindre vedligeholdelse og giver et højere drejningsmoment i forhold til deres størrelse.
Teknisk specifikation for tandstangsaktuator
Enkelt rack vs. dobbelt rack design
Tandstangsaktuatorer tilbyder det bredeste drejningsmoment- og rotationsinterval sammenlignet med andre konverteringsmekanismer til at konvertere lineær kraft til rotationsmoment. De har en høj mekanisk effektivitet, og de momenter, de er i stand til at producere, spænder fra et par Nm til flere tusinde Nm.
En potentiel ulempe ved tandstangsdesignet er dog slør. Slør opstår, når tandstangs- og tandhjulsgearene ikke er helt justeret, og der er et lille mellemrum mellem hver gearforbindelse. Denne forkerte justering kan forårsage slid på gearene i løbet af aktuatorens levetid, hvilket igen øger sløret.
En dobbelt tandstangsenhed bruger et par tandstænger på modsatte sider af tandhjulet. Dette hjælper med at eliminere slør på grund af en modkraft og fordobler også enhedens udgangsmoment og øger systemets mekaniske effektivitet. I den dobbeltvirkende aktuator vist i figur 3 er de to kamre på siderne fyldt med trykluft, som skubber stemplerne mod midten, og for at returnere stemplerne til deres oprindelige position sættes kammeret i midten under tryk.
Fungere
Pneumatiske aktuatorer med tandstang og tandhjul kan være enten enkeltvirkende eller dobbeltvirkende. Det er også muligt for disse aktuatorer at have flere stop.
Enkeltvirkende vs. dobbeltvirkende
I en enkeltvirkende aktuator tilføres luft kun til den ene side af stemplet og er ansvarlig for stemplets bevægelse i kun én retning. Stemplets bevægelse i den modsatte retning udføres af en mekanisk fjeder. Enkeltvirkende aktuatorer sparer trykluft, men udfører kun arbejde i én retning. En ulempe ved enkeltvirkende cylindre er den inkonsistente udgangskraft gennem et fuldt slag på grund af den modsatrettede fjederkraft. Figur 4 viser en enkeltvirkende pneumatisk roterende aktuator med dobbelt tandstang.
I en dobbeltvirkende aktuator tilføres luft til kamre på begge sider af stemplet/ ...
En af fordelene ved dobbeltvirkende cylindre er den konstante udgangskraft gennem et fuldt rotationsområde. Ulemperne ved dobbeltvirkende cylindre er deres behov for trykluft til bevægelse i begge retninger og manglen på en defineret position i tilfælde af strøm- eller tryksvigt.
Flere positioneringer
Nogle tandstangsaktuatorer kan stoppe ved flere positioner i løbet af et rotationsområde ved at styre trykket ved portene. Stoppositionerne kan være i en hvilken som helst rækkefølge, hvilket gør det muligt for aktuatoren selektivt at passere en mellemliggende stopposition.
Kørestopbolte
Vandringsstopboltene sidder på siden af aktuatorhuset (som vist i figur 6) og muliggør justering af stemplernes endepositioner ved at begrænse tandhjulets rotation indefra. Når aktuatoren monteres, skal begge vandringsstopbolte skrues ind, indtil de berører vandringsstophætten. Fortsæt med at skrue den venstre vandringsstopbolt fast, indtil tandhjulshullet, der er synligt på toppen, roterer til den position, der er parallel med aktuatorhusets længde.
Produktanvendelse: elektrisk aktuator med delt drejning
På grund af deres konstante drejningsmomentudgang,Tandstangsaktuatorerer ofte den foretrukne type pneumatiske aktuatorer til ventiler. De bruges til blanding, tømning, intermitterende tilførsel, kontinuerlig rotation, vending, positionering, oscillation, løft, åbning og lukning samt drejning. Disse aktuatorer bruges til forskellige mekaniske funktioner inden for stålindustrien, materialehåndtering, marineoperationer, entreprenørudstyr, minedriftsmaskiner og hydraulisk servostyring.
