Dizajn s jednim rackom u odnosu na dizajn s dva racka

Aktuatori sa letvom i zupčanikom nude najširi raspon obrtnog momenta i rotacije u poređenju sa drugim mehanizmima za konverziju linearne sile u rotacioni obrtni moment. Imaju visoku mehaničku efikasnost, a obrtni momenti koje su u stanju da proizvedu kreću se od nekoliko Nm do više hiljada Nm.

Međutim, jedan potencijalni nedostatak dizajna zupčanika i letve je zazor. Zazor se javlja kada zupčanici letve i zupčanika nisu potpuno poravnati i postoji mali razmak između svakog zupčanog spoja. Ovo neusklađenje može uzrokovati habanje zupčanika tokom životnog ciklusa aktuatora, što zauzvrat povećava zazor.

Dvostruka letvasta jedinica koristi par letvi na suprotnim stranama zupčanika. Ovo pomaže u eliminaciji povratnog udara usljed suprotne sile, a također udvostručuje izlazni obrtni moment jedinice i povećava mehaničku efikasnost sistema. Kod dvodjelnog aktuatora prikazanog na slici 3, dvije komore sa strane su ispunjene komprimiranim zrakom, koji gura klipove u sredinu, a da bi se klipovi vratili u početni položaj, komora u sredini je zauzvrat pod pritiskom.

Funkcija

Pneumatski aktuatori sa zupčanikom i letvom mogu biti jednostruko ili dvostruko djelujući. Također je moguće da ovi aktuatori imaju višestruka zaustavljanja.

Jednostruko djelovanje u odnosu na dvostruko djelovanje

Kod jednostruko djelujućeg aktuatora, zrak se dovodi samo na jednu stranu klipa i odgovoran je za kretanje klipa samo u jednom smjeru. Kretanje klipa u suprotnom smjeru vrši se mehaničkom oprugom. Jednostruko djelujući aktuatori štede komprimirani zrak, ali obavljaju rad samo u jednom smjeru. Nedostatak jednostruko djelujućih cilindara je nedosljedna izlazna sila kroz puni hod zbog suprotne sile opruge. Slika 4 prikazuje jednostruko djelujući pneumatski rotacijski aktuator s dvostrukom letvom.

Kod aktuatora sa dvostrukim djelovanjem, zrak se dovodi u komore s obje strane klipa/klipova. Viši pritisak zraka na jednoj strani može pomaknuti klip/klipove na drugu stranu. Aktuatori sa dvostrukim djelovanjem koriste se kada je potrebno izvršiti rad u oba smjera. Slika 5 prikazuje pneumatski rotacijski aktuator sa dvostrukim djelovanjem i dvostrukom letvom.

Jedna od prednosti dvosmjernih cilindara je konstantna izlazna sila kroz puni raspon rotacije. Nedostaci dvosmjernih cilindara su njihova potreba za komprimiranim zrakom za kretanje u oba smjera i nedostatak definiranog položaja u slučaju nestanka struje ili pritiska.

Višestruko pozicioniranje

Neki aktuatori sa zupčanikom i letvom mogu se zaustaviti na više položaja unutar raspona rotacije kontroliranjem pritiska na otvorima. Položaji zaustavljanja mogu biti u bilo kojem redoslijedu, što omogućava aktuatoru da selektivno prođe međupoložaj zaustavljanja.

Vijci za zaustavljanje kretanja

Vijci za graničnik hoda nalaze se sa strane tijela aktuatora (kao što je prikazano na slici 6) i omogućavaju podešavanje krajnjih položaja klipova ograničavanjem rotacije zupčanika iznutra. Prilikom postavljanja aktuatora, uvrnite oba vijka za graničnik hoda dok ne dodirnu poklopac graničnika hoda. Nastavite zavrtati lijevi vijak za graničnik hoda dok se utor zupčanika vidljiv na vrhu ne okrene u položaj koji je paralelan s dužinom tijela aktuatora.