Disenyo ng iisang rack vs. dalawahang rack

Ang mga rack-and-pinion actuator ay nag-aalok ng pinakamalawak na saklaw ng torque at rotation kumpara sa iba pang mga mekanismo ng conversion para sa pag-convert ng linear force patungo sa rotational torque. Ito ay may mataas na mechanical efficiency at ang mga torque na nagagawa nila ay mula sa ilang Nm hanggang libu-libong Nm.

Gayunpaman, ang isang potensyal na disbentaha ng disenyo ng rack-and-pinion ay ang backlash. Nangyayari ang backlash kapag ang mga rack at pinion gears ay hindi ganap na nakahanay at mayroong isang maliit na puwang sa pagitan ng bawat koneksyon ng geared. Ang maling pagkakahanay na ito ay maaaring magdulot ng pagkasira sa mga gears sa panahon ng life cycle ng actuator, na siya namang nagpapataas ng backlash.

Ang isang double rack unit ay gumagamit ng pares ng mga rack sa magkabilang gilid ng pinion. Nakakatulong ito na maalis ang backlash dahil sa counter force at dinoble rin ang output torque ng unit at pinapataas ang mechanical efficiency ng system. Sa double acting actuator na ipinapakita sa Figure 3, ang dalawang chamber sa mga gilid ay puno ng pressurized air, na nagtutulak sa mga piston papunta sa gitna at upang maibalik ang mga piston sa panimulang posisyon, ang chamber sa gitna ay siya namang nilagyan ng pressurized.

Tungkulin

Ang mga rack-and-pinion pneumatic actuator ay maaaring single-acting o double-acting. Posible rin para sa mga actuator na ito na magbigay ng maraming stop.

Isang pag-arte laban sa dobleng pag-arte

Sa isang single-acting actuator, ang hangin ay ibinibigay lamang sa isang gilid ng piston at responsable para sa paggalaw ng piston sa isang direksyon lamang. Ang paggalaw ng piston sa kabilang direksyon ay isinasagawa ng isang mechanical spring. Ang mga single-acting actuator ay nakakatipid ng compressed air, ngunit nagsasagawa lamang ng trabaho sa isang direksyon. Ang isang downside ng mga single-acting cylinder ay ang hindi pantay-pantay na puwersa ng output sa isang buong stroke dahil sa magkasalungat na puwersa ng spring. Ipinapakita ng Figure 4 ang isang single-acting double-rack pneumatic rotary actuator.

Sa isang double-acting actuator, ang hangin ay ibinibigay sa mga silid sa magkabilang panig ng piston(s). Ang mas mataas na presyon ng hangin sa isang panig ay maaaring magtulak sa piston(s) patungo sa kabilang panig. Ginagamit ang mga double-acting actuator kapag kailangang isagawa ang trabaho sa magkabilang direksyon. Ipinapakita ng Figure 5 ang isang double-acting double-rack pneumatic rotary actuator.

Isa sa mga bentahe ng mga double-acting cylinder ay ang patuloy na puwersang inilalabas sa buong saklaw ng pag-ikot. Ang mga disbentaha ng mga double-acting cylinder ay ang pangangailangan nito ng naka-compress na hangin para sa paggalaw sa magkabilang direksyon at kawalan ng isang tiyak na posisyon kung sakaling magkaroon ng power o pressure failure.

Maramihang pagpoposisyon

Ang ilang rack-and-pinion actuator ay kayang huminto sa maraming posisyon sa saklaw ng isang pag-ikot sa pamamagitan ng pagkontrol sa presyon sa mga port. Ang mga posisyon ng paghinto ay maaaring nasa anumang pagkakasunud-sunod, na ginagawang posible para sa actuator na piliing dumaan sa isang inter-mediate stop position.

Mga turnilyo ng pangharang sa paglalakbay

Ang mga travel stop bolt ay nasa gilid ng katawan ng actuator (gaya ng nakikita sa Figure 6) at nagbibigay-daan sa pagsasaayos ng mga posisyon ng dulo ng mga piston sa pamamagitan ng paglilimita sa pag-ikot ng pinion gear mula sa loob. Kapag ini-install ang actuator, ipasok ang parehong travel stop bolt hanggang sa dumikit ang mga ito sa takip ng travel stop. Ipagpatuloy ang pag-screw sa kaliwang travel stop bolt hanggang sa umikot ang pinion slot na nakikita sa itaas sa posisyon na parallel sa haba ng katawan ng actuator.