Diseño de bastidor único versus diseño de bastidor doble

Los actuadores de cremallera y piñón ofrecen los rangos más amplios de torque y rotación en comparación con otros mecanismos de conversión para convertir fuerza lineal en torque rotacional.Tiene una alta eficiencia mecánica y los pares que son capaces de producir van desde un par de Nm hasta varios miles de Nm.

Sin embargo, un posible inconveniente del diseño de piñón y cremallera es el juego.El juego se produce cuando los engranajes de piñón y cremallera no están completamente alineados y hay un pequeño espacio entre cada conexión de engranajes.Esta desalineación puede causar desgaste en los engranajes durante el ciclo de vida del actuador, lo que a su vez aumenta el juego.

Una unidad de cremallera doble utiliza un par de cremalleras en lados opuestos del piñón.Esto ayuda a eliminar el juego debido a una fuerza contraria y también duplica el par de salida de la unidad y aumenta la eficiencia mecánica del sistema.En el actuador de doble efecto que se muestra en la Figura 3, las dos cámaras de los lados están llenas de aire presurizado, que empuja los pistones hacia el centro y para devolver los pistones a la posición inicial, la cámara del centro a su vez está presurizada.

Función

Los actuadores neumáticos de piñón y cremallera pueden ser de simple efecto o de doble efecto.También es posible que estos actuadores proporcionen paradas múltiples.

Simple efecto versus doble efecto

En un actuador de simple efecto, el aire sólo se suministra a un lado del pistón y es responsable del movimiento del pistón en una sola dirección.El movimiento del pistón en dirección opuesta se realiza mediante un resorte mecánico.Los actuadores de simple efecto conservan el aire comprimido, pero realizan el trabajo en una sola dirección.Una desventaja de los cilindros de simple efecto es la fuerza de salida inconsistente a lo largo de una carrera completa debido a la fuerza opuesta del resorte.La figura 4 muestra un actuador giratorio neumático de doble cremallera y simple efecto.

En un actuador de doble acción, se suministra aire a las cámaras a ambos lados del pistón.Una presión de aire más alta en un lado puede impulsar los pistones hacia el otro lado.Los actuadores de doble efecto se utilizan cuando es necesario realizar trabajos en ambas direcciones.La figura 5 muestra un actuador giratorio neumático de doble cremallera y doble efecto.

Una de las ventajas de los cilindros de doble efecto es la fuerza de salida constante en todo el rango de rotación.Los inconvenientes de los cilindros de doble efecto son la necesidad de aire comprimido para moverse en ambas direcciones y la falta de una posición definida en caso de un corte de energía o presión.

Posicionamiento múltiple

Algunos actuadores de piñón y cremallera pueden detenerse en múltiples posiciones a lo largo del rango de rotación controlando la presión en los puertos.Las posiciones de parada pueden estar en cualquier secuencia, haciendo posible que el actuador pase selectivamente una posición de parada intermedia.

Pernos de tope de viaje

Los pernos de tope de carrera están en el costado del cuerpo del actuador (como se ve en la Figura 6) y permiten el ajuste de las posiciones finales de los pistones limitando la rotación del piñón desde el interior.Al instalar el actuador, introduzca ambos pernos del tope de carrera hasta que entren en contacto con la tapa del tope de carrera.Continúe atornillando el perno de tope de carrera izquierdo hasta que la ranura del piñón visible en la parte superior gire a una posición paralela a la longitud del cuerpo del actuador.