מפעיל מתלה וגלגל שיניים
מהו מפעיל Rack and Pinion?
מפעילים פנאומטיים מסוג "מתלה וגלגל שיניים", המכונים גם צילינדרים בעלי סיבוב מוגבל, הם מפעילים סיבוביים המשמשים לסיבוב, פתיחה, סגירה, ערבוב, תנודה, מיקום, היגוי ותפקודים מכניים רבים אחרים הכרוכים בסיבוב מוגבל. מפעילים אלה משמשים לעתים קרובות גם לאוטומציה של שסתומי רבע סיבוב, כמו שסתומי כדור או פרפר.
מפעילים פנאומטיים של מתלה וגלגל שינייםלהמיר את אנרגיית האוויר הדחוס באמצעות גליל פנאומטי לתנועה סיבובית מתנדנדת. הגז הנקי, היבש והמעובד הנדרש על ידי מפעיל זה מסופק באמצעות תחנת אוויר דחוס מרכזית, אשר בדרך כלל תומכת במגוון מכשירים פנאומטיים במערכת תהליך.
תכונות עיקריות של מפעיל Rack and Pinion
בהשוואה למקבילים החשמליים שלהם,מפעילי מתלה וגלגל שיניים בדרך כלל עמידים יותר, מתאימים יותר לסביבות מסוכנות ופחות יקרים. בנוסף, הם דורשים לעתים קרובות פחות תחזוקה ומספקים מומנט גבוה יותר בהשוואה לגודלם.
מפרט טכני של מפעיל Rack and Pinion
עיצוב מתלה יחיד לעומת עיצוב מתלה כפול
מפעילי גלגל שיניים מציעים את טווחי המומנט והסיבוב הרחבים ביותר בהשוואה למנגנוני המרה אחרים להמרת כוח ליניארי למומנט סיבובי. יש להם יעילות מכנית גבוהה והמומנטים שהם מסוגלים לייצר נעים בין כמה ניוטון מטר לכמה אלפי ניוטון מטר.
עם זאת, חיסרון פוטנציאלי אחד של עיצוב גלגלי שיניים מסוג "מתלה וגלגל שיניים" הוא חופש פעולה. חופש פעולה מתרחש כאשר גלגלי השיניים מסוג "מתלה וגלגל שיניים" אינם מיושרים לחלוטין ויש פער קטן בין כל חיבור גלגל שיניים. חוסר יישור זה יכול לגרום לבלאי של גלגלי השיניים במהלך מחזור החיים של המפעיל, מה שבתורו מגביר את החופש פעולה.
יחידת מתלה כפולה משתמשת בזוג מתלים בצדדים מנוגדים של הגלגל השיניים. זה עוזר למנוע חופש פעולה עקב כוח נגדי וגם מכפיל את מומנט המוצא של היחידה ומגביר את היעילות המכנית של המערכת. במפעיל כפול הפעולה המוצג באיור 3, שני התאים בצדדים מלאים באוויר בלחץ, אשר דוחף את הבוכנות למרכז וכדי להחזיר את הבוכנות למצב ההתחלתי, התא במרכז נמצא בלחץ.
פוּנקצִיָה
מפעילים פנאומטיים בעלי גלגל שיניים וגלגלי שיניים יכולים להיות בעלי פעולה חד פעמית או פעולה כפולה. כמו כן, ייתכן שמפעילים אלה יספקו מספר עצירות.
פעולה יחידה לעומת פעולה כפולה
במפעיל חד-פעולי, אוויר מסופק רק לצד אחד של הבוכנה והוא אחראי על תנועת הבוכנה בכיוון אחד בלבד. תנועת הבוכנה בכיוון ההפוך מתבצעת על ידי קפיץ מכני. מפעילים חד-פעוליים חוסכים אוויר דחוס, אך מבצעים עבודה בכיוון אחד בלבד. חיסרון של צילינדרים חד-פעוליים הוא כוח המוצא הלא עקבי במהלך מהלך מלא עקב כוח הקפיץ הנגדי. איור 4 מציג מפעיל פנאומטי סיבובי בעל שני מסילים חד-פעוליים.
במפעיל כפול פעולה, אוויר מסופק לתאים משני צידי הבוכנה/ות. לחץ אוויר גבוה יותר בצד אחד יכול להניע את הבוכנה/ות לצד השני. מפעילים כפולים משמשים כאשר יש לבצע עבודה בשני הכיוונים. איור 5 מציג מפעיל פנאומטי סיבובי כפול פעולה.
אחד היתרונות של צילינדרים דו-פעוליים הוא כוח היציאה הקבוע לאורך טווח סיבוב מלא. החסרונות של צילינדרים דו-פעוליים הם הצורך שלהם באוויר דחוס לתנועה בשני הכיוונים וחוסר מיקום מוגדר במקרה של הפסקת חשמל או לחץ.
מיקום מרובה
חלק ממפעילי המתלה והגלגלים מסוגלים לעצור במספר מצבים לאורך טווח הסיבוב על ידי שליטה בלחץ בפתחים. מצבי העצירה יכולים להיות בכל רצף, מה שמאפשר למפעיל לעבור באופן סלקטיבי מצב עצירה ביניים.
ברגי עצירת נסיעה
ברגי עצירת המהלך נמצאים בצד גוף המפעיל (כפי שניתן לראות באיור 6) ומאפשרים כוונון של מיקומי הקצה של הבוכנות על ידי הגבלת סיבוב גלגל השיניים מבפנים. בעת התקנת המפעיל, יש להכניס את שני ברגי עצירת המהלך עד שייגעו במכסה עצירת המהלך. יש להמשיך להבריג את בורג עצירת המהלך השמאלי עד שחריץ הגלגל השיניים הנראה בחלקו העליון יסתובב למצב המקביל לאורך גוף המפעיל.
יישום מוצר: מפעיל חשמלי חלקית
בשל תפוקת המומנט הקבועה שלהם,מפעילי מתלה וגלגל שינייםמשמשים לעתים קרובות ולעתים קרובות הם הסגנון המועדף של מפעילים פנאומטיים לשסתומים. הם משמשים לערבוב, ריקון, הזנה לסירוגין, סיבוב רציף, הפיכה, מיקום, תנודה, הרמה, פתיחה וסגירה וסיבוב. מפעילים אלה משמשים למגוון פונקציות מכניות בתעשיית הפלדה, טיפול בחומרים, פעילות ימית, ציוד בנייה, מכונות כרייה והיגוי כוח הידראולי.
