Dizajn s jednim stalkom u odnosu na dizajn s dva stalka

Aktuatori s letvom i zupčanikom nude najširi raspon okretnog momenta i rotacije u usporedbi s drugim mehanizmima za pretvorbu linearne sile u rotacijski okretni moment. Imaju visoku mehaničku učinkovitost, a okretni momenti koje mogu proizvesti kreću se od nekoliko Nm do više tisuća Nm.

Međutim, jedan potencijalni nedostatak dizajna zupčanika i letve je povratni udar. Do povratnog udara dolazi kada zupčanici letve i zupčanika nisu potpuno poravnati i postoji mali razmak između svakog zupčanog spoja. Ovo neusklađenje može uzrokovati trošenje zupčanika tijekom životnog ciklusa aktuatora, što zauzvrat povećava povratni udar.

Dvostruka letvasta jedinica koristi par letvi na suprotnim stranama zupčanika. To pomaže u uklanjanju povratnog udara zbog protusile, a također udvostručuje izlazni moment jedinice i povećava mehaničku učinkovitost sustava. U dvostruko djelujućem aktuatoru prikazanom na slici 3, dvije komore sa strane ispunjene su komprimiranim zrakom, koji gura klipove u središte, a kako bi se klipovi vratili u početni položaj, komora u sredini je pak pod tlakom.

Funkcija

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

Jednostruko djelovanje u odnosu na dvostruko djelovanje

U jednodjelnom aktuatoru, 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. Jednodjelni aktuatori štede komprimirani zrak, ali obavljaju rad samo u jednom smjeru. Nedostatak jednodjelnih cilindara je nedosljedna izlazna sila kroz puni hod zbog suprotne sile opruge. Slika 4 prikazuje jednodjelni pneumatski rotacijski aktuator s dvostrukom letvom.

U aktuatoru s dvostrukim djelovanjem, zrak se dovodi u komore s obje strane klipa (klipova). Viši tlak zraka na jednoj strani može pomaknuti klip (klipove) na drugu stranu. Aktuatori s dvostrukim djelovanjem koriste se kada se rad treba izvoditi u oba smjera. Slika 5 prikazuje pneumatski rotacijski aktuator s dvostrukim djelovanjem i dvostrukom letvom.

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

Višestruko pozicioniranje

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

Vijci za zaustavljanje hoda

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