Hammaspyörä- ja hammaspyörätoimilaite
Mikä on hammastanko- ja hammaspyörätoimilaite?
Hammastanko- ja hammaspyöräkäyttöiset pneumaattiset toimilaitteet, joita kutsutaan myös rajoitetun pyörimisen sylintereiksi, ovat pyöriviä toimilaitteita, joita käytetään kääntämiseen, avaamiseen, sulkemiseen, sekoittamiseen, oskilloimiseen, asemointiin, ohjaamiseen ja moniin muihin rajoitettua pyörimistä vaativiin mekaanisiin toimintoihin. Näitä toimilaitteita käytetään usein myös neljänneskierrosventtiilien, kuten pallo- tai läppäventtiilien, automatisointiin.
Pneumaattiset hammastanko- ja hammaspyörätoimilaitteetmuuntaa paineilman energian pneumaattisen sylinterin avulla värähteleväksi pyöriväksi liikkeeksi. Tämän toimilaitteen tarvitsema puhdas, kuiva ja käsitelty kaasu toimitetaan keskitetyn paineilma-aseman kautta, joka yleensä tukee useita pneumaattisia laitteita prosessijärjestelmässä.
Hammaspyörätoimilaitteen pääominaisuudet
Verrattuna niiden sähköisiin vastinosiin,Hammastanko- ja hammaspyörätoimilaitteet ovat yleensä kestävämpiä, sopivat paremmin vaarallisiin ympäristöihin ja ovat halvempia. Lisäksi ne vaativat usein vähemmän huoltoa ja tarjoavat suuremman vääntömomentin kokoonsa nähden.
Hammaspyörätoimilaitteen tekniset tiedot
Yhden räkin vs. kahden räkin rakenne
Hammastanko-hammaspyörätoimilaitteet tarjoavat laajimmat vääntömomentin ja pyörimisen alueet verrattuna muihin lineaarisen voiman muuntamiseen pyöriväksi vääntömomentiksi tarkoitettuihin muunnosmekanismeihin. Niillä on korkea mekaaninen hyötysuhde ja niiden tuottamat vääntömomentit vaihtelevat muutamasta Nm:stä useisiin tuhansiin Nm:iin.
Yksi hammastanko-hammaspyörärakenteen mahdollinen haittapuoli on kuitenkin välys. Välys syntyy, kun hammastangon ja hammaspyörän hammaspyörät eivät ole täysin linjassa ja hammaspyörien liitosten välillä on pieni rako. Tämä linjausvirhe voi aiheuttaa hammaspyörien kulumista toimilaitteen käyttöiän aikana, mikä puolestaan lisää välystä.
Kaksoishammaspyöräyksikössä käytetään hammaspyörän vastakkaisilla puolilla olevia hammastankoja. Tämä auttaa poistamaan vastavoiman aiheuttaman välyksen ja kaksinkertaistaa yksikön lähtömomentin ja lisää järjestelmän mekaanista hyötysuhdetta. Kuvassa 3 esitetyssä kaksitoimisessa toimilaitteessa kaksi sivuilla olevaa kammiota on täytetty paineistetulla ilmalla, joka työntää männät keskelle. Mäntien palauttamiseksi alkuperäiseen asentoonsa keskellä oleva kammio paineistetaan.
Toiminto
Hammastanko- ja hammaspyöräkäyttöiset pneumaattiset toimilaitteet voivat olla joko yksitoimisia tai kaksitoimisia. Näissä toimilaitteissa voi olla myös useita pysäyttimiä.
Yksitoiminen vs. kaksitoiminen
Yksitoimisessa toimilaitteessa ilmaa syötetään vain männän toiselle puolelle, ja se vastaa männän liikkeestä vain yhteen suuntaan. Männän liikkeen vastakkaiseen suuntaan suorittaa mekaaninen jousi. Yksitoimiset toimilaitteet säästävät paineilmaa, mutta toimivat vain yhteen suuntaan. Yksitoimisten sylinterien haittapuolena on epätasainen lähtövoima täyden iskun aikana vastakkaisen jousivoiman vuoksi. Kuva 4 esittää yksitoimista kaksoishammaspyörällä varustettua pneumaattista pyörivää toimilaitetta.
Kaksitoimisessa toimilaitteessa ilmaa syötetään männän/männän molemmilla puolilla oleviin kammioihin. Korkeampi ilmanpaine toisella puolella voi siirtää männän/männät toiselle puolelle. Kaksitoimisia toimilaitteita käytetään, kun työtä on tehtävä molempiin suuntiin. Kuva 5 esittää kaksitoimista, kaksoishammaspyörällä varustettua pneumaattista pyörivää toimilaitetta.
Yksi kaksitoimisten sylinterien eduista on vakio lähtövoima koko pyörimisalueella. Kaksitoimisten sylinterien haittoja ovat paineilman tarve liikkua molempiin suuntiin ja määritellyn asennon puute virta- tai painekatkoksen sattuessa.
Useita sijoitteluja
Jotkin hammastankokäyttöiset toimilaitteet pystyvät pysäyttämään useissa asennoissa pyörimisliikkeen aikana säätämällä painetta porteissa. Pysäytysasennot voivat olla missä tahansa järjestyksessä, jolloin toimilaite voi valikoivasti ohittaa välipysähdysasennon.
Matkanrajoittimen pultit
Liikkeenrajoittimen pultit sijaitsevat toimilaitteen rungon sivulla (kuten kuvassa 6 näkyy) ja mahdollistavat mäntien päätyasentojen säädön rajoittamalla hammaspyörän pyörimistä sisältäpäin. Toimilaitetta asennettaessa kierrä molemmat liikkeenrajoittimen pultit sisään, kunnes ne koskettavat liikkeenrajoittimen kantta. Jatka vasemman liikkeenrajoittimen pultin ruuvaamista, kunnes yläosassa näkyvä hammaspyörän ura kiertyy asentoon, joka on yhdensuuntainen toimilaitteen rungon pituuden kanssa.
Tuotesovellus: osittain kääntyvä sähkötoimilaite
Jatkuvan vääntömomenttinsa ansiostaHammastanko- ja hammaspyörätoimilaitteetkäytetään usein ja ne ovat usein ensisijainen pneumaattisten toimilaitteiden tyyppi venttiileille. Niitä käytetään sekoittamiseen, tyhjentämiseen, jaksottaiseen syöttöön, jatkuvaan pyörittämiseen, kääntämiseen, asemointiin, värähtelyyn, nostamiseen, avaamiseen ja sulkemiseen sekä kääntämiseen. Näitä toimilaitteita käytetään erilaisiin mekaanisiin toimintoihin terästeollisuudessa, materiaalinkäsittelyssä, meritoiminnoissa, rakennuslaitteissa, kaivoskoneissa ja hydraulisessa ohjaustehostimessa.
