Welche Funktion hat ein pneumatischer Zahnstangenantrieb?

Allgemein gesprochen, pneumatische AktuatorenSie werden in zwei Betriebsarten unterteilt: doppeltwirkend und einfachwirkend (mit Federrückstellung). Die Auswahlkriterien sind wie folgt: Auswahl des doppeltwirkenden Stellantriebs: Die Auswahl des doppeltwirkenden Stellantriebs erfolgt anhand der Zahnstangen- und Ritzelbaureihe. Pneumatischer Aktor Beispielsweise ergibt sich das Ausgangsdrehmoment des Zahnstangenantriebs aus dem Produkt des Kolbendrucks (bereitgestellt durch die Druckluftquelle) und dem Radius des Teilkreises (Hebelarm). Der Reibungswiderstand ist gering und der Wirkungsgrad hoch. Sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn verläuft das Ausgangsdrehmoment linear. Unter normalen Betriebsbedingungen wird ein Sicherheitsfaktor von 25–50 % für den doppeltwirkenden Antrieb empfohlen.

Auswahl einfachwirkender Aktuatoren. Die Auswahl eines einfachwirkenden Aktuators wird am Beispiel des pneumatischen Aktuators der ATS-Serie erläutert. Bei der Anwendung mit Federrückstellung wird das Ausgangsdrehmoment in zwei verschiedenen Betriebsvorgängen erzielt, wobei jeder Vorgang je nach Hubposition zwei unterschiedliche Drehmomentwerte erzeugt. Das Ausgangsdrehmoment des Federrückstellantrieb Das Ausgangsdrehmoment ergibt sich aus der Multiplikation der Kraft (Luftdruck oder Federkraft) mit dem Hebelarm: Der Luftdruck nach dem Eintritt in die Druckfeder im mittleren Hohlraum erzeugt das Ausgangsdrehmoment, das sogenannte „Lufthub-Ausgangsdrehmoment“. Hierbei drückt der Luftdruck den Kolben von 0° auf 90°. Aufgrund der durch die Federkompression erzeugten Reaktionskraft nimmt das Drehmoment vom Maximalwert am Ausgangspunkt bis zum zweiten Fall ab: Das Ausgangsdrehmoment ergibt sich aus der Rückstellkraft der Feder, die auf den Kolben wirkt, wenn der mittlere Hohlraum Luft verliert. Dieses sogenannte „Federhub-Ausgangsdrehmoment“ erzeugt das Ausgangsdrehmoment aufgrund der Federdehnung von 90° auf 0°. Wie bereits erwähnt, ist der einfachwirkende Aktor so konstruiert, dass er in beiden Fällen ein ausgeglichenes Drehmoment erzeugt. In jedem Fall lässt sich ein Ungleichgewichtsmoment durch Variieren der Federanzahl pro Seite und des Luftdrucks (z. B. 2 Federn pro Seite und 5,5 bar Luftdruck oder umgekehrt) erzielen. Bei Anwendungen mit Federrückstellung sind zwei Zustände möglich: Luftausfall bei eingeschaltetem oder ausgeschaltetem System. Unter normalen Betriebsbedingungen wird empfohlen, den optionalen Sicherheitsfaktor der einfachwirkenden (federrückstellenden) Vorrichtung zu berücksichtigen.pneumatischer Aktuatorbeträgt 25-50%.