सिंगल रैक बनाम डुअल रैक डिज़ाइन

रेखीय बल को घूर्णी टॉर्क में परिवर्तित करने के लिए अन्य रूपांतरण तंत्रों की तुलना में रैक-एंड-पिनियन एक्चुएटर्स टॉर्क और रोटेशन की सबसे व्यापक रेंज प्रदान करते हैं। इनकी यांत्रिक दक्षता उच्च होती है और ये कुछ Nm से लेकर कई हज़ार Nm तक का टॉर्क उत्पन्न कर सकते हैं।

हालांकि, रैक-एंड-पिनियन डिज़ाइन की एक संभावित कमी बैकलैश है। बैकलैश तब होता है जब रैक और पिनियन गियर पूरी तरह से संरेखित नहीं होते हैं और प्रत्येक गियर कनेक्शन के बीच एक छोटा सा अंतर होता है। यह संरेखण की कमी एक्चुएटर के जीवनकाल के दौरान गियरों पर घिसाव का कारण बन सकती है, जिससे बैकलैश बढ़ जाता है।

एक डबल रैक यूनिट पिनियन के विपरीत दिशाओं में रैक की एक जोड़ी का उपयोग करती है। यह विपरीत बल के कारण होने वाले बैकलैश को समाप्त करने में मदद करता है और यूनिट के आउटपुट टॉर्क को दोगुना कर देता है, जिससे सिस्टम की यांत्रिक दक्षता बढ़ जाती है। चित्र 3 में दिखाए गए डबल एक्टिंग एक्चुएटर में, किनारों पर स्थित दो कक्ष दबावयुक्त वायु से भरे होते हैं, जो पिस्टन को केंद्र की ओर धकेलते हैं और पिस्टन को प्रारंभिक स्थिति में वापस लाने के लिए, केंद्र में स्थित कक्ष को दबावयुक्त किया जाता है।

समारोह

रैक-एंड-पिनियन न्यूमेटिक एक्चुएटर्स सिंगल-एक्टिंग या डबल-एक्टिंग हो सकते हैं। इन एक्चुएटर्स में मल्टीपल स्टॉप्स प्रदान करने की क्षमता भी होती है।

एकल अभिनय बनाम दोहरा अभिनय

सिंगल-एक्टिंग एक्चुएटर में, पिस्टन के केवल एक तरफ हवा की आपूर्ति की जाती है और यह केवल एक दिशा में पिस्टन की गति के लिए जिम्मेदार होती है। पिस्टन की विपरीत दिशा में गति एक यांत्रिक स्प्रिंग द्वारा की जाती है। सिंगल-एक्टिंग एक्चुएटर संपीड़ित हवा की बचत करते हैं, लेकिन केवल एक दिशा में कार्य करते हैं। सिंगल-एक्टिंग सिलेंडरों की एक कमी यह है कि विपरीत स्प्रिंग बल के कारण पूरे स्ट्रोक के दौरान आउटपुट बल में स्थिरता नहीं होती है। चित्र 4 एक सिंगल-एक्टिंग डबल-रैक न्यूमेटिक रोटरी एक्चुएटर को दर्शाता है।

एक डबल-एक्टिंग एक्चुएटर में, पिस्टन के दोनों ओर स्थित कक्षों में हवा की आपूर्ति की जाती है। एक तरफ अधिक वायु दाब होने पर पिस्टन दूसरी तरफ चल सकता है। डबल-एक्टिंग एक्चुएटर का उपयोग तब किया जाता है जब दोनों दिशाओं में कार्य करना आवश्यक होता है। चित्र 5 में एक डबल-एक्टिंग डबल-रैक न्यूमेटिक रोटरी एक्चुएटर दिखाया गया है।

दोहरी क्रियाशील सिलेंडरों का एक लाभ यह है कि वे पूरे घूर्णन क्षेत्र में स्थिर बल प्रदान करते हैं। दोहरी क्रियाशील सिलेंडरों की कमियाँ यह हैं कि उन्हें दोनों दिशाओं में गति के लिए संपीड़ित वायु की आवश्यकता होती है और बिजली या दबाव की विफलता की स्थिति में उनकी कोई निश्चित स्थिति नहीं होती है।

एकाधिक स्थिति

कुछ रैक-एंड-पिनियन एक्चुएटर पोर्ट पर दबाव को नियंत्रित करके घूर्णन की सीमा के दौरान कई स्थितियों पर रुकने में सक्षम होते हैं। रुकने की स्थितियाँ किसी भी क्रम में हो सकती हैं, जिससे एक्चुएटर के लिए मध्यवर्ती रुकने की स्थिति को चुनकर छोड़ना संभव हो जाता है।

यात्रा रोकने वाले बोल्ट

ट्रैवल स्टॉप बोल्ट एक्ट्यूएटर बॉडी के किनारे पर स्थित होते हैं (जैसा कि चित्र 6 में दिखाया गया है) और पिनियन गियर के घूर्णन को अंदर से सीमित करके पिस्टन की अंतिम स्थितियों को समायोजित करने की अनुमति देते हैं। एक्ट्यूएटर को स्थापित करते समय, दोनों ट्रैवल स्टॉप बोल्ट को तब तक कसें जब तक वे ट्रैवल स्टॉप कैप से संपर्क न कर लें। बाएं ट्रैवल स्टॉप बोल्ट को तब तक कसते रहें जब तक कि ऊपर दिखाई देने वाला पिनियन स्लॉट एक्ट्यूएटर बॉडी की लंबाई के समानांतर स्थिति में न आ जाए।