مشغل الترس والجريدة المسننة
ما هو مشغل الترس والجريدة المسننة؟
مشغلات هوائية ذات تروس مسننةتُعرف هذه المحركات أيضًا باسم أسطوانات الدوران المحدود، وهي عبارة عن مشغلات دوارة تُستخدم في الدوران، والفتح، والإغلاق، والخلط، والتذبذب، وتحديد المواقع، والتوجيه، والعديد من الوظائف الميكانيكية الأخرى التي تتطلب دورانًا محدودًا. كما تُستخدم هذه المشغلات غالبًا في أتمتة صمامات ربع الدورة، مثل صمامات الكرة أو صمامات الفراشة.
مشغلات التروس المسننة الهوائيةيحوّل هذا النظام طاقة الهواء المضغوط بواسطة أسطوانة هوائية إلى حركة دورانية اهتزازية. ويتم توفير الغاز النظيف والجاف والمعالج اللازم لهذا المشغل عبر محطة مركزية للهواء المضغوط، والتي عادةً ما تدعم مجموعة من الأجهزة الهوائية في نظام المعالجة.
الميزات الرئيسية لمشغل الترس والجريدة المسننة
بالمقارنة مع نظيراتها الكهربائية،مشغلات التروس المسننة تتميز هذه المحركات عموماً بمتانتها العالية، وملاءمتها الأفضل للبيئات الخطرة، وانخفاض تكلفتها. إضافةً إلى ذلك، غالباً ما تتطلب صيانة أقل وتوفر عزم دوران أعلى مقارنةً بحجمها.
المواصفات الفنية لمشغل الترس والجريدة المسننة
تصميم رف واحد مقابل تصميم رف مزدوج
توفر المحركات ذات الترس والجريدة المسننة أوسع نطاقات عزم الدوران والدوران مقارنةً بآليات التحويل الأخرى لتحويل القوة الخطية إلى عزم دوران دوراني. تتميز هذه المحركات بكفاءة ميكانيكية عالية، وتتراوح عزم الدوران التي تنتجها من بضعة نيوتن متر إلى آلاف النيوتن متر.
مع ذلك، من عيوب تصميم الترس المسنن والجريدة المسننة المحتملة هو الخلوص. يحدث الخلوص عندما لا تكون تروس الترس المسنن والجريدة المسننة محاذية تمامًا، وتوجد فجوة صغيرة بين كل وصلة تروس. يمكن أن يتسبب هذا الخلل في المحاذاة في تآكل التروس خلال دورة حياة المشغل، مما يزيد بدوره من الخلوص.
تستخدم وحدة الرف المزدوج زوجًا من الرفوف على جانبي الترس الصغير. يساعد هذا في التخلص من الخلوص الناتج عن قوة معاكسة، كما يضاعف عزم الدوران الخارج من الوحدة ويزيد من الكفاءة الميكانيكية للنظام. في المشغل ثنائي الفعل الموضح في الشكل 3، تُملأ الحجرتان الجانبيتان بالهواء المضغوط، الذي يدفع المكابس إلى المركز، ولإعادة المكابس إلى وضعها الابتدائي، تُضغط الحجرة المركزية بدورها.
وظيفة
يمكن أن تكون المشغلات الهوائية ذات التروس المسننة أحادية الفعل أو ثنائية الفعل. كما يمكن لهذه المشغلات توفير نقاط توقف متعددة.
مفعول واحد مقابل مفعول مزدوج
في المشغل أحادي الفعل، يُضخ الهواء إلى جانب واحد فقط من المكبس، وهو المسؤول عن حركته في اتجاه واحد فقط. أما حركة المكبس في الاتجاه المعاكس فتتم بواسطة نابض ميكانيكي. توفر المشغلات أحادية الفعل الهواء المضغوط، لكنها تؤدي العمل في اتجاه واحد فقط. من عيوب الأسطوانات أحادية الفعل عدم ثبات قوة الخرج خلال شوط كامل بسبب قوة النابض المعاكسة. يوضح الشكل 4 مشغلًا هوائيًا دوارًا أحادي الفعل ذو رف مزدوج.
في المشغل ثنائي الفعل، يُضخ الهواء إلى حجرات على جانبي المكبس (أو المكابس). يؤدي ارتفاع ضغط الهواء على أحد الجانبين إلى دفع المكبس (أو المكابس) إلى الجانب الآخر. تُستخدم المشغلات ثنائية الفعل عندما يتطلب العمل أداءً في كلا الاتجاهين. يوضح الشكل 5 مشغلًا هوائيًا دوارًا ثنائي الفعل ذو رف مزدوج.
من مزايا الأسطوانات ثنائية الفعل ثبات قوة الخرج خلال نطاق الدوران الكامل. أما عيوبها فتتمثل في حاجتها إلى هواء مضغوط للحركة في كلا الاتجاهين، وعدم وجود وضع محدد في حالة انقطاع التيار الكهربائي أو الضغط.
تحديد المواقع المتعددة
تستطيع بعض المحركات ذات آلية الترس والجريدة المسننة التوقف عند عدة مواضع خلال نطاق الدوران عن طريق التحكم في الضغط عند المنافذ. ويمكن أن تكون مواضع التوقف بأي ترتيب، مما يُمكّن المحرك من تجاوز موضع توقف وسيط بشكل انتقائي.
مسامير إيقاف الحركة
توجد مسامير تحديد مدى الحركة على جانب جسم المشغل (كما هو موضح في الشكل 6)، وتتيح ضبط المواضع النهائية للمكابس عن طريق الحد من دوران ترس التدوير من الداخل. عند تركيب المشغل، قم بربط كلا مسماري تحديد مدى الحركة حتى يلامسا غطاء تحديد مدى الحركة. استمر في ربط مسمار تحديد مدى الحركة الأيسر حتى يدور مجرى ترس التدوير الظاهر في الأعلى إلى الوضع الموازي لطول جسم المشغل.
استخدام المنتج: مشغل كهربائي ذو دوران جزئي
بسبب عزم الدوران الثابت الناتج عنها،مشغلات التروس المسننةتُستخدم هذه المشغلات الهوائية بكثرة، وغالبًا ما تُفضّل، في تشغيل الصمامات. وتُستخدم في عمليات الخلط، والتفريغ، والتغذية المتقطعة، والدوران المستمر، والقلب، والتحديد، والتذبذب، والرفع، والفتح والإغلاق، والتدوير. وتُستخدم هذه المشغلات في وظائف ميكانيكية متنوعة في صناعة الصلب، ومناولة المواد، والعمليات البحرية، ومعدات البناء، وآلات التعدين، وأنظمة التوجيه الهيدروليكي.
