Che cos'è un attuatore a rack?
Un attuatore a cremagliera è un dispositivo progettato per produrre un movimento di attivazione lineare per un meccanismo secondario che utilizza un sistema di ingranaggi a cremagliera. Questo tipo di disposizione degli ingranaggi consiste in una striscia stretta e piatta tagliata con dentature lungo un bordo noto come cremagliera. Un pignone circolare tagliato con i denti corrispondenti viene quindi fissato all'albero della fonte di alimentazione e, accoppiato all'ingranaggio della cremagliera, serve a spostarlo avanti e indietro. Gli attuatori di tipo rack possono produrre solo movimento lineare bidirezionale o lineare. Sono ideali per applicazioni che richiedono un movimento di azionamento lungo una linea retta, come cancelli scorrevoli e porte.
Gli ingranaggi a pignone e cremagliera sono uno dei tipi di ingranaggi più utilizzati per tradurre direttamente il movimento di input rotativo di un motore in movimento di output lineare. Un set di ingranaggi a pignone e cremagliera è costituito da due parti: l'ingranaggio a pignone rotondo montato sulla sorgente di trasmissione e un ingranaggio a cremagliera lungo e piatto attaccato all'elemento condotto. Sebbene di forme diverse, sia la cremagliera che il pignone presentano denti di passo e forma simili. I due elementi dell'ingranaggio sono orientati a maglie in modo che, quando il pignone gira, trascina l'ingranaggio della cremagliera in linea retta. Per cambiare la direzione del movimento di uscita, il motore viene semplicemente invertito.
Questo principio di base è la forza motrice dell'attuatore a cremagliera, che impiega disposizioni a cremagliera chiuse o aperte per produrre uscite in linea retta. Una delle applicazioni più comuni per l'attuatore a cremagliera sono gli operatori di porte e cancelli utilizzati nei punti di accesso per veicoli residenziali e di sicurezza. Questi operatori sono costituiti da un motore con pignone stazionario dotato di una cremagliera lunga montata sul cancello. Quando il motore è attivato, tira il cancello su rulli o rotelle lungo un binario per aprirlo e chiuderlo.
L'attuatore a cremagliera utilizzato sui cancelli è in genere un esempio del tipo di attuatore aperto. Ciò significa che l'intera disposizione è aperta agli elementi con il rack attaccato per tutta la sua lunghezza al dispositivo secondario azionato. I tipi di attuatori a cremagliera chiusi sono dotati di un meccanismo a cremagliera interno sigillato tipicamente alloggiato all'interno di un cilindro. Il componente del rack è unito a un braccio dell'attuatore, che a sua volta è collegato al dispositivo che l'attuatore intende attivare. Quando il motore gira, il rack si sposta all'indietro o in avanti, fornendo così il movimento di attivazione richiesto.
Sebbene gli attuatori a cremagliera si limitino a produrre solo uscite lineari, hanno il vantaggio di avere poche restrizioni interne sull'entità di tali uscite. Finché il motore è valutato per spostare il peso del dispositivo azionato, l'unico fattore limitante nella misura in cui può essere spostato è lo spazio disponibile. Ciò consente ad esempio a un motore relativamente piccolo di aprire cancelli molto lunghi.