Como funcionam os atuadores de cremalheira

Um atuador de cremalheira é um dispositivo concebido para produzir um movimento linear para a ativação de um mecanismo secundário utilizando um arranjo de engrenagem de pinhão e cremalheira. Este tipo de arranjo de engrenagem consiste de uma tira estreita e plana cortada com dentes de engrenagem ao longo de uma aresta conhecida como a cremalheira.

Uma engrenagem de pinhão circular cortada com dentes correspondentes é então ligada ao eixo da fonte de energia e, acoplado à engrenagem da cremalheira, que serve para movê-lo para trás e para frente. Os atuadores do tipo cremalheira só podem produzir movimentos bidirecionais lineares ou em linha reta. Eles são ideais para aplicações que exigem movimento de atuação em uma linha longa e reta, como portões de correr e portas.

As engrenagens de pinhão e cremalheira são um dos tipos de engrenagens mais amplamente utilizados para traduzir diretamente o movimento rotativo de entrada de um motor de movimento de saída linear. Um conjunto de engrenagem de pinhão e cremalheira consiste de duas partes: a engrenagem de pinhão rodada montado na fonte de acionamento e uma engrenagem de cremalheira longa e lisa preso ao elemento do motor.Embora de formas diferentes, tanto a cremalheira como os dentes do pinhão caracterizam a engrenagem de campo e forma semelhante. Os dois elementos das engrenagens são orientados para engrenar de modo que, quando a engrenagem de pinhão gira, ela puxa a engrenagem de cremalheira ao longo de uma linha reta. Para mudar a direção do movimento de saída, o motor é simplesmente invertido.

Este princípio básico é a força motriz para o atuador de cremalheira, que emprega arranjos fechados ou abertos de cremalheira e pinhão para produzir saídas em linha reta. Uma das aplicações mais comuns para o atuador da cremalheira é a porta e operadores de porta usados em pontos de acesso residencial e de garagens para veículos. Estes operações consistem de um motor estacionário de pinhão equipado com uma engrenagem longa de cremalheira montado na porta. Quando o motor é ativado, ele puxa o portão em rolos ou rodas ao longo de uma faixa para abrir e fechar.

O atuador cremalheira usado em portas é tipicamente um exemplo do tipo de atuador aberto. Isto significa que todo o arranjo é aberto para os elementos com a cremalheira ligada ao longo de todo o seu comprimento para o dispositivo atuador secundário. Os tipos de atuadores fechados de cremalheira possuem um mecanismo fechado de pinhão e cremalheira normalmente alojados internamente dentro de um cilindro. O componente de cremalheira é unido a um braço atuador, o qual, por sua vez, está ligado ao dispositivo que o atuador que é destinado a acionar. Quando o motor gira, a cremalheira se move para trás ou para frente, fornecendo assim o movimento de ativação necessário.

Apesar de os modelos de atuadores de cremalheiras serem limitados a produzir só saídas lineares, eles têm a vantagem de contar com poucas restrições internas sobre o alcance desses resultados. Enquanto o motor é avaliado para mover o peso do dispositivo do atuador, o único fator limitante em que poderá ser movido é o espaço disponível. Isto permite, por exemplo, que um motor relativamente pequeno possa abrir portões muito longos.