Kaj je pogon zobnika?

Aktuator je vsaka naprava, ki ustvarja gibanje v sistemu. Pogon zobnika je posebna vrsta aktuatorja, ki običajno ustvarja gibanje z uporabo osnovnega polžastega orodja. Ta slog zobnika je sestavljen iz navojnega vijaka in običajnega zobnika. Ko se vijak vrti, se zobnik vrti. Ta slog aktuatorja je prednosten v dveh okoliščinah: ko se za upravljanje naprave uporablja ročno napajanje ali ko sistem ne more potovati energije nazaj skozi aktuator.

Osnova skoraj vsakega pogona zobnikov je polžasto gonilo. Te naprave so izjemno preproste, saj so kombinacija dveh prvih preprostih človeških strojev. Navojna palica, vijak, se obrne proti zobatemu zobniku. Ko vijak potiska ob zobje zobnika, se premakne v smeri navojev vijaka. Vijak se ne premika, saj se en navoj odmakne od zob zobnika, drugi zasede njegovo mesto. To vrtenje omogoča, da vijak ostane nepremičen, vendar ustvarja gibanje v prestavi.

To vrtenje lahko napaja skoraj vsako napravo, če je pravilno nastavljena, vse od vrtenja kolesa do napajanja radia. Najpreprosteje je pogon zobnika povezan neposredno z osjo, ki se vrti kot del večjega stroja. To obračanje se pogosto spremeni neposredno v uporabno silo s premikanjem stroja ali vpliva na predmet.

Dober primer pogona zobnika v akciji je osnovna avtomobilska dvigalka. Ko oseba črpa ročaj na dvigalu, povzroči vrtenje navojne palice. Vrtljiva palica premika zobnik, ki je običajno okoli druge navojne palice. Obrnjeno orodje potisne palico navzgor, kar bo dvignilo težek predmet. To kaže tudi na dva pogosta razloga za uporabo prestavnega pogona: ročno in neobrnjeno moč.

Vijaki imajo možnost povečanja moči z ustvarjanjem velike gibljive površine glede na velikost vijaka. Posledično so ti sistemi dobri za povečanje človeške moči v veliko večjo silo. To omogoča osebi brez pomoči, da počne stvari, ki jih običajno ne bi mogel, na primer dvig avtomobila, da bi zamenjal pnevmatiko.

Poleg povečave moči je gibanje v polžastem prestavu enosmerno. Vijak lahko obrne zobnik, vendar zobnik ne more premakniti vijaka. Ta omejitev preprečuje potovanje energije v obe smeri skozi pogon zobnika. V zgornjem primeru lahko oseba dvigne avto, vendar avto ni mogel povzročiti, da bi dvigalka vrgla osebo nazaj.