Jakie są rodzaje konstrukcji siłowników?

Siłownik jest zasadniczo mechanizmem, który uruchamia urządzenie mechaniczne. Różne typy konstrukcji siłowników obejmują koła i osie, pneumatyczne, hydrauliczne, elektromagnetyczne, śrubowe i ręczne. Wybór projektu siłownika zwykle wymaga rozważenia kosztów, przeznaczenia, celów długoterminowych i wytrzymałości mechanicznej oraz sposobu, w jaki te czynniki oddziałują na wykonywane zadanie. Wiele razy w danej sytuacji może działać kilka siłowników, więc optymalizacja wydajności może stać się głównym problemem.

Konstrukcje siłowników kołowych i osiowych są najczęściej używane, gdy siły obrotowe i siły liniowe muszą być wymienne. W tych siłownikach obracanie koła zazwyczaj przenosi ruch promieniowy na ruch liniowy, aby zmienić stan układów siłowników. Podobnie ruch liniowy można również przenieść na ruch promieniowy za pomocą tych konstrukcji, co jest często przydatne w złożonych układach lub tych z silnikami.

Siłowniki pneumatyczne są często preferowane ze względu na ich niski koszt i prostą konstrukcję. Siłowniki te wykorzystują sprężone powietrze do wytworzenia niezbędnych sił i aktywacji mechanizmu. Często używane do zastosowań przemysłowych, konstrukcje te zazwyczaj zależą od pewnego rodzaju zewnętrznego źródła zasilania, aby zapewnić odpowiednią ilość sprężonego powietrza.

Konstrukcje siłowników hydraulicznych są dość podobne, ale wykorzystują płyny hydrauliczne do wytworzenia żądanego ciśnienia. Mogą one często wytwarzać duże ilości siły w stosunkowo niewielkich przestrzeniach, ale mogą mieć ograniczony zakres ruchu lub zdolność siły. W najbardziej podstawowej konstrukcji płyn hydrauliczny jest pompowany do jednego końca komory, wymuszając aktywną pozycję siłownika. Gdy płyn zostanie uwolniony, siła zostaje odciążona, a siłownik powraca do swojego naturalnego stanu.

Siłowniki elektromagnetyczne wykorzystują siły elektromagnetyczne do uruchamiania urządzeń mechanicznych. W nich solenoidy są zwykle używane do tworzenia elektromagnesów, które wywierają siły magnetyczne na konfigurację sprężyny mechanicznej i zaworu. Po przyłożeniu sił magnetycznych siłowniki te aktywują się, a po zatrzymaniu sił magnetycznych siły te zostają uwolnione.

Konstrukcje siłowników śrubowych opierają się na charakterystyce prostych śrub maszynowych, aby wytworzyć pożądaną siłę. Gdy śruba jest obracana, może wywierać lub zwalniać siłę na mechanizm wewnętrzny. Jedną z zalet tych projektów siłowników jest to, że można je wykorzystać do częściowej aktywacji mechanizmu w oparciu o określone wymagania.
Siłowniki ręczne są zwykle prostsze, ponieważ są sterowane ręcznie. Każda z poprzednich konstrukcji siłowników może teoretycznie być sterowana ręcznie, na przykład siłownik śrubowy lub siłownik kołowy i osiowy. Te konstrukcje siłowników są zazwyczaj najlepsze w sytuacjach, w których należy wywierać minimalną siłę lub gdy siły te mogą być optymalnie kontrolowane przez operatorów.