Co to jest siłownik obrotowy?

Siłownik obrotowy to rodzaj przełącznika mechanicznego, który wytwarza ruch obrotowy lub siłę, często poprzez mechaniczną konwersję siły liniowej. Standardowy silnik elektryczny jest rodzajem siłownika obrotowego, ale urządzenia oznaczone jako siłowniki zwykle mają lepszą kontrolę nad zakresem i zastosowaniem ruchu, który dostarczają. Urządzenia pełnią kilka różnych funkcji i są zasilane zazwyczaj na jeden z trzech sposobów: siłą hydrauliczną, siłą pneumatyczną lub energią elektryczną. Typowym przykładem zasad działania siłowników obrotowych jest system wbudowany w silniki samochodowe, który przekształca liniową siłę ruchu tłoka w szeregu połączeń mechanicznych na siłę obrotową kół.

Różnorodność konstrukcji siłowników obrotowych umożliwia im wytwarzanie szeregu różnych rodzajów ruchu obrotowego. Siłowniki przemysłowe często wytwarzają płynny ruch obrotowy, jak podstawowy silnik elektryczny do zasilania różnego rodzaju urządzeń. W razie potrzeby ruch ten można odwrócić, a także zwiększyć lub zmniejszyć prędkość, na przykład w pilarkach o zmiennej prędkości i wiertarkach o dużej wytrzymałości. Potężny sprzęt z obrotowym siłownikiem często nie jest wymagany do wytworzenia znaczącego ruchu obrotowego, ale zamiast tego jest oparty na konstrukcji silnika momentowego, w którym urządzenie przykłada kontrolowaną siłę obrotową, aby przeciwdziałać innym siłom lub spowodować obrót innego elementu wyposażenia.

Ruch, który jest precyzyjnie kontrolowany przez przerywane sygnały cyfrowe, jest napędzany przez silniki krokowe, które są zwykle miniaturową wersją siłownika obrotowego stosowanego w systemach sterowania służących do precyzyjnego pozycjonowania produktu lub narzędzia. Impulsy elektryczne są podawane na silnik krokowy, który powoduje obrót w kontrolowanych przyrostach pełnego kroku, pół kroku lub mikrokroku. Często porównuje się je z inną kategorią precyzyjnych obrotowych urządzeń sterujących zwanych serwomotorami. Silniki krokowe mogą być używane w zaawansowanych aplikacjach, takich jak robotyka, sterowanie samolotami i automatyzacja fabryki. Typowe aplikacje dla nich obejmują zegarki, napędy dysków komputerowych i drukarki.

Spośród trzech typów układów zasilania, które obsługują siłownik obrotowy, układ hydrauliczny jest najpotężniejszy. Wytwarza większą siłę wirnika, czyli momentu obrotowego, niż układy pneumatyczne, ale oba są wykorzystywane w ustawieniach produkcyjnych. Elektryczne siłowniki obrotowe są zwykle preferowane tam, gdzie wymagana jest precyzyjna kontrola obrotów lub zmienne ustawienia. Takie sterowanie jest łatwiejsze do zmiany przez zmianę poziomu mocy elektrycznej niż przez zmianę poziomów sił hydraulicznych lub pneumatycznych.

Hydrauliczne siłowniki obrotowe są stosowane w obszarach, w których należy łatwo przemieszczać duże masy, na przykład w podnośnikach samochodowych w warsztatach samochodowych, i są uważane za niezbędne wyposażenie w wielu środowiskach inżynieryjnych i produkcyjnych. Koparko-ładowarki używane do ciężkiego kopania w małych, ciasnych przestrzeniach i prasy fabryczne, które mogą wywierać nacisk do 300 ton, opierają się na hydraulicznym siłowniku obrotowym jako części maszyny. Są również niezbędnymi elementami systemów zasilania na statkach oraz w wiertniach stosowanych w górnictwie, a także do zastosowań wojskowych, takich jak obracanie wieżyczek czołgów.