Jakie są rodzaje systemów siłowników?

Aktuatory stanowią kluczową część tak wielu różnych obszarów ludzkiej działalności, że prawie niemożliwe jest wymyślenie jednej jednostki lub działalności, która nie obejmuje przynajmniej kilku z nich. Od zaworu elektromagnetycznego w pralce, przez maleńki silnik autofokusa w obiektywie aparatu, po gigantyczne siłowniki zaworów w fabryce ropy naftowej, siłowniki są integralną częścią współczesnego życia. Chociaż istnieje zdumiewająca gama różnych typów w powszechnym użyciu, systemy siłowników można podzielić na tylko kilka kategorii w zależności od ich źródła zasilania wejściowego, typu ruchu wyjściowego i wspólnych mechanizmów operacyjnych. Wejściowe grupy mocy obejmują płyny lub gazy elektryczne, elektromagnetyczne i pod ciśnieniem. Klasyfikacje wyjściowe są na ogół ograniczone do ruchu liniowego i obrotowego, podczas gdy typowe mechanizmy obejmują urządzenia elektromagnetyczne, takie jak solenoidy, śruby pociągowe i mechanizmy tłokowe o dodatnim przemieszczeniu.

Próba wymienienia każdego dostępnego systemu siłowników byłaby monumentalnym zadaniem i stworzeniem listy o zniechęcających proporcjach i wątpliwej wartości. Istnieje jednak kilka kategorii, które można wykorzystać do podzielenia systemów siłowników na łatwe do zarządzania grupy. Te kategorie to źródło zasilania, typ ruchu wyjściowego i popularne systemy operacyjne lub mechanizmy. Inne klasyfikacje, takie jak moce znamionowe, zakresy wyjściowe i pojemności cyklu pracy, są przydatne, ale stają się istotne tylko wtedy, gdy do konkretnego zastosowania wybierany jest konkretny siłownik.

Moc wejściowa jako klasyfikacja odnosi się do głównego źródła zasilania siłownika. Pierwszym z nich są siłowniki zasilane elektrycznie. Bezpośrednim podziałem tej kategorii są typy siłowników elektromagnetycznych i elektrycznych, reprezentowane odpowiednio przez elektromagnesy i napędy silnikowe. Druga podstawowa klasyfikacja mocy to płyny i gazy pod ciśnieniem. Ta grupa obejmuje pneumatyczne lub ciśnieniowe, gazowe i hydrauliczne lub ciśnieniowe siłowniki olejowe. Większość powszechnie używanych siłowników należy do jednej z tych kategorii.

Ruch wyjściowy to druga główna klasyfikacja układów siłowników i jest reprezentowana przez dwie główne grupy. Pierwszym z nich jest ruch liniowy, który jest dowolnym ruchem wyjściowym zorientowanym w linii prostej. Druga grupa to siłowniki obrotowe, które wytwarzają zakres ruchu obrotowego zorientowanego wokół osi liniowej siłownika. Trzecią istotną grupą układów wykonawczych są mechanizmy operacyjne. Ta grupa jest dość obszerna i dość ściśle powiązana z grupowaniem ruchu wyjściowego.

Na przykład systemy siłowników liniowych mają tendencję do wykorzystywania mechanizmów, takich jak śruby pociągowe, śruby kulowe i układy tłoków wyporowych. Mechanizmy elektromagnetyczne są również częścią grupy ruchu liniowego, podczas gdy typy siłowników obrotowych zwykle wykorzystują układy przekładni i mimośrodowych krzywek. Grupy te w żadnym wypadku nie stanowią wyczerpującego zestawienia wszystkich systemów siłowników, ale stanowią użyteczną, podstawową wytyczną.