Siłowniki lub siłowniki to mechanizmy, które przekształcają energię wewnętrzną w energię mechaniczną. Stosowane są wszędzie: w sprzęcie AGD, sprzęcie budowlanym, w elektronice. Wszystkie mają zarówno wspólne cechy konstrukcyjne, jak i różnice w wielkości i zasadach działania.
Cechy konstrukcyjne
Istnieje wiele możliwości projektowania siłowników. Najprostsze siłowniki składają się ze śruby pociągowej, imadła, zacisku i dźwigni. Takie systemy można znaleźć w różnych mechanizmach, od sokowirówek po kruszarki do kamieni.
Bardziej zaawansowane siłowniki liniowe obejmują butle ze sprężonym powietrzem, które są wykorzystywane do dostarczania większej mocy częściom maszyn. Są stosowane w cylindrach hydraulicznych i często są częścią sprzętu budowlanego, takiego jak młoty pneumatyczne, wciągniki i podnośniki.
Istnieje również trzeci rodzaj napędów – elektryczny. Zbudowane są ze zwojów drutu, które obracają się pod wpływem siły elektromagnetycznej. Elektryczne siłowniki liniowe są najczęściej używane do otwierania lub zamykania drzwi w samochodach. Nadal można je znaleźć w silnikach pojazdów elektrycznych lub na przenośnikach.
Specjalistyczne napędy
Specjalistyczne siłowniki liniowe są wykorzystywane do wąskiego zakresu ważnych zadań. Mogą to być części hydrauliczne do sterowania lotem w dużych samolotach, które muszą poruszać się z dokładnością do dziesiątych części milimetra. Stosowane są również w obrabiarkach z małymi serwomotorami i paskami zębatymi. Nawet niedrogie silniki krokowe z napędem liniowym stosowane w domowych drukarkach komputerowych mają kroki do jednego milimetra.
Cechy konstrukcyjne w zależności od aplikacji
Inżynierowie integrujący siłowniki liniowe z urządzeniami muszą dokładnie zrozumieć ich warunki pracy, aby określić, który projekt zastosować w danej sytuacji. Odbywa się to ze względów ekonomicznych, ponieważ im krótsza droga cyklu jazdy, tym jest droższa.
Na przykład głowica drukująca w drukarce musi być ustawiona bardzo dokładnie nad kartką papieru. W przeciwieństwie do tego, cylinderki hamulcowe w samochodzie muszą pochłaniać dużą ilość energii, aby skrócić czas hamowania i odległość do zatrzymania.
Siłowniki hydrauliczne w dużych koparkach stosowanych w budownictwie muszą być w stanie przenieść setki kilogramów ładunku ze stosunkowo niewielkim błędem.
Elektronicznie sterowane siłowniki liniowe stosowane w montażu małych części poruszają się z zawrotną prędkością i montują setki mikrochipów w krótkim czasie.
Jak widać z powyższego, napędy liniowe, choć mają wspólne cechy konstrukcyjne, bardzo różnią się od siebie w zastosowaniu. Wynika to z wielu czynników: obciążenia urządzenia, wielkości, szybkości działania i wielu innych.
