Quali sono i diversi tipi di design degli attuatori?

Un attuatore è essenzialmente un meccanismo che attiva un dispositivo meccanico. I diversi tipi di design dell'attuatore includono ruota e asse, pneumatico, idraulico, solenoide, vite e manuale. La scelta del design di un attuatore di solito richiede di considerare il costo, lo scopo, gli obiettivi a lungo termine e la resistenza meccanica e il modo in cui tali fattori interagiscono con l'attività svolta. Molte volte, diversi attuatori potrebbero funzionare in una determinata situazione, quindi l'ottimizzazione delle prestazioni potrebbe diventare una preoccupazione primaria.

I progetti di attuatori per ruote e assali vengono spesso utilizzati quando le forze di rotazione e le forze lineari devono essere intercambiabili. In questi attuatori, la rotazione di una ruota in genere trasferisce il movimento radiale al movimento lineare per modificare lo stato dei sistemi di attuatori. Allo stesso modo, il movimento lineare può anche essere trasferito in movimento radiale con questi progetti, che è spesso utile in sistemi complessi o in quelli che coinvolgono motori.

Gli attuatori pneumatici sono spesso favoriti per il loro basso costo e il design semplice. Questi attuatori utilizzano aria compressa per creare le forze necessarie e attivare il meccanismo. Spesso utilizzati per applicazioni industriali, questi progetti in genere dipendono da una sorta di fonte di alimentazione esterna per fornire la corretta quantità di aria in pressione.

I progetti di attuatori idraulici sono abbastanza simili, ma usano fluidi idraulici per creare le pressioni desiderate. Questi possono spesso creare grandi quantità di forza in spazi relativamente piccoli ma possono essere limitati nel loro raggio di movimento o capacità di forza. Nella progettazione più elementare, il fluido idraulico viene pompato in un'estremità di una camera, costringendo l'attuatore in una posizione attivata. Quando il fluido viene rilasciato, la forza viene alleviata e l'attuatore ritorna al suo stato naturale.

Gli attuatori a solenoide usano forze elettromagnetiche per attivare dispositivi meccanici. In questi, i solenoidi sono tipicamente utilizzati per creare elettromagneti che esercitano forze magnetiche su una molla meccanica e una configurazione di valvola. Quando vengono applicate le forze magnetiche, questi attuatori si attivano e, quando le forze magnetiche vengono arrestate, le forze vengono rilasciate.

I design degli attuatori a vite si basano sulle caratteristiche delle semplici viti per macchine per produrre la forza desiderata. Quando la vite viene ruotata, può esercitare o rilasciare forza sul meccanismo interno. Un vantaggio di questi design di attuatori è che possono essere utilizzati per attivare parzialmente un meccanismo basato su requisiti particolari.

Gli attuatori manuali tendono ad essere più semplici, perché sono controllati a mano. Qualunque dei precedenti progetti di attuatori può teoricamente essere controllato manualmente, come un attuatore a vite o un attuatore per ruota e asse. Questi progetti di attuatori sono in genere i migliori in situazioni in cui è necessario esercitare una forza minima o quando tali forze possono essere controllate in modo ottimale da operatori umani.