Che cos'è un attuatore a pistone?
Un attuatore a pistone, come tutti gli attuatori, è un dispositivo che trasforma l'energia grezza in movimento. In generale, l'attuatore è collegato a un pistone che è contenuto all'interno di un involucro. Qualcosa che provoca pressione entrerà nella custodia e forzerà il movimento del pistone, che sposta l'attuatore e qualunque cosa sia collegata. Con una progettazione adeguata, è possibile che questo movimento continui attraverso una serie di passaggi e parti che generano una grande quantità di movimento generato da una piccola modifica dell'attuatore stesso. Nella maggior parte dei casi, questi dispositivi sono alimentati da sistemi pneumatici, idraulici o di combustione.
Come detto sopra, il design di un attuatore a pistone è abbastanza semplice. La maggior parte di essi consiste solo di alcune parti - il pistone, l'involucro e il braccio dell'attuatore - insieme a due valvole per far entrare e uscire la fonte di energia. La parte più complessa del sistema è in genere il metodo utilizzato per proteggere il pistone dalla fonte di energia.
Indipendentemente da ciò che muove il pistone, l'interno dell'involucro deve essere il più vicino possibile ermetico per ottenere il massimo ritorno sull'uso di energia. La maggior parte di questi sistemi utilizza un cilindro con la testa del pistone che costituisce un'estremità. Poiché l'energia all'interno della custodia è progettata per provocare esplosioni di pressione, anche le più piccole perdite attorno alle valvole o al pistone possono causare una mancanza di potenza. Alcuni involucri devono anche proteggere l'interno del sistema da pericoli come calore estremo o danni causati dall'acqua.
La dimensione dell'attuatore a pistone è direttamente proporzionale alla quantità di energia necessaria per spostarlo e alla quantità di movimento che può creare. Un attuatore a pistone di grandi dimensioni richiede una grande potenza, mentre quelli più piccoli no. Un pistone piccolo genera una piccola quantità di movimento e uno grande genera molto. Sebbene ciò possa sembrare ovvio, entra in gioco quando un sistema utilizza un processo in grado di moltiplicare la potenza erogata, una pratica comune nei sistemi idraulici.
Per questo motivo molti tipi di attuatori a pistone utilizzano sistemi idraulici. I piccoli pistoni sono collegati a un serbatoio più grande contenente un grande pistone. I piccoli pistoni si attivano e spostano una quantità relativamente piccola di acqua e utilizzano una piccola quantità di potenza. L'effetto cumulativo di tutto questo movimento crea un notevole aumento della pressione e attiva il grande pistone. In questo caso, diversi attuatori agiscono di concerto per creare la fonte di alimentazione utilizzata da un attuatore a pistone di grandi dimensioni.