Co to jest siłownik obrotowy?
Siłownik obrotowy jest rodzajem przełącznika mechanicznego, który wytwarza ruch obrotowy lub siłę, często poprzez mechaniczne przekształcenie siły liniowej. Standardowy silnik elektryczny jest formą siłownika obrotowego, ale urządzenia oznaczone jako siłowniki zwykle mają dokładniejszą kontrolę zakresu i zastosowania dostarczanego ruchu. Urządzenia spełniają kilka różnych funkcji i są zwykle zasilane na jeden z trzech sposobów: siłą hydrauliczną, siłą pneumatyczną lub elektrycznością. Częstym przykładem zasad działania siłowników obrotowych jest układ wbudowany w silniki samochodowe do przekształcania siły liniowej ruchu tłoka w szereg połączeń mechanicznych na siłę obrotową kół.
Różnorodność konstrukcji siłowników obrotowych pozwala im wytwarzać szereg różnych rodzajów ruchu obrotowego. Przemysłowe siłowniki często wytwarzają płynny ruch obrotowy jak podstawowy silnik elektryczny do zasilania różnego rodzaju urządzeń. W razie potrzeby ruch ten można odwrócić, a także zwiększyć i zmniejszyć prędkość, na przykład w piłach o zmiennej prędkości i ciężkich wiertarkach. Mocne obrotowe urządzenie uruchamiające często nie jest wymagane do wytworzenia znaczącego ruchu obrotowego, lecz jest oparte na konstrukcji silnika momentu obrotowego, w którym urządzenie przykłada kontrolowaną siłę obrotową, aby przeciwdziałać innym siłom lub spowodować obracanie się innego urządzenia.
Ruch, który jest precyzyjnie kontrolowany przez przerywane sygnały cyfrowe, jest napędzany przez silniki krokowe, które są zwykle zminiaturyzowaną wersją siłownika obrotowego stosowanego w układach sterowania wykonanych w celu precyzyjnego pozycjonowania produktu lub narzędzia. Impulsy elektryczne są przykładane do silnika krokowego, co powoduje obrót w kontrolowanych przyrostach pełnego kroku, pół kroku lub mikrokroku. Często są one porównywane z inną kategorią drobnych obrotowych urządzeń sterujących zwanych serwosilnikami. Silniki krokowe mogą być stosowane w wysokiej klasy aplikacjach, takich jak robotyka, sterowanie samolotem i automatyka fabryczna. Typowe aplikacje dla nich obejmują zegarki, napędy dysków komputerowych i drukarki.
Spośród trzech rodzajów układów zasilania napędzających siłownik obrotowy, układ hydrauliczny jest najmocniejszy. Wytwarza więcej rotorków lub sił momentu obrotowego niż systemy pneumatyczne, ale oba są stosowane 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 poprzez zmianę poziomu mocy elektrycznej niż przez zmianę poziomów siły hydraulicznej lub pneumatycznej.
Hydrauliczne siłowniki obrotowe są stosowane w obszarach, w których duże ciężary muszą być łatwo przenoszone, takich jak windy samochodowe w warsztatach samochodowych, i są uważane za niezbędny sprzęt w wielu środowiskach inżynieryjnych i produkcyjnych. Łyżki do kopania ciężkich prac w małych, ciasnych przestrzeniach i prasy fabryczne, które mogą wywierać naciski do 300 ton, polegają na hydraulicznym siłowniku obrotowym jako części maszyny. Są również niezbędnymi komponentami systemów zasilania na statkach i wiertnicach używanych w górnictwie, a także do zastosowań wojskowych, takich jak obracanie wież czołgowych.