Gli attuatori o attuatori sono meccanismi che convertono l'energia interna in energia meccanica. Sono utilizzati ovunque: negli elettrodomestici, nelle attrezzature per l'edilizia, nell'elettronica. Tutti hanno sia caratteristiche di progettazione comuni che differenze di dimensioni e principi di funzionamento.
Caratteristiche del progetto
Ci sono molte opzioni di design per gli attuatori. Gli attuatori più semplici sono costituiti da una madrevite, morsa, morsetto e leve. Tali sistemi possono essere trovati in vari meccanismi, dagli spremiagrumi ai frantoi di pietre.
Gli attuatori lineari più avanzati includono cilindri ad aria compressa, che vengono utilizzati per fornire più potenza alle parti della macchina. Sono utilizzati nei cilindri idraulici e spesso fanno parte di attrezzature da costruzione come martelli pneumatici, paranchi e martinetti.
Esiste anche un terzo tipo di azionamento: elettrico. Sono costituiti da bobine di filo che ruotano sotto l'influenza di una forza elettromagnetica. Gli attuatori lineari elettrici sono più comunemente usati per aprire o chiudere le porte delle auto. Possono ancora essere trovati all'interno dei motori dei veicoli elettrici o sui nastri trasportatori.
Azionamenti specializzati
Gli attuatori lineari specializzati vengono utilizzati per una gamma ristretta di compiti importanti. Queste potrebbero essere parti idrauliche per il controllo del volo su aerei di grandi dimensioni, che devono muoversi con precisione in decimi di millimetro. Sono utilizzati anche per macchine utensili con piccoli servomotori e cinghie dentate. Anche i motori passo-passo a trasmissione lineare economici utilizzati nelle stampanti per computer di casa hanno passi fino a un millimetro.
Caratteristiche del design a seconda dell'applicazione
Gli ingegneri che integrano gli attuatori lineari nelle apparecchiature devono avere una comprensione dettagliata delle loro condizioni operative per determinare quale progetto utilizzare in una determinata situazione. Questo viene fatto per ragioni economiche, poiché più breve è la corsa del ciclo di guida, più è costosa.
Ad esempio, la testina di stampa di una stampante deve essere posizionata in modo molto preciso sul foglio di carta. Al contrario, i cilindri dei freni di un'auto devono assorbire una grande quantità di energia per ridurre il tempo di frenata e la distanza fino all'arresto.
I cilindri idraulici sui grandi escavatori utilizzati nelle costruzioni devono essere in grado di spostare centinaia di chilogrammi di carico con un errore relativamente piccolo.
Gli attuatori lineari a controllo elettronico utilizzati nell'assemblaggio di piccole parti si muovono a velocità vertiginose e assemblano centinaia di microchip in breve tempo.
Come si può vedere da quanto sopra, gli azionamenti lineari, sebbene abbiano caratteristiche di progettazione comuni, sono molto diversi tra loro nell'applicazione. Ciò è dovuto a molti fattori: il carico sul dispositivo, le dimensioni, la velocità di funzionamento e molti altri.
