Zalet stosowania elementów pneumatycznych w instalacjach przemysłowych nie trzeba nikomu przedstawiać – brak konieczności magazynowania medium czy też choćby brak możliwości przeciążenia elementów, to tylko niektóre z nich. Jednak sprężone powietrze, podobnie jak inne media stosowane w przemyśle, ma też swoje ograniczenia, wynikające z jego właściwości fizycznych. Jednym z nich jest między innymi brak możliwości precyzyjnego pozycjonowania elementów wykonawczych. Dlatego też firma Metal Work Pneumatic rozpoczęła poszerzanie swojej oferty o siłowniki elektryczne, które zapewniają wysoką dokładność pozycjonowania, dochodzącą do 0,06 mm, umożliwiając przy okazji realizowanie innych funkcji, trudno osiągalnych dla napędów zasilanych sprężonym powietrzem. Sprawia to, że siłowniki elektryczne są znakomitym uzupełnieniem pneumatycznych elementów wykonawczych w maszynach i urządzeniach.

Giorgio Guzzoni, Waldemar Skorczyk

Jako pierwsze w ofercie pojawiły się siłowniki tłoczyskowe łudząco podobne do siłowników pneumatycznych serii ISO 15552. Ich zakres obejmuje średnice 32, 50 i 63 mm o skokach do 1500 mm i siłach na tłoczysku dochodzących do 6500 N oraz prędkościach do 2 m/s.
Podobieństwa są nie tylko wizualne – zarówno w jednych jak i drugich za przeniesienie siły odpowiada tłoczysko siłownika, oba również wyposażone są w tłoki, z tą różnicą, że w przypadku siłowników elektrycznych tłok spełnia rolę prowadzenia wewnętrznego dla przekładni i nie jest odpowiedzialny za wytworzenie siły. Podobnie w obu przypadkach tłoki wyposażone są we wkładki magnetyczne, co pozwala na stosowanie czujników położenia tłoka, montowanych w dedykowanych rowkach. Tuleja siłownika elektrycznego dodatkowo wyposażona jest w dwa wewnętrzne rowki prowadzące, co pozwala na wykonanie wersji zabezpieczonej przed obrotem tłoczyska. Z kolei kalibrowana taśma na tłoku przez zapewnienie minimalnego luzu z tuleją siłownika, w znacznym stopniu niweluje wibracje układu.


Rys. 1 Siłowniki elektryczne: wersja osiowa (silnik krokowy) i wersja równoległa (silnik serwo)

Ruch obrotowy silnika zamieniany jest na ruch liniowy przez przekładnię, składająca się ze śruby kulowej i nakrętki. Ze względu na niski współczynnik tarcia przekładni mechanizm siłowników nie jest samohamowny, jednak istnieje możliwość dostarczenia specjalnych wykonań, opartych o przekładnie samohamowne, ze śrubą z gwintem trapezowym. W przypadku każdej ze średnic siłowników do wyboru są różne skoki gwintu, co pozwala na uzyskiwanie albo wysokich sił przy małym skoku albo dużych prędkości przy dużym skoku. Średnica tłoczyska została zwiększona podnosząc jego sztywność, a także odporność na obciążenia promieniowe. Siłowniki są wyposażone w system uzupełniania smaru, który umożliwia również połączenie z układem centralnego smarowania, a ich wykonanie, oparte o ISO 15552, pozwala na zastosowanie osprzętu montażowego dla siłowników pneumatycznych.


cały artykuł dostępny jest w wydaniu 9 (60) Wrzesień 2012