Teoria i praktyczne uwagi

    Stanisław Jamroz, Główny Konstruktor, Zakłady Automatyki „POLNA”
    Teoria i praktyczne uwagi
    Siłowniki są to elementy nastawcze sterujące pracą urządzeń wykonawczych takich jak zawory, przepustnice i inne. Ich celem jest przetworzenie odpowiedniego sygnału pneumatycznego lub elektrycznego na mechaniczne przemieszczenie elementów ruchowych.
    Siłownik powinien zapewnić odpowiednią siłę dyspozycyjną, skok, czas przesterowania oraz żądaną charakterystykę statyczną.
    W zależności od użytej energii siłowniki dzielimy na pneumatyczne, elektryczne i hydrauliczne.
    Najbardziej ogólny i powszechny podział siłowników pneumatycznych jest następujący:
    a) ze względu na konstrukcję:
    – membranowe,
    – tłokowe.
    b) ze względu na działanie:
    – jednostronnego działania, sprężynowe,
    – dwustronnego działania, bezsprężynowe.
    c) ze względu na ilość sprężyn:
    – jednosprężynowe, 
    – wielosprężynowe.
    d) ze względu na działanie powietrza:
    – działanie proste, powietrze wysuwa trzpień,
    – działanie odwrotne, powietrze cofa trzpień.
    Najpowszechniej stosowane są siłowniki pneumatyczne membranowe sprężynowe.
    Zaletą siłowników pneumatycznych są: niski koszt wytwarzania, łatwa obsługa, wysoka jakość działania w trudnych warunkach środowiskowych oraz możliwość wyposażania w osprzęt dodatkowy, taki jak: ustawniki pozycyjne, przetworniki, urządzenia wspomagające (volume booster), zawory szybkiego spustu.
    Wadą siłowników pneumatycznych są: ograniczony skok, ograniczenie siły dyspozycyjnej, stosunkowo duże wymiary gabarytowe.
    Przy siłownikach o dużej powierzchni membrany problemem może być również duży czas przesterowania. Sposobem do jego zmniejszenia jest stosowanie większych średnic przewodów powietrza, zaworów szybkiego spustu oraz urządzeń wspomagających.
    W ostatnich latach dominującą pozycję na rynku siłowników pneumatycznych membranowych zajmują siłowniki wielosprężynowe. Zapewniają one zmniejszenie wymiarów gabarytowych w stosunku do siłowników jednosprężynowych, umożliwiają w szerokim stopniu zmianę zakresu sprężyn i siły dyspozycyjnej jedynie przez zmianę ilości sprężyn oraz zmianę ich napięcia wstępnego. Kształt membrany zapewnia jej stałą powierzchnię czynną w funkcji skoku, co gwarantuje doskonałą charakterystykę statyczną siłownika.