Na którym rysunku przedstawiono siłownik jednostopniowy jednostronnego działania?
Rys. 4.
Rys. 3.
Rys. 1.
Rys. 2.
Pytanie z egzaminu CKE, czerwiec 2021 (arkusz EE.13-SG-21.06).
Siłownik jednostopniowy jednostronnego działania przedstawiony na trzecim rysunku charakteryzuje się tym, że medium robocze (najczęściej sprężone powietrze lub olej hydrauliczny) doprowadzane jest tylko do jednej komory cylindra. Powrót tłoczyska następuje najczęściej pod wpływem sprężyny lub własnego ciężaru, co widać na tym schemacie – tylko po jednej stronie tłoka jest przyłącze do zasilania. To klasyczne rozwiązanie stosowane tam, gdzie zależy nam na prostocie budowy i niezawodności, np. w różnego rodzaju napędach automatyki przemysłowej, przy podnoszeniu lub przesuwaniu lekkich elementów, w drzwiach automatycznych albo prostych mechanizmach pomocniczych. Moim zdaniem istotne jest, że w siłownikach jednostronnego działania z reguły unika się skomplikowanej regulacji powrotu – to daje oszczędność w kosztach i serwisowaniu. Warto zwrócić uwagę, że zgodnie z normami ISO, takie siłowniki stosuje się tam, gdzie nie wymaga się dużych sił powrotnych lub precyzyjnego sterowania położeniem tłoka w obu kierunkach. W praktycznej eksploatacji ważny jest też dobór sprężyny o odpowiedniej charakterystyce – jeśli będzie za słaba, tłoczysko nie wróci; jeśli za mocna, może wpłynąć na niepożądane naprężenia. To takie typowe zagadnienie na warsztatach czy przy uruchamianiu nowej linii produkcyjnej.
Na pierwszy rzut oka łatwo pomylić rodzaje siłowników, bo ich budowa z pozoru jest do siebie bardzo zbliżona. Jednak dokładna analiza rysunków prowadzi do innych wniosków. Główna różnica polega na sposobie działania oraz liczbie doprowadzeń medium roboczego do cylindra. Siłownik dwustronnego działania, który najczęściej pojawia się na schematach technicznych (jak na rysunku 1 czy 2), posiada przyłącza po obu stronach tłoka – to pozwala zarówno na wysuw, jak i wsuw tłoczyska pod wpływem ciśnienia. Z mojego doświadczenia wynika, że te rozwiązania są typowe tam, gdzie trzeba precyzyjnie sterować ruchem w obie strony albo uzyskać pełną siłę zarówno przy wysuwie, jak i powrocie. Jeśli ktoś wskazał taki siłownik jako jednostronnego działania, to najczęściej wynika to z błędnego utożsamienia samego kształtu tłoka lub liczby tłoczysk z napędem jednostronnym – a to mylące. Z kolei siłownik teleskopowy (jak na rysunku 4) stosuje się wtedy, gdy konieczny jest długi skok przy ograniczonej przestrzeni montażowej, ale on również może być zasilany obustronnie. Zgodnie z dobrymi praktykami, przy wyborze typu siłownika kluczowe jest zrozumienie przeznaczenia układu: jednostronne działanie oznacza jeden przewód zasilający i powrót tłoczyska realizowany mechanicznie, np. przez sprężynę. Często spotykaną pomyłką jest też traktowanie każdego siłownika z jednym tłoczyskiem jako jednostronnego, co nie jest zgodne z normami branżowymi. Warto o tym pamiętać przy projektowaniu układów pneumatycznych i hydraulicznych, żeby uniknąć późniejszych problemów z doborem lub eksploatacją.