Mitä eri toimilaitejärjestelmiä on?

Toimilaitteet muodostavat kriittisen osan niin monista erilaisista inhimillisistä pyrkimyksistä, että on lähes mahdotonta ajatella yhtä kokonaisuutta tai toimintaa, jossa ei ole ainakin muutamia niistä. Toimilaitteet ovat olennainen osa nykyaikaista elämää pesukoneen magneettiventtiilistä kameran linssin pienen automaattitarkennusmoottorin ja öljylaitoksen jättimäisten venttiilitoimilaitteiden välille. Vaikka yleisessä käytössä on hämmästyttävä valikoima erilaisia ​​tyyppejä, toimilaitejärjestelmät voidaan jakaa vain muutamiin luokkiin riippuen niiden syöttövirtalähteestä, lähtöliikkeestä ja yleisistä toimintamekanismeista. Tulovirtaryhmiä ovat sähköinen, sähkömagneettinen ja paineistettu neste tai kaasu. Lähtöluokitukset rajoittuvat yleensä lineaariseen ja pyörivään liikkeeseen, kun taas tavallisia mekanismeja ovat sähkömagneettiset laitteet, kuten solenoidit, lyijyruuvit ja positiivisen siirtymän männän mekanismit.

Jokaisen käytettävissä olevan toimilaitejärjestelmän luetteloiminen olisi monumentaalinen tehtävä ja tuottaa luettelon pelottavista mittasuhteista ja kyseenalaisesta arvosta. On kuitenkin olemassa muutama kategoria, joita voidaan käyttää toimilaitejärjestelmien jakamiseen hallittaviin ryhmiin. Näitä luokkia ovat virtalähde, lähtöliiketyyppi ja yleiset käyttöjärjestelmät tai mekanismit. Muut luokitukset, kuten tehoarvot, lähtöalueet ja käyttöjaksojen kapasiteetit, ovat hyödyllisiä, mutta niistä tulee merkityksellisiä vasta, kun tiettyä toimilaitetta valitaan tiettyyn sovellukseen.

Syöttöteho luokituksella viittaa toimilaitteen ensisijaiseen virtalähteeseen. Ensimmäinen näistä on sähkökäyttöiset toimilaitteet. Tämän luokan suora alaryhmä ovat sähkömagneettiset ja sähköiset toimilaitetyypit, joita edustavat solenoidit ja moottorikäyttöiset tyypit. Toinen ensisijainen teholuokitus on paineistetut nesteet ja kaasut. Tähän ryhmään kuuluvat pneumaattiset, paineistetut, kaasu- ja hydrauliset tai paineistetut öljyn toimilaitteet. Useimmat yleisesti käytettävät toimilaitteet kuuluvat johonkin näistä luokista.

Lähtöliike on toimilaitejärjestelmien toinen pääluokitus, ja sitä edustaa kaksi pääryhmää. Ensimmäinen näistä on lineaarinen liike, joka on mikä tahansa suoraviivainen lähtöliike. Toinen ryhmä ovat pyörivät toimilaitteet, jotka tuottavat toimilaitteen lineaarisen akselin ympäri suunnatun kiertoliikkeen. Kolmas merkittävä toimilaitteiden ryhmä on toimintamekanismit. Tämä ryhmä on melko laaja ja liittyy melko läheisesti lähtöliikkeen ryhmittelyyn.

Esimerkiksi lineaariset toimilaitejärjestelmät käyttävät yleensä mekanismeja, kuten lyijyruuveja, kuularuuveja ja iskutilavuusmäntäjärjestelyjä. Sähkömagneettiset solenoidimekanismit ovat myös osa lineaarisen liikkeen ryhmää, kun taas pyörivät toimilaitetyypit käyttävät yleensä vaihteistoa ja epäkeskisiä nokkajärjestelyjä. Nämä ryhmät eivät missään tapauksessa ole tyhjentävä erittely kaikista toimilaitejärjestelmistä, mutta ne ovat hyödyllinen perusohje.