Täitur

Tüübid

Täitureid liigitatakse selle järgi, mis tüüpi jõude nende ajamid kasutavad. Jõu tüüpe on neli: elektriline, pneumaatiline, hüdrauliline ja mehaaniline. Tüübid moodustatakse kahe energia kombinatsioonist, millest esimene on toitev jõud ja teine tulemusena saadud jõud. Näiteks elektromehaaniline täitur muudab elektrienergia mehaaniliseks tööks.

Elektrilised täiturid

Elektriline täitur tegeleb elektrienergia muundamisega. Ühed levinumad on elektrienergiat mehaaniliseks energiaks muutvad täiturid, mida kasutatakse tavaliselt klappide avamiseks ja sulgemiseks. Vastavalt sellele võib neid veel jaotada mitme pöörde, osalise pöörde ja lineaarseteks täituriteks. Esimesed kaks tekitavad pöörlevat liikumist ja jaotuvad kaheks vastavalt selle kas nad suudavad teha täispöörde või ainult osalise pöörde. Lineaarne täitur suudab tekitada edasi-tagasiliikumist, tihti tänu kruvile, mida liigutab edasi-tagasi hammasratas. Seega lineaarne liikumine saavutatakse pöörleva liikumise edasimuundamisel.

Pneumaatilised täiturid

Pneumaatilised täiturid kasutavad töötamiseks gaasi. Täituriks on tavaliselt pneumaatiline silinder. Kõige odavam gaas, mida kasutatakse, on tavaline õhk. Pneumaatiline silinder ise koosneb kambrist, milles on kokku pressitud gaas, kolvist, mida gaas mõjutab ja kolvi juures paiknevat väljalaskeavast. Kokku pressitud gaas suunatakse silindrisse, kus asub kolb. Gaas lükkab kolbi, kuna selles suunas avaldatakse gaasile kõige väiksemat vastupanu. Silindris on soovitud kaugusel väljalaskeava, mille kaudu saab gaas süsteemist väljuda. Seega lükkab gaas kolbi seni, kuni pääseb läbi ava süsteemist välja. Kui on vaja, et kolb ka tagasi liiguks, on silindri teises otsas kirjeldatuga sarnane süsteem, mis kokkupressitud gaasi abil lükkab kolvi tagasi algasendisse.

Hüdraulilised täiturid

Hüdraulilise täituri ajamiks on hüdrauliline seade. Seadme ühele otsale rakendatakse jõudu ja see jõud kandub teise otsa, kasutades vedelikku, mida pole võimalik kokku suruda. Üks lihtsamaid selliseid lahendusi koosneb kahest kolvist, mis on omavahel ühendatud. Kui suruda alla ühte kolbi, pressib vedelik teise kolvi üles. Kasutades erineva läbimõõduga kolbe on võimalik jõudu ka suurendada, seda olukorras, kus võidetakse jõus teepikkuse arvelt.

Mehaanilised täiturid

Mehaaniline täitur teeb mehaanilist tööd välise energia abil. Saadav mehaaniline jõud on kas ring- või sirgjoonesuunaline.

Ühepoolse toimega pneumaatiline silinder

Tegu on sirgelt liikuva täituriga. Silindris juhitakse suruõhku ainult ühele poole kolbi. Sellised silindrid on kasutusel juhtudel, kui on tarvis sooritada liikumist ainult ühes suunas. Kolvi tagasiliikumine toimub silindrisse sisseehitatud vedru mõjul. Tagastusvedru jõud määrab, kui kiirelt suudab kolb tagasi liikuda. Ühepoolse toimega silindritel on kolvi liikumisulatus piiratud tagastusvedru pikkusega ja ei ole üldjuhul suurem kui 100 mm. Seda tüüpi silindreid kasutatakse lukustamisel, kinnitamiseks, kokkusurumiseks, tõukamiseks, tõstmiseks, detailide etteandmiseks, jne. Seda tüüpi silindrid jaotuvad veel kaheks vastavalt sellele kas tööliikumine toimub sururõhu abil või vedru abil. Juhul, kui tööliikumine toimub vedru abil, viiakse kolb algasendisse gaasi abil ja vastupidi. Variante, kus tööliikumine toimub vedru abil ja tagasiviimine sururõhu abil, kasutatakse siis, kui on olemas sururõhu kadumise oht (autode ja rongide sururõhuga töötavad pidurid). 
On veel konstruktsiooniline eritüüpi ühepoolse toimega silinder – membraansilinder. Selles asendab kolbi kas kummi-, plastik- või terasmembraan. Kolvivars on kinnitatud membraani keskele. Sellistes silindrites puudub liugehõõre ja tekib ainult membraani deformatsioonist tekkiv elastsusjõud.

Kahepoolse toimega pneumaatiline silinder

Kolvi liikumine silindris toimub sururõhuga mõlemas suunas. Kahepoolse toimega silindrid on kasutusel juhul, kui on vajalik sooritada kasulikku tööd mõlemas suunas. Kolvi liikumisulatus on kahetoimelisel silindril praktiliselt piiramatu.

Pneumaatiline pöördsilinder

Erinevalt lineaarsetest täituritest on pöördsilindris kolvi asemel laba. Pöördsilindris on võimalik suunata suruõhku mõlemale poole laba, ehk see suudab teha kasulikku tööd mõlemas suunas. Standardsed pöördenurgad on 45°, 90°, 180° ja 270°. Pöördenurga reguleerimiseks on olemas reguleerimiskruvid.

Hüdrauliline ühepoolse toimega silinder

Tegu on lineaarliikumist tekitava seadmega. Töötamiseks voolab vedelik ühele poole kolbi. Vastujõu tõttu tõuseb silindris rõhk. Kui töövedeliku rõhust tulenev jõud kolvipindalale ületab vastujõu, siis hakkab kolb silindris liikuma ning kolvivars väljub silindrist. Tulemusena saame mehaanilise töö. Tagasiliikumiseks suletakse kõigepealt vedeliku juurdevool, kolvis juba olemas olev vedelik aga suunatakse väljavoolupaaki. Kolvi tagasiliikumist mõjutab nüüd sellele mõjuv koormusvedru või välise koormuse raskus. Mida suurem on kolbi tagasi lükkav jõud, seda kiiremini voolab vedelik tagasivoolu paaki ja seda kiiremini saab kolb liikuda tagasi algasendisse.

Hüdrauliline kahepoolse toimega silinder

Kahepoolse toimega silinder võimaldab teha tööd kahes vastastikuses suunas. Kolbi töö tegemise protsess on täpselt sama, mis ühepoolse toimega silindril, ainult nüüd kasutatakse kolvi tagasi toomiseks samuti hüdraulilist vedelikku.

Ühesuunalise lineaarliikumisega solenoid

Solenoidmähisest tekkiv jõud mõjub ainult ühes suunas ja tagasiliikumine toimub mehaaniliselt, näiteks vedru abil. Tal on kolm tähtsat tunnust: käigupikkus, jõud ja töötsükkel. Käigupikkus on vahemaa, mille võrra solenoidi südamik liigub. Jõudu võib mõõta nii liikumise alguses, lõpus kui ka kogu protsessi vältel. Alati on liikumise lõpul genereeritav jõud suurem kui alguses. Töötsükkel on protsent, mis näitab, kui palju aega kulutab solenoid oma kasuliku liikumise peale kogu töötsükli vältel.

Kahesuunalise lineaarliikumisega solenoid

Seade võimaldab kahes suunas lineaarliikumist, selle jaoks on täituril kaks mähist. Et mähised võimaldaksid erisuunalist liikumist, kasutatakse tavaliselt kahte erineva polaarsusega mähist.

Bistabiilne solenoid

Bistabiilset solenoidi iseloomustavad tema liikumistrajektooril asuvad kaks stabiilset positsiooni. Solenoidmähise konstruktsioonis on püsimagnetid, mis võimaldavad südamikul kindlat positsiooni säilitada ka pärast elektriimpulsi lõppemist. Esimeseks stabiilseks asendiks on olukord, kus solenoid on voolu all ja südamik on täielikult välja lükatud. Teine asend on ilma vooluta olek, kui püsimagnetid hoiavad südamikku selleks ette nähtud kohal.

Pöördliikumisega solenoid

On olemas nii ühesuunalise pöördliikumisega solenoidid kui ka kahesuunalise pöördliikumisega solenoidid. Mõlema liikumist on võimalik määrata solenoidi mähise keerdude arvuga. Ühesuunalise solenoidi arendatav jõud on ühesuunaline ja algasendisse minek toimub mehaaniliselt. Tema maksimaalne pöördenurk on tavaliselt 95°. Kahesuunaline võimaldab mõlemas suunas liikumist. See seade koosneb kahest poolist – üks ühesuunalise ja teine vastassuunalise liikumise jaoks. Tema pöördenurk ei ületa tavaliselt 45°.

Hoidesolenoid ehk hoidemagnet

Hoidesolenoidil puuduvad liikuva südamikuga elektromagnetid, selle asemel on nad suure hoidejõuga. Nad leiavad kasutust uste sulgemisel – näiteks turvaustes kasutatakse üle 700 kg hoidejõuga magneteid.