Un actionneur à piston, comme tous les actionneurs, est un dispositif qui transforme l’énergie brute en mouvement. En général, l’actionneur est relié à un piston qui est contenu à l’intérieur d’une enceinte. Quelque chose qui provoque une pression entrera dans l’enceinte et forcera le piston à se déplacer, ce qui déplace l’actionneur et tout ce à quoi il est connecté. Avec une conception appropriée, il est possible que ce mouvement se poursuive à travers une série d’étapes et de pièces résultant en une grande quantité de mouvement générée par un petit changement dans l’actionneur lui-même. Dans la plupart des cas, ces appareils sont alimentés par des systèmes pneumatiques, hydrauliques ou à combustion.
Comme indiqué ci-dessus, la conception d’un actionneur à piston est assez simple. La plupart d’entre eux ne se composent que de quelques pièces – le piston, l’enceinte et le bras de l’actionneur – ainsi que de deux vannes pour laisser entrer et sortir la source d’énergie. La partie la plus complexe du système est généralement la méthode utilisée pour protéger le piston de la source d’énergie.
Indépendamment de ce qui fait bouger le piston, l’intérieur de l’enceinte doit être aussi hermétique que possible pour obtenir le meilleur retour sur la consommation d’énergie. La plupart de ces systèmes utilisent un cylindre dont la tête de piston constitue une extrémité. Étant donné que l’énergie à l’intérieur de l’enceinte est conçue pour provoquer des explosions de pression, même les plus petites fuites autour des vannes ou du piston peuvent provoquer un manque de puissance. Certains boîtiers doivent également protéger l’intérieur du système contre les risques tels que la chaleur extrême ou les dégâts d’eau.
La taille de l’actionneur à piston est directement proportionnelle à la quantité d’énergie nécessaire pour le déplacer et à la quantité de mouvement qu’il peut créer. Un grand actionneur à piston nécessite beaucoup de puissance, contrairement aux plus petits. Un petit piston génère une petite quantité de mouvement et un grand en génère beaucoup. Bien que cela puisse sembler évident, cela entre en jeu lorsqu’un système utilise un processus qui peut multiplier la puissance de sortie, ce qui est une pratique courante dans les systèmes hydrauliques.
De nombreux types d’actionneurs à piston utilisent des systèmes hydrauliques pour cette raison. Les petits pistons sont reliés à un réservoir plus grand contenant un gros piston. Les petits pistons s’activeront et déplaceront une quantité relativement faible d’eau et utiliseront une petite quantité d’énergie. L’effet cumulé de tout ce mouvement crée une énorme augmentation de pression et active le gros piston. Dans ce cas, plusieurs actionneurs agissent de concert pour créer la source d’énergie utilisée par un grand actionneur à piston.