Actuadores neumáticos vs eléctricos: ¿Cuál es mejor para su proyecto?
¿Está buscando los actuadores perfectos para su proyecto de ingeniería?
El crecimiento constante en el mercado de actuadores destaca la demanda de opciones nuevas y avanzadas. Industrias como la robótica, los equipos, los vehículos y la automatización industrial no pueden prosperar sin actuadores.
Dos tipos de actuadores son los favoritos de estas industrias. Son los actuadores neumáticos y los actuadores eléctricos.
La pregunta es, ¿cuál de los dos es el mejor para tu proyecto? Continúe leyendo a continuación para ver una comparación de actuadores neumáticos VS eléctricos.
¿Cómo funcionan los actuadores eléctricos?
Un actuador eléctrico es un dispositivo mecánico que convierte la electricidad en energía cinética. La conversión ocurre en un solo movimiento lineal o rotatorio.
También automatiza una válvula o un amortiguador para aumentar la eficiencia. Tiene un motor eléctrico que gira mientras gira el rotor o husillo. El husillo se conecta a un tornillo helicoidal mientras gira en una tuerca de husillo de bolas.
El movimiento giratorio obliga a la tuerca a avanzar y retroceder a lo largo del tornillo helicoidal. Un vástago de pistón se conecta a la tuerca del husillo de bolas en un actuador lineal. Crea un movimiento lineal mientras el motor gira.
También viene con un accionamiento eléctrico que controla la velocidad de rotación. La potencia del motor determina el par que puede generar el actuador.
Los actuadores eléctricos vienen en diferentes tamaños y dimensiones, según sus requisitos. Los usuarios más comunes incluyen centrales eléctricas, plantas de petróleo y gas e instalaciones de alimentos y bebidas.
El sector ganadero y agrícola también utiliza actuadores eléctricos de alta resistencia para hacer funcionar sus máquinas. Algunos incluso conectan los actuadores a redes WiFi para impulsar la agricultura ecológica. Lo mismo ocurre con las plantas de tratamiento de aguas residuales y los fabricantes de papel.
¿Cómo funcionan los actuadores neumáticos?
Los actuadores neumáticos también sirven a diferentes industrias al generar energía para crear movimiento mecánico. La principal diferencia entre los actuadores eléctricos y neumáticos es cómo convierten la energía.
Los actuadores neumáticos utilizan compresión para crear movimiento mecánico. Vienen con partes vitales como un cilindro, un pistón y varias válvulas. También generan energía en movimiento rotatorio o lineal.
El aire o el gas ingresa a una cámara donde acumula presión. La presión eventualmente excederá un nivel requerido, contrastando la presión exterior. Da como resultado el movimiento cinético del pistón en un movimiento lineal o circular.
Diferencias en el rango de temperatura
Los actuadores neumáticos y eléctricos también difieren en el rango de temperatura. Los actuadores neumáticos pueden manejar temperaturas entre -4 y 175 °F con facilidad. Pueden llegar hasta -4 y 175 °F usando cojinetes y sellos especializados.
Debe controlar el punto de rocío durante las aplicaciones de baja temperatura. El punto de rocío es la temperatura a la que comienza la condensación en el aire. La condensación puede afectar las líneas de suministro de aire y reducir la presión del aire.
Los actuadores eléctricos funcionan mejor entre -4 y 175 °F, pero pueden tener problemas de condensación. Deben tener un sellado adecuado para evitar la acumulación de humedad durante el uso al aire libre. También deben tener un calentador y un termostato para controlar la temperatura y la condensación.
Rendimiento
Puede comparar el rendimiento de los dos actuadores a través de las características a continuación. Le asegura elegir el mejor para sus necesidades:
estancamiento
Control de velocidad
Ciclo de trabajo
modulando
Servicio
Esfuerzo de torsión
Los actuadores neumáticos ofrecen velocidad variable, mientras que los actuadores eléctricos son constantes. El primero es simple y más barato pero ofrece precisión.
Los actuadores neumáticos son a prueba de golpes, chispas y explosiones. Los actuadores eléctricos necesitan una modificación de carcasa NEMA para entornos peligrosos.
La durabilidad de los actuadores neumáticos se extiende a su capacidad para gestionar el calor. No se sobrecalentarán a pesar de largas horas de uso. También funcionan en un ambiente húmedo.
Es la condensación dentro de los actuadores lo que puede afectar el rendimiento. Mientras tanto, los actuadores eléctricos pueden sobrecalentarse y requerir un sellado contra la humedad.
La brecha en el ciclo de trabajo o la relación de tiempo de encendido a tiempo de apagado de los actuadores es amplia.
Los actuadores neumáticos tienen un ciclo de trabajo del 100 %, mientras que los actuadores eléctricos solo tienen un 25 %. La neumática también ofrece una mayor relación par-peso.
Por último, los actuadores neumáticos vienen con una opción a prueba de fallas o una función de retorno por resorte. Esta opción generalmente no está disponible para actuadores eléctricos.
El enigma del costo
¿Cuál de los dos actuadores es más asequible? Los actuadores neumáticos tienen costos iniciales más bajos que los actuadores eléctricos. Sin embargo, las cosas cambiarán una vez que considere el impacto a largo plazo.
Los actuadores eléctricos se vuelven más baratos una vez que considera sus costos operativos. Los actuadores neumáticos tienen mayores costos de operación y mantenimiento.
Gastará en la instalación de líneas de aire y reemplazos de cilindros. También hay que gastar en electricidad para el compresor.
Pros y contras del actuador eléctrico
Los actuadores eléctricos vienen con muchas ventajas, comenzando con la flexibilidad en el control de movimiento. Ofrecen precisión y tienen altos niveles de repetibilidad que ayudan a aumentar la productividad.
También vienen con funciones de posicionamiento y control de velocidad. Estas dos características permiten que múltiples actuadores se muevan en sincronía sin comprometer la exactitud y la precisión. Tampoco necesitan detenerse a pesar de la intensa aceleración.
Por contra, los actuadores eléctricos sufren el alto costo inicial. Tampoco son recomendables para su uso en áreas peligrosas. También necesita suficiente espacio para acomodar sus grandes motores.
Pros y contras del actuador neumático
La simplicidad y las clasificaciones de presión óptimas son las mayores ventajas de los actuadores neumáticos. También pueden sobrevivir a condiciones ambientales adversas y temperaturas extremas. Su bajo costo inicial también los convierte en una opción sensata para las pequeñas empresas.
Por contra, debe comprar el tamaño actual del actuador neumático para que se ajuste a sus requisitos. Considere reguladores, válvulas y compresores de tamaño proporcional para garantizar la eficiencia. El problema es que los costos pueden aumentar con todas las actualizaciones.
Por último, el aceite y la lubricación pueden contaminar el aire. A su vez, los actuadores pueden provocar tiempos de inactividad.
El veredicto
Considere todos los factores al elegir los actuadores correctos para su proyecto. Tenga en cuenta sus requisitos sin ir más allá de su presupuesto.
Puede comenzar con actuadores neumáticos si tiene un proyecto y un presupuesto pequeños. Los actuadores eléctricos son más adecuados para proyectos a largo plazo que dependen de la precisión y la repetibilidad.
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Comprender las diferencias entre los actuadores neumáticos y eléctricos lo ayudará a sopesar todos los factores. Puede determinar los más vitales para elegir el dispositivo con el mejor valor.
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