Tenemos a Xhiter Anckeleman como persona a quien agradecer por los primeros actuadores. En particular, presentó los sistemas de actuación neumáticos e hidráulicos. Hizo estos inventos durante la época de la Segunda Guerra Mundial para crear mejores descansos.
Hoy, verá actuadores en diferentes aplicaciones en todas las industrias. Ahora también tenemos sistemas basados en electricidad junto con otros tipos de actuadores.
¿Cuánto ha avanzado la tecnología desde 1938? ¿Cuáles son las diferencias entre actuadores eléctricos, neumáticos e hidráulicos? Sigue leyendo para conocer cómo funcionan y cuáles son sus ventajas.
Actuadores hidraulicos
Los actuadores hidráulicos son el tipo más popular, especialmente en aplicaciones de alta fuerza. Son bastante comunes en las industrias de la construcción, la carga, el ejército y el transporte.
Cómo funciona
El tipo más común de actuadores hidráulicos utiliza líquido incompresible en una configuración de pistón-cilindro.
La compresión transfiere la presión a movimiento. Luego mueve el pistón dentro del cilindro hueco. El pistón vuelve a su posición original mediante una fuerza de retroceso.
En la mayoría de los casos, ese líquido es una forma de aceite. El aceite es difícil de comprimir. Como tal, permite que los sistemas hidráulicos transfieran mayores cantidades de energía por volumen.
Para entrar en detalles, la fuerza del resorte generalmente mantiene el pistón en la posición cerrada. Una línea de suministro hidráulico suministra fluido a la cámara inferior, aumentando la presión.
Luego, la presión empuja el pistón en la dirección opuesta a la fuerza del resorte. A medida que el resorte se comprime, la válvula se abre.
Por el contrario, a medida que sale el líquido, la presión en la cámara disminuye. El resorte empuja el pistón a su posición original, cerrando la válvula nuevamente.
Pros
La naturaleza incompresible del aceite hace que los actuadores hidráulicos sean más adecuados para tareas pesadas. Producen 25 veces más fuerzas que los cilindros neumáticos del mismo tamaño. Estas máquinas también pueden mantener una fuerza y un par constante sin tener que necesitar más líquido.
Los sistemas hidráulicos también son bastante seguros de operar. Son fáciles de controlar. E incluso puede colocar sus bombas y motores a una distancia mayor sin mucha pérdida de potencia.
Contras
Sin embargo, el sistema hidráulico tiene muchas piezas que mantener. Tienen diferentes bombas, motores, un depósito de fluido, intercambiadores de calor, válvulas de escape y muchos más.
Las fugas de fluido hidráulico también son un riesgo grave. El aceite es difícil de limpiar y podría dañar los componentes y las máquinas circundantes.
Para algunos, el mayor problema es el costo. Los sistemas hidráulicos son grandes inversiones, pero si los usa de la manera correcta, se amortizarán con el tiempo.
Actuadores neumaticos
Los actuadores neumáticos son populares para aplicaciones que involucran la apertura y cierre de válvulas. Los verá en maquinaria de embalaje, motores de automóviles combustibles y compresores de aire. También son comunes en la industria del transporte.
Cómo funciona
Los sistemas neumáticos se remontan al año 3000 a. C. cuando la gente usaba aire comprimido para iniciar un incendio. Hoy, en los actuadores, convierte la energía del gas presurizado en movimiento mecánico. Funcionan de la misma manera que los actuadores hidráulicos, excepto que la fuerza impulsora aquí es el aire.
El aire comprimido entra en la cámara a través de una válvula, aumentando la presión. A medida que la presión aumenta por encima de la presión atmosférica, mueve el pistón en una dirección lineal.
Los actuadores lineales neumáticos tienen dos tipos: de acción simple y de acción doble. El concepto es el mismo pero difieren en el método de retorno y el número de puertos.
Un sistema de acción simple solo tiene un puerto, que suministra aire a la cámara. Un resorte colocado en el interior o en el exterior empuja el pistón a su posición.
Un sistema de doble acción tiene dos puertos y no tiene resorte. Un puerto suministra aire para mover el pistón. Mientras tanto, el otro puerto suministra aire en el lado opuesto para empujar el pistón a su lugar.
Pros
Los actuadores neumáticos son más seguros que otros tipos, especialmente en aplicaciones que tratan con temperaturas extremas. Debido a que utiliza aire comprimido, no requiere encendido ni electricidad.
Son máquinas simples, pero son las más rápidas del mercado, lo que permite tiempos de ciclo más altos. Los sistemas de doble acción proporcionan fuerza aún más rápidamente.
Los sistemas neumáticos también tienden a ser la opción más barata. Además, son duraderos y fáciles de mantener.
Contras
Son mejores para aplicaciones ligeras a medianas porque suministran energía limitada. La compresibilidad del aire y las pérdidas de presión los hacen menos capaces de producir fuerzas mayores.
El aceite o la lubricación también pueden contaminar el aire. También debe controlar el contenido de aire y agua para evitar problemas de rendimiento.
Actuadores eléctricos
Los actuadores eléctricos eran inicialmente mucho más débiles. Sin embargo, gracias a los avances tecnológicos, ahora son máquinas fiables. Son comunes en las industrias automotriz, de tratamiento de aguas residuales y alimentaria.
Cómo funciona
Este tipo de actuador convierte la energía rotacional en fuerza lineal. Un motor eléctrico crea un movimiento rotatorio, que luego una caja de cambios reduce para aumentar
ver el par. La rotación de una pieza llamada tuerca de husillo de bolas crea un movimiento lineal del vástago del pistón hueco adjunto.
Un accionamiento eléctrico controla el motor. Esto permite a los usuarios controlar la velocidad de rotación y, a su vez, la velocidad lineal. Los usuarios también pueden programar el actuador para que vuelva a la posición original, se detenga o se mueva.
Pros
De los tres tipos de actuadores, los sistemas que funcionan con electricidad son los más precisos. No tienen tolerancias como reacción, holgura y flexión.
También tienen tiempos de respuesta rápidos, lo que permite un trabajo rápido, preciso y silencioso. Los usuarios pueden programar el posicionamiento y forzar la salida con facilidad. Los actuadores eléctricos proporcionan un control completo sobre la velocidad, longitudes de carrera, etc.
La electricidad también es energía limpia. No existen riesgos de contaminación y fugas.
Contras
Los actuadores eléctricos son los mejores para trabajos ligeros. No brindan el mismo nivel de potencia que puede obtener con los actuadores neumáticos e hidráulicos. Los costos de inversión inicial también son mayores.
Tampoco son adecuados en todo tipo de condiciones. Los diseños de las máquinas también pueden ser bastante complicados. Esto conduce a mayores requisitos de mantenimiento.
Obtenga actuadores de alta calidad
Los actuadores eléctricos, neumáticos e hidráulicos juegan un papel importante en todas las industrias. Considere sus necesidades para determinar cuál se adapta mejor a su propósito.
Lo que también importa es la calidad de la maquinaria que elija. Contáctenos hoy y háganos saber sus requisitos.