Los peligros de los actuadores disfuncionales

Los actuadores ayudan a agilizar los procesos de fabricación al mismo tiempo que reducen los costos de producción. Sin embargo, los problemas y defectos en estos componentes pueden poner en peligro toda la línea de producción y provocar un tiempo de inactividad severo.

En la fabricación, el tiempo de inactividad puede traducirse en pérdidas financieras significativas. Se estima que el tiempo de inactividad hace que todas las fábricas pierdan al menos un 5 % de productividad, y algunas fábricas pierden hasta un 20 %.

Una forma de evitar el tiempo de inactividad y mantener sólidos los resultados es garantizar el estado óptimo de todos los componentes de su equipo, incluidos los actuadores.

En esta guía, analizamos la función de los actuadores y los riesgos asociados con la falla del actuador.

¿Qué son los actuadores?

Un actuador es un componente de una máquina que convierte la energía del aire, eléctrica o hidráulica en movimiento mecánico. Esencialmente, está diseñado para ayudar a una máquina a lograr movimientos físicos.

Los actuadores permiten varios tipos de movimientos, desde bloquear y levantar hasta expulsar y sujetar. Son componentes críticos en los procesos industriales y de fabricación, ya que ayudan a activar motores, interruptores, bombas y válvulas.

Implican un comando de control que señala un cambio en la máquina. La señal puede ser controlada automáticamente o ser operada por humanos. Esto genera la fuerza necesaria para mover piezas o realizar una tarea.

Los actuadores están diseñados para dirigir y manipular movimientos mecanizados, que pueden ser rotativos, lineales u oscilatorios. Cualquier movimiento final deseado sería inalcanzable sin la asistencia del actuador.

¿Para qué se utilizan los actuadores?

Los actuadores se clasifican por movimiento y fuente de alimentación. Los dos movimientos básicos son lineales y rotatorios. Un actuador giratorio convierte la energía para proporcionar un movimiento de rotación. Un actuador lineal convierte la energía en movimientos en línea recta para crear una acción de empujar o jalar, lo que los hace ideales para aplicaciones de posicionamiento.

Se utilizan en prácticamente todas las industrias, sobre todo en la fabricación de equipos, procesamiento de petróleo y gas, minería, marina, militar, aviación y aeroespacial, y construcción de carreteras. También se utilizan para operar válvulas de forma remota.

Los actuadores desempeñan un papel fundamental en la fabricación de grúas, prensas, trituradoras de carbón, plataformas de perforación, lanzamisiles, equipos de manejo de materiales y elevadores de personas. Se pueden encontrar a nuestro alrededor, desde cerraduras de puertas eléctricas hasta aviones y automóviles. En plantas industriales, los actuadores se utilizan a menudo para operar amortiguadores, válvulas y acoplamientos de fluidos.

El tipo de actuador industrial dependerá de la forma de energía que utilice para producir fuerza motriz. Los actuadores pueden usar aire, fluido hidráulico o electricidad para producir fuerza mecánica.

Para controlar un actuador, se puede usar un controlador lógico programable (PLC) para disparar la válvula y luego controlar el cilindro. Otros modelos también pueden ser administrados por un sistema mecánico o eléctrico fijo o por un operador humano.

La estructura básica de un actuador

Un actuador normalmente consta de los siguientes componentes:

• Fuente de alimentación:proporciona la entrada de energía requerida para operar el actuador. En aplicaciones industriales, la energía suele ser de naturaleza eléctrica o fluida.
• Convertidor de energía:proporciona energía desde la fuente al actuador en función de las medidas específicas establecidas por el controlador. Algunos ejemplos de convertidores de potencia en sistemas industriales incluyen inversores eléctricos y válvulas proporcionales hidráulicas.
• Actuador:cambia la energía suministrada a la fuerza mecánica deseada.
• Carga mecánica:El sistema mecánico que está siendo accionado por el actuador.
• Controlador:asegura que el sistema funcione sin problemas y se alinee con los puntos de ajuste y las cantidades de entrada necesarias decididas por un operador

Tipos comunes de actuadores utilizados en aplicaciones industriales

Actuadores neumáticos

Los actuadores neumáticos son conocidos por su confiabilidad, eficiencia y fuente segura de control de movimiento. Convierten la energía del aire comprimido o del gas a presión en un movimiento mecánico. Dado que no dependen del encendido ni de la electricidad, los actuadores neumáticos son ideales para aplicaciones en las que no se toleran la combustión ni las chispas.

Actuadores hidráulicos

Este tipo de actuador convierte la potencia hidráulica en una función mecánica útil. Son resistentes e ideales para aplicaciones de alta fuerza. Los equipos pesados, como cabrestantes, excavadoras y transmisiones de grúas, dependen de actuadores hidráulicos para funcionar.

Actuadores eléctricos

Los actuadores eléctricos utilizan un motor eléctrico y una reducción de engranajes para producir un par mecánico o un movimiento lineal. Se utilizan principalmente en aplicaciones que requieren sujeción y mayor precisión.

Los peligros de un actuador disfuncional

Salida deficiente

En las plantas de fabricación, las fallas inesperadas de los actuadores pueden interrumpir las líneas de ensamblaje y dar lugar a la creación de productos defectuosos. Aparte de la pérdida de tiempo y recursos, los productos defectuosos pueden empañar la reputación de una empresa y provocar pérdidas multimillonarias.

Daño a otros equipos en su aplicación

Un actuador desalineado puede dañar los demás componentes y equipos que se incluyen en el proceso de automatización, lo que reduce la eficiencia operativa. El equipo dañado también puede estar utilizando niveles cada vez mayores de combustible y electricidad cada día, lo que puede resultar en costos más altos.

Falla total del actuador

Un actuador puede ser relativamente pequeño, pero juega un papel clave en funciones esenciales como el cierre de válvulas y la protección de flujos de procesos donde la falla no es una opción.

Cuando falla un actuador, podría provocar una explosión catastrófica, derrame, liberación de productos químicos, daños a la propiedad, pérdida de energía, contaminación ambiental, lesiones o incluso la muerte. Los actuadores activan paradas inmediatas que podrían resultar en costosas paradas de producción.

Cierre total de la planta

Una planta de fabricación depende de su equipo operativo para satisfacer las demandas de los clientes y generar ganancias. Cuando los actuadores comienzan a fallar, los programas de producción se interrumpen, lo que puede provocar un tiempo de inactividad significativo y un impacto negativo en sus resultados.

Señales que indican un actuador defectuoso o defectuoso

• Ya no tiene suficiente energía
• Ruidos fuertes, como silbidos o golpes metálicos
• Comportamiento desigual o errático:la aceleración errática puede ser el resultado de un problema de empaquetadura atascada, un suministro de aire fluctuante o una señal neumática o electrónica inestable.
• No se retrae o extiende por completo:las causas habituales incluyen fugas de aire que pueden causar una presión de aire de suministro insuficiente al actuador y los interruptores de límite no están ajustados correctamente, lo que puede hacer que el actuador detenga el movimiento antes de abrirse o cerrarse. En algunos casos, esto también puede ser el resultado de topes de carrera que no están correctamente ajustados o un acoplamiento incorrecto entre el vástago de la válvula y el actuador.

Optimiza tus procesos con actuadores de última generación

Los actuadores hacen que la automatización industrial sea suave y sencilla al permitir el movimiento, el control y el posicionamiento continuos de un sistema o mecanismo.

Un actuador bien diseñado y mantenido podría durar décadas. La mayoría de los actuadores se pueden reparar fácilmente mediante mantenimiento preventivo una vez que se detecta un problema. Ya sea que necesite un nuevo actuador o necesite reparar un actuador antiguo, JHFoster puede ayudarlo. Nos enorgullecemos de equipar instalaciones industriales con actuadores duraderos y potentes para diversas aplicaciones.

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