Una breve guía de actuadores eléctricos

Un componente importante que hace posible la automatización son los actuadores eléctricos. Estos dispositivos mecánicos convierten la electricidad en energía cinética utilizando un movimiento rotatorio o lineal.

Los actuadores eléctricos funcionan como otros tipos de actuadores. La única diferencia es que utiliza electricidad como entrada. La electricidad alimenta un motor, activando componentes específicos en movimiento. La salida final es energía mecánica.

Estos componentes alimentan un actuador lineal eléctrico en funcionamiento:

• Fuente de alimentación:puede ser voltaje de CA o CC
• Controlador:garantiza que el sistema realice las funciones necesarias mediante el envío de señales al variador
• Drive:toma señales del controlador y proporciona la corriente y el voltaje correctos al motor para realizar movimientos precisos
• Motor:toma energía eléctrica del accionamiento y produce potencia mecánica, a menudo haciendo girar un eje
• Actuador:el componente que se mueve físicamente (consulte los tipos a continuación)

Tipos de Actuadores Eléctricos

Actuador estilo varilla

Los actuadores tipo varilla producen movimiento al retraer y extender una varilla desde la carcasa. Con actuadores tipo varilla, la carga se mueve de dos formas:

• La carga se mueve unida a la varilla
• La barra empuja o tira de la carga

Este tipo de actuador eléctrico es perfecto para insertar y presionar. También son la opción preferida para mover cargas que requieren un posicionamiento de extremo a extremo, altas velocidades y mucha fuerza.

Una de las principales ventajas de los actuadores tipo varilla es su carcasa cerrada. Evita que líquidos y otros contaminantes entren en la abertura de la varilla. Es por eso que la mayoría de los actuadores estilo varilla generalmente tienen clasificaciones IP altas contra el agua y otros líquidos.

Los actuadores tipo varilla se encuentran en varios campos, como mesas y camas automatizadas en los centros de atención modernos. También se utilizan en la industria automotriz para abrir puertas, protectores y capós de automóviles.

Actuador sin vástago

La principal diferencia entre los actuadores sin vástago y los de estilo vástago es cómo transporta la carga. Mientras que los actuadores con varilla empujan o tiran de una carga mediante una varilla, los actuadores sin varilla la transportan mediante una correa o un tornillo. Este método le da al actuador sin vástago las siguientes ventajas:

• Soporte para cargas elevadas y fuerzas de momento
• Huella más pequeña para una longitud de carrera similar
• Elimina el riesgo de que la barra se doble y se pandee

Su diseño general de tener un pistón estándar que se extiende completamente fuera de su longitud retraída le permite brindar resultados excepcionales que no son posibles con un actuador de estilo varilla. Este diseño hace que los actuadores sin vástago sean perfectos para embalaje, corte, ensamblaje y fabricación electrónica.

Actuadores lineales neumáticos frente a eléctricos

Actuadores lineales neumáticos

La principal diferencia entre los actuadores neumáticos y eléctricos es el tipo de fuente. Los actuadores lineales neumáticos utilizan gas comprimido. El gas se bombea hacia un extremo del cilindro y luego se expulsa por el extremo opuesto. Esta acción empuja un pistón hacia adelante, que luego impulsa la carga.

Los actuadores lineales neumáticos son actuadores de varilla con una varilla interna que se extiende fuera de las carcasas (cilindros) para mover la carga hacia adelante. Para este tipo de actuador, el orificio y el vástago son redondos.

Este actuador lineal se encuentra principalmente en entornos industriales, a menudo en sistemas y maquinaria automatizados. Por lo general, es parte de la fabricación, el paletizado, el manejo de materiales, los alimentos y bebidas y el empaque.

Actuadores lineales eléctricos

Los actuadores lineales eléctricos dependen de la electricidad, con motores actuando como su fuente. A diferencia de los actuadores lineales neumáticos, no tienen pistón y utilizan un tornillo o una correa en su lugar. Los actuadores eléctricos tienden a ser más costosos que la mayoría de los otros tipos, pero están diseñados para que su operación sea mucho menos costosa.

Los actuadores eléctricos se usan solos o combinados para realizar múltiples tareas en secuencia, como alcanzar, levantar, girar e inclinar. También proporcionan un control de posición repetible, preciso y de alta velocidad, generando una fuerza de entre 2000 y 4000.

Los actuadores lineales eléctricos son una buena opción para sistemas automatizados, fabricación de semiconductores, dispositivos médicos y procesamiento de alimentos y bebidas.

Soportes de actuadores comunes

Elegir el tipo de montaje correcto puede afectar la forma en que funciona un actuador lineal. Los siguientes son los tipos de montaje más comunes utilizados por los actuadores lineales.

Montaje de horquilla

Un montaje popular para actuadores lineales eléctricos utiliza una horquilla y un pasador de montaje. No hay ménsulas ni ningún otro tipo de soporte que detenga el movimiento. Esto permite que el actuador pivote desde ambos lados.

Montaje de muñón

Este tipo de montaje utiliza un bloque de montaje personalizado colocado en la parte delantera o trasera del actuador. Esta técnica de montaje permite que el cuerpo y el cilindro se muevan. Los soportes de muñón se utilizan a menudo en los accesorios de ATV o UTV.

Soporte del cojinete del extremo de la barra

Los cojinetes del extremo de la barra se denominan juntas universales. Un inserto de cojinete de bolas permite que una varilla o un perno lo atraviesen para desalinearse hasta un grado limitado. Suele ser un ángulo distinto de 90 grados. Este tipo de montura se encuentra en los abridores de ventanas y en las columnas de dirección de los automóviles.

Montaje de carruaje

Los soportes de carro para actuadores sin vástago tienen un cuerpo fijo y un carro deslizante. Son más útiles para aplicaciones que requieren mucha fuerza, guía de carga y velocidad de baja a moderada. También vienen con control manual y fuente de alimentación.

Aplicaciones del mundo real para actuadores eléctricos

Estos son algunos ejemplos de los usos reales de los actuadores eléctricos.

• Fabricación de alimentos y bebidas: Los actuadores eléctricos son silenciosos y limpios. Algunos son resistentes a la corrosión y tienen un diseño suave con pocas o ninguna grieta donde se pueda acumular la suciedad o las bacterias. Esto hace que los actuadores eléctricos sean perfectos para industrias sensibles como alimentos, bebidas y fabricación médica.
• Robótica: La industria de la automatización se basa en actuadores eléctricos. Los actuadores permiten que los sistemas automatizados mantengan la calidad y la precisión de la producción. Esto se debe a que los actuadores eléctricos pueden controlar y repetir movimientos precisos.
• Funcionamiento de la válvula: Las plantas de procesamiento que incorporan válvulas para gestionar el flujo de materias primas dependen de actuadores eléctricos debido a su capacidad para proporcionar acciones y control exactos.
• Maquinaria Pesada: Mientras que los equipos pesados ​​suelen utilizar sistemas hidráulicos, las máquinas en contacto directo con alimentos, bebidas, dispositivos médicos y semiconductores dependen de actuadores eléctricos. No dependen de fluidos para iniciar el movimiento y, en su lugar, utilizan energía eléctrica como fuente.

Actuadores eléctricos:una pieza vital de tecnología

Los actuadores eléctricos son increíbles piezas de tecnología que ayudan a impulsar muchas industrias que hacen posible nuestra vida diaria. Su simple capacidad para convertir la energía eléctrica en energía cinética le permitió desempeñar un papel fundamental en el mundo moderno.

Por ejemplo, los actuadores eléctricos aseguran que dispositivos como un brazo de fabricación robótico puedan moverse con rapidez y precisión. Estos actuadores ayudan a los sistemas de control del motor de su automóvil al regular las aletas de aire que administran la combustión del combustible.

Ya sea que tengan un diseño sin vástago o con vástago, los usos de los actuadores eléctricos son prácticamente ilimitados. También vale la pena señalar que su calidad, el entorno de trabajo y el tipo de montaje utilizado pueden afectar el funcionamiento de los actuadores eléctricos.

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