Actuador

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Actuador

Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Este recibe la orden de un regulador o controlador y en función a ella genera la orden para activar un elemento final de control como, por ejemplo, una válvula.

Existen varios tipos de actuadores como son:

  • Electr√≥nicos
  • Hidr√°ulicos
  • Neum√°ticos
  • El√©ctricos

Los actuadores hidráulicos, neumáticos y eléctricos son usados para manejar aparatos mecatrónicos. Por lo general, los actuadores hidráulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los neumáticos son simples posicionamientos. Sin embargo, los hidráulicos requieren mucho equipo para suministro de energía, así como de mantenimiento periódico. Por otro lado, las aplicaciones de los modelos neumáticos también son limitadas desde el punto de vista de precisión y mantenimiento.

Contenido

Actuadores electrónicos

Los actuadores electrónicos también son muy utilizados en los aparatos mecatrónicos, como por ejemplo, en los robots. Los servomotores CA sin escobillas se utilizaran en el futuro como actuadores de posicionamiento preciso debido a la demanda de funcionamiento sin tantas horas de mantenimiento.

Actuadores hidr√°ulicos

Los actuadores hidr√°ulicos, que son los de mayor antig√ľedad, pueden ser clasificados de acuerdo con la forma de operaci√≥n, funcionan en base a fluidos a presi√≥n. Existen tres grandes grupos:

‚ÄĘcilindro hidr√°ulico

‚ÄĘmotor hidr√°ulico

‚ÄĘmotor hidr√°ulico de oscilaci√≥n

Actuadores neum√°ticos

A los mecanismos que convierten la energ√≠a del aire comprimido en trabajo mec√°nico se les denomina actuadores neum√°ticos. Aunque en esencia son id√©nticos a los actuadores hidr√°ulicos, el rango de compresi√≥n es mayor en este caso, adem√°s de que hay una peque√Īa diferencia en cuanto al uso y en lo que se refiere a la estructura, debido a que estos tienen poca viscosidad.

En esta clasificaci√≥n aparecen los fuelles y diafragmas, que utilizan aire comprimido y tambi√©n los m√ļsculos artificiales de hule, que √ļltimamente han recibido mucha atenci√≥n.

De efecto simple

Cilindro neum√°tico

Actuador neum√°tico de efecto doble

Con engranaje

Motor neum√°tico con veleta

Con pistón

Con una veleta a la vez

Multiveleta

Motor rotatorio con pistón

De ranura vertical

De émbolo

Fuelles, diafragma y m√ļsculo artificial

Actuadores eléctricos

La estructura de un actuador el√©ctrico es simple en comparaci√≥n con la de los actuadores hidr√°ulicos y neum√°ticos, ya que s√≥lo requieren de energ√≠a el√©ctrica como fuente de poder. Como se utilizan cables el√©ctricos para transmitir electricidad y las se√Īales, es altamente vers√°til y pr√°cticamente no hay restricciones respecto a la distancia entre la fuente de poder y el actuador.

Existe una gran cantidad de modelos y es f√°cil utilizarlos con motores el√©ctricos estandarizados seg√ļn la aplicaci√≥n. En la mayor√≠a de los casos es necesario utilizar reductores, debido a que los motores son de operaci√≥n continua.

Utilizaci√≥n de un pist√≥n el√©ctrico para el accionamiento de una v√°lvula peque√Īa.

La forma más sencilla para el accionamiento con un pistón, seria la instalación de una palanca solidaria a una bisagra adherida a una superficie paralela al eje del pistón de accionamiento y a las entradas roscadas.

Existen Alambres Musculares¬ģ, los cuales permiten realizar movimientos silenciosos sin motores. Es la tecnolog√≠a m√°s innovadora para rob√≥tica y autom√°tica, como as√≠ tambi√©n para la implementaci√≥n de peque√Īos actuadores.

Partes de un actuador

  1. Sistema de "llave de seguridad": Este método de llave de seguridad para la retención de las tapas del actuador, usa una cinta cilíndrica flexible de acero inoxidable en una ranura de deslizamiento labrada a máquina. Esto elimina la concentración de esfuerzos causados por cargas centradas en los tornillos de las tapas y helicoils. Las llaves de seguridad incrementan de gran forma la fuerza del ensamblado del actuador y proveen un cierre de seguridad contra desacoplamientos peligrosos.
  2. Pi√Ī√≥n con ranura: Esta ranura en la parte superior del pi√Ī√≥n provee una transmisi√≥n autocentrante, directa para indicadores de posici√≥n e interruptores de posici√≥n, eliminando el uso de bridas de acoplamiento. (Bajo la norma Namur).
  3. Cojinetes de empalme: Estos cojinetes de empalme barrenados y enroscados sirven para simplificar el acoplamiento de accesorios a montar en la parte superior. (Bajo normas ISO 5211 Y VDI).
  4. Pase de aire grande: Los conductos internos para el pasaje de aire extra grandes permiten una operación rápida y evita el bloqueo de los mismos.
  5. Mu√Īoneras: Una mu√Īonera de nuevo dise√Īo y de m√°xima duraci√≥n, permanentemente lubricada, resistente a la corrosi√≥n y de f√°cil reemplazo, extiende la vida del actuador en las aplicaciones m√°s severas.
  6. Construcci√≥n: Se debe proveer fuerza m√°xima contra abolladuras, choques y fatiga. Su pi√Ī√≥n y cremallera debe ser de gran calibre, debe ser labrado con maquinaria de alta precisi√≥n, y elimina el juego para poder obtener posiciones precisas.
  7. Ceramigard: Superficie fuerte, resistente a la corrosión, parecida a cerámica. Protege todas las partes del actuador contra desgaste y corrosión.
  8. Revestimiento: Un revestimiento doble, para proveer extra protección contra ambientes agresivos.
  9. Acople: Acople o desacople de módulos de reposición por resorte, o de seguridad en caso de falla de presión de aire.
  10. Tornillos de ajuste de carrera: Provee ajustes para la rotaci√≥n del pi√Ī√≥n en ambas direcciones de viaje; lo que es esencial para toda v√°lvula de cuarto de vuelta.
  11. Mu√Īoneras radiales y de carga del pi√Ī√≥n: Mu√Īoneras reemplazables que protegen contra cargas verticales. Mu√Īoneras radiales soportan toda carga radial.
  12. Sellos del pi√Ī√≥n - superior e inferior: Los sellos del pi√Ī√≥n est√°n posicionados para minimizar todo hueco posible, para proteger contra la corrosi√≥n.
  13. Resortes indestructibles de seguridad en caso de falla: Estos resortes son dise√Īados y fabricados para nunca fallar y posteriormente son protegidos contra la corrosi√≥n. Los resortes son clasificados y asignados de forma particular para compensar la p√©rdida de memoria a la cual esta sujeta todo resorte; para una verdadera confianza en caso de falla en el suministro de aire.

Los actuadores m√°s usuales son:

Véase también


Wikimedia foundation. 2010.

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