¿Pueden tirar los actuadores lineales?

 Halar

La respuesta corta es sí, pero hay algunos factores que deberá considerar. En primer lugar, las fuerzas de empuje están asociadas con la extensión del actuador lineal y las fuerzas de tracción se producen cuando se retrae. No todo tipos de actuadores lineales tendrá la misma capacidad de fuerza para tirar que para empujar. Esto significa que el actuador no podrá tirar de la misma carga que empuja, y esta diferencia se indicará en las especificaciones de ese actuador. Esto se ve mucho más comúnmente en actuadores lineales neumáticos e hidráulicos que en actuadores lineales eléctricos.  

Actuadores lineales neumáticos e hidráulicos

Los actuadores o cilindros lineales neumáticos e hidráulicos generalmente consisten en un cilindro hueco y un vástago que se extiende o se retrae al aumentar la presión en un lado del vástago. El aumento de presión es causado por aire a alta presión para cilindros neumáticos y por líquido incompresible para cilindros hidráulicos [1]. La imagen a continuación, de [2], muestra un actuador lineal hidráulico básico que será muy similar a un actuador lineal neumático básico. El aumento de presión provoca una fuerza lineal que es igual a la presión multiplicada por el área de la sección transversal del cilindro hueco. Como puede ver en la imagen de abajo, el volumen en el lado de flujo de retracción del actuador lineal es menor que el lado de flujo extendido debido a la presencia de la varilla. Esto significa que la fuerza resultante creada para el mismo aumento de presión es menor cuando se retrae que cuando se extiende [2]. Existen algunos tipos diferentes de actuadores lineales neumáticos e hidráulicos que funcionan de manera ligeramente diferente y pueden alcanzar esta reducción en la fuerza de tracción, pero generalmente será menor que las fuerzas de empuje para estos tipos de actuadores lineales.

 Cilindro hidráulico

Actuadores lineales eléctricos

El estilo básico de varilla actuador lineal eléctrico funciona haciendo que un motor convierta la energía eléctrica en rotación mecánica que luego se reduce mediante una caja de cambios y hace que gire un tornillo de avance. A medida que gira el tornillo de avance, una tuerca se mueve a lo largo del tornillo de avance. Unida a esta tuerca, está la varilla que se mueve hacia afuera a medida que la tuerca sube por el tornillo de avance y crea una fuerza de empuje. La retracción de la varilla para crear una fuerza de tracción se realiza de manera similar, excepto que la tuerca se mueve hacia abajo del tornillo de avance y la rotación mecánica es en la otra dirección. Hay otros tipos de actuadores lineales eléctricos que funcionan de manera un poco diferente pero siguen un método similar para generar fuerza.

  

El tamaño de la fuerza generada por un actuador lineal eléctrico depende del tamaño del motor, la relación de la caja de cambios y el paso del husillo. Como estos componentes pueden funcionar igualmente en sentido horario y antihorario, la fuerza de tracción será idéntica a la fuerza de empuje. 

Conclusión

Si en su aplicación necesita suficiente fuerza de tracción de su actuador lineal, deberá considerar cuidadosamente la elección del tipo de actuador. Es posible que deba elegir un actuador lineal neumático o hidráulico más grande para proporcionar la fuerza de tracción necesaria para la misma fuerza de empuje dada. O simplemente puede ir con un actuador lineal eléctrico que tendrá la misma fuerza de empuje y tracción. Mientras estos diferentes tipos de actuadores tienen sus ventajas y desventajas, si se requiere suficiente tracción, deberá recordar que no todos los actuadores tiran y empujan con la misma fuerza.

Referencias:

  1. González, C. (abril de 2015) ¿Cuál es la diferencia entre actuadores neumáticos, hidráulicos y eléctricos?. Obtenido de: https://www.machinedesign.com/mechanical-motion-systems/linear-motion/article/21832047/whats-the-difference-between-pneumatic-hydraulic-and-electrical-actuators
  2. Gannon, M. (febrero de 2017) El fin comercial de la hidráulica: el cilindro. Obtenido de: https://www.mobilehydraulictips.com/business-end-hydraulics-cylinder/

Imagen de título recuperada de:https://99percentinvisible.org/article/norman-doors-dont-know-whether-push-pull-blame-design/

 

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