¿Qué es un actuador lineal?

Introducción

Un actuador es un dispositivo que es responsable del elemento de movimiento en un sistema, es decir, es responsable de todas las partes relacionadas con el movimiento en un mecanismo o sistema. Puede haber muchos tipos de movimientos en un sistema, como movimiento lineal, movimiento giratorio, movimiento vibratorio y movimiento circular. Todos estos se ejecutan mediante actuadores que realizan la tarea necesaria.

que es un actuador lineal

Un actuador lineal es un tipo de actuador que se utiliza específicamente para crear movimiento en una sola línea recta utilizando la entrada proporcionada por el sistema. Toman energía del sistema en la forma más adecuada disponible, ya sea eléctrica, mecánica, hidráulica o neumática, y la convierten en un movimiento lineal para levantar o mover la carga aplicada. El actuador lineal puede proporcionar movimiento en una o dos direcciones, es decir, empujar, tirar o ambas. Su movimiento puede ser preciso o brusco según la aplicación y el tipo de actuador lineal utilizado en el sistema. Por ejemplo, un actuador lineal electromecánico tendrá menos precisión en comparación con un actuador lineal piezoeléctrico.

Los actuadores lineales se utilizan en diversas aplicaciones como un componente integral del sistema. Considérelo la mano del sistema con el que sí funciona. Encuentra sus usos principalmente en proyectos de automatización. También se utiliza en sistemas de uso diario como computadoras, válvulas e impresoras.

Función

Un actuador lineal tiene algunos componentes habituales que se requieren para su condición de trabajo adecuada y anticipada.

entrada y salida del actuador lineal

·       Fuente de alimentación

Un actuador lineal toma energía de la fuente de energía y la convierte a la forma de movimiento lineal. La potencia es generalmente eléctrica, mecánica o fluida, según el tipo de actuador.

·       Convertidor de poder

Se utiliza para convertir la potencia obtenida por la fuente de alimentación al actuador de acuerdo con los requisitos de diseño. Para ello, se utilizan inversores eléctricos.

·       Carga mecanica

Es la carga exterior que se aplica al actuador lineal. Se refiere al trabajo real que debe realizar el actuador lineal.

·       Dispositivo de control

Se utiliza para controlar el movimiento del actuador lineal de ida y vuelta. Se realiza mediante el uso de interruptores o controladores en el actuador lineal.

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Tipos de actuadores lineales

Los actuadores lineales tienen diferentes tipos según su modo de trabajo y la entrada que requieren. Cada tipo tiene su función específica y su calidad de salida.

·       Actuadores lineales mecánicos

Los actuadores lineales mecánicos tienen movimiento giratorio como entrada mediante el uso de una manija o perilla de control, y lo convierten en movimiento lineal. El movimiento se convierte mediante el uso de tornillos, más comúnmente conocidos como tornillos de avance, rueda y eje, o levas, pero los tornillos de avance son los más frecuentes de todos. No requieren ninguna fuente de alimentación, ya que se alimentan con la intervención humana manual. También son repetibles, es decir, pueden repetir su movimiento durante un período prolongado sin desgastarse. Un ejemplo común de actuadores mecánicos son los tornillos elevadores de los automóviles.

·       Actuadores lineales electromecánicos

Los actuadores lineales electromecánicos tienen un funcionamiento similar al de los actuadores lineales mecánicos. La diferencia es que la entrada manual se reemplaza por un motor eléctrico que hace girar el conjunto del engranaje de entrada. El conjunto de engranajes está conectado al tornillo de avance y de esta manera se obtiene un movimiento lineal en la salida. Los actuadores lineales electromecánicos se utilizan comúnmente en sistemas de automatización. Tienen el mismo comportamiento al extender y retroceder, por lo que brindan precisión al sistema.

·       Actuadores lineales hidráulicos

Los actuadores lineales hidráulicos funcionan según la ley de Pascal y utilizan dos cilindros que tienen un pistón en uno de ellos. Cuando se aplica una fuerza al líquido en un cilindro, se ejerce con la misma cantidad que el segundo cilindro y la carga se mueve o levanta. Dado que los líquidos son casi incompresibles, los actuadores lineales hidráulicos pueden proporcionar precisión al sistema. También pueden proporcionar una fuerza muy alta al sistema en comparación con los actuadores lineales electromecánicos.

·       Actuadores lineales neumáticos

Los actuadores lineales neumáticos tienen una funcionalidad similar a los actuadores lineales hidráulicos excepto que utilizan aire comprimido en lugar de líquido. Los hace preferibles a otros actuadores lineales ya que su entrada es simplemente aire comprimido. Se utilizan en muchas industrias mecánicas, pero no pueden levantar cargas pesadas como puede hacerlo un actuador lineal mecánico y también son susceptibles a fugas.

Criterio de desempeño

Hay algunos criterios establecidos para determinar la calidad del rendimiento de los actuadores lineales. Estos criterios se utilizan luego para seleccionar el actuador lineal adecuado para su uso.

·       Fuerza

es el criterio de rendimiento más familiar para evaluar un actuador lineal. Se refiere a la cantidad de fuerza que un actuador lineal puede ejercer al levantar o mover un cuerpo. Dos métricas importantes que se utilizan para evaluar la fuerza de los actuadores lineales son la carga "estática" y "dinámica".

La carga estática es la capacidad de un actuador lineal para sostener la carga cuando no está en movimiento, mientras que la carga dinámica es su capacidad para sostener la carga en movimiento.

·       Velocidad

La velocidad del actuador lineal depende de la cantidad de carga aplicada. Generalmente mayor es la carga, menor es la velocidad. Por lo tanto, la velocidad de un actuador lineal debe evaluarse sin carga.

·       Durabilidad

Se refiere a la cantidad de tiempo durante el cual un actuador lineal puede funcionar sin disminuir el rendimiento. Se decide por la calidad de fabricación y el tipo de aplicación para la que se utiliza el actuador.

Seleccionar un actuador lineal

seleccionar el actuador lineal correcto

Generalmente hay 5 pasos para determinar el actuador correcto para su aplicación. Estos pasos están relacionados con los criterios de rendimiento de un actuador lineal.

1.     ¿Cuánta fuerza necesitas?

La cantidad de fuerza requerida para una aplicación es constante. Todos los actuadores lineales tienen una fuerza máxima de la que son capaces, mencionada con ellos por el fabricante. De esta forma, será el primer paso de su procedimiento de selección.

2.     ¿Cuánto recorrido (carrera) necesitas?

El recorrido o carrera es la distancia máxima que puede moverse un actuador lineal. Los actuadores lineales están disponibles con diferentes longitudes de carrera. Puede seleccionar según sus necesidades.

3.     ¿Qué tan rápido necesitas que se mueva?

La velocidad del actuador se mide por la distancia recorrida por segundo. Esto depende del tipo de proyecto para el que lo esté utilizando. Generalmente, la velocidad viene en el intercambio de poder. Si la carga es alta, la velocidad será baja y viceversa. El fabricante menciona la velocidad de un actuador lineal.

4.     ¿Cuál debería ser el ciclo de trabajo?

El ciclo de trabajo describe la cantidad de tiempo durante el cual un actuador lineal puede funcionar sin detenerse. Por lo general, se refiere a la frecuencia con la que necesita que funcione su actuador lineal.

Estos son algunos de los pasos principales que deben realizarse para seleccionar un actuador lineal. Además de estos, también se tienen en cuenta otras consideraciones, como el tamaño del actuador lineal, el estilo de montaje y el tipo de actuadores.

La línea de fondo

Hoy en día, los actuadores lineales encuentran diversas aplicaciones en diferentes aspectos de la vida. Se pueden utilizar desde la simple gestión del hogar hasta la maquinaria industrial avanzada. Los actuadores lineales están disponibles en una amplia gama y se pueden utilizar de forma eficaz con fines de automatización en el hogar y en la industria. Se están convirtiendo en una norma ahora debido a su estructura compacta y la variedad de servicios que ofrecen.

tipos de actuadores lineales

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