Quais são os diferentes tipos de atuadores?

Os tipos mais comuns de atuadores são os atuadores rotativos e os atuadores lineares. Na categoria Linear, também existem outros tipos, incluindo Hidráulico, Pneumático e Piezoelétrico. O atuador mais comumente usado é, na verdade, um atuador linear elétrico, e eles são usados ​​em nossa vida cotidiana mais do que você imagina. Estima-se que todo mundo usa um Atuador Linear pelo menos uma vez por dia em suas vidas diárias, mas simplesmente não percebemos. Escrevemos um artigo aqui que você pode achar útil. "Para que serve um atuador linear"
atuadores rotativos vs lineares
Para o propósito deste artigo, vamos nos concentrar nos diferentes tipos de atuadores que são chamados de atuadores lineares. O movimento linear é o movimento de ida e volta ou movimento axial. A palavra 'atuadores' se refere a um componente que é usado para mover e controlar o mecanismo ou sistema. Os atuadores lineares são usados ​​para converter o movimento rotacional em movimento linear. Esta conversão de movimento pode ser feita com a ajuda do motor AC ou DC ou usando alguma fonte hidráulica e pneumática. A velocidade pode ser variada com base na relação de transmissão no caso de motores. Os atuadores lineares são de fato a melhor solução quando se trata de movimento preciso ou controle de movimento suave. Existem muitas aplicações de atuadores lineares. Eles têm um papel vital nas indústrias de automação, onde o posicionamento linear é necessário. Além disso, nas indústrias de automação, eles são usados ​​para controlar o amortecedor e ajustar a altura. Eles também são usados ​​em automação residencial. Abrir e fechar amortecedores, travar entradas, desacelerar os movimentos da máquina e assim por diante são as aplicações comuns dos atuadores lineares.
tipos de atuadores

Figura 1: Atuador linear elétrico

Existem muitos tipos de atuadores lineares. Alguns são descritos aqui:

Atuador linear mecânico:

Esses atuadores normalmente funcionam pela conversão do movimento rotativo em movimento linear. O mecanismo que é usado para fazer esta conversão consiste em parafuso, roda e eixo e came. O movimento rotativo do botão de controle foi convertido em movimento linear com a ajuda de parafusos presos ao botão. Alguns atuadores mecânicos são projetados apenas para empurrar, enquanto outros são feitos apenas para puxar, como acionamento por corrente. Cilindros hidráulicos e pneumáticos podem ser usados ​​para fornecer força em ambas as direções. Atuadores lineares mecânicos são usados ​​principalmente em laser e óptica, etc.

Atuadores lineares hidráulicos

Esses atuadores usam fluido pressurizado, como óleo, para fazer movimento linear. O projeto do atuador hidráulico tem anos. Eles são usados ​​na aplicação onde uma grande força é necessária para operar. Ao lado do atuador, existem alguns outros equipamentos adicionais, como válvulas, reservatórios de fluidos, bombas e motor que são usados ​​para reduzir o calor e o ruído que é gerado durante a funcionalidade. Além disso, eles têm problema de vazamento. A aplicação comum deste atuador é o macaco hidráulico para automóveis. Os atuadores lineares hidráulicos são usados ​​em muitas aplicações, como máquinas de engenharia, engenharia naval e aeroespacial.

Atuadores lineares pneumáticos:

Esses tipos de atuadores usam gás pressurizado ou ar para fazer movimento linear. Como os atuadores hidráulicos, o projeto do atuador linear pneumático é muito antigo. O compressor de ar é usado para fornecer energia para operar o atuador. Eles são usados ​​quando a alta velocidade é necessária ou quando uma grande distância linear é necessária para cobrir em um segundo, como polegadas por segundo ou 30 polegadas por segundo. Uma vez instalados, eles precisam se deslocar de um lugar para outro. A aplicação de atuadores lineares pneumáticos varia de sensores, interruptores, fechamento de porta, etc.

Atuadores lineares pnemáticos

Atuadores lineares piezoelétricos:

Esses atuadores usam tensão para expandir o material, como a cerâmica. Uma grande quantidade de tensão é necessária para mudanças muito pequenas no comprimento. É usado para intervalos muito pequenos. Mas pode ser usado em toneladas de carga. Eles são usados ​​basicamente para fins científicos.

Atuadores lineares piezoelétricos

Atuadores lineares elétricos:

Nestes tipos de atuadores, a conversão do movimento é feita por um único motor. O movimento rotativo do motor é então convertido em movimento linear. Eles podem ser usados ​​em qualquer lugar, seja para empurrar ou puxar a carga, levantá-la ou abaixá-la ou até mesmo para posicioná-la de maneira aproximada. Eles podem ser controlados, portanto, um sistema de feedback pode ser feito com a ajuda de sensores de feedback, como um potenciômetro ou sensor óptico. Desta forma, o movimento pode ser controlado com muita precisão.

Por que os atuadores lineares elétricos são uma boa escolha?

É a melhor opção quando se deseja movimentos limpos, suaves, simples e com grande precisão. Independentemente de atuadores lineares hidráulicos e pneumáticos, não há necessidade de válvulas, compressor e outras coisas para reter esse fluido. Os atuadores piezoelétricos, por outro lado, requerem uma tensão muito alta para uma pequena mudança no comprimento. Conseqüentemente, os atuadores elétricos são econômicos em comparação com todos os outros atuadores. Além disso, não há medo de vazamentos nos atuadores elétricos. Além disso, eles não precisam de muita manutenção e o custo de manutenção também é muito baixo.

Por isso, é a escolha excelente para quem deseja uma conversão limpa e não tóxica do movimento de rotativo para linear, pois atende a todas as demandas e preocupações relacionadas a equipamentos ecologicamente corretos.

Mais tipos de atuadores lineares elétricos

Existem diferentes formas de atuadores lineares elétricos que são usados, dependendo da necessidade. Alguns são explicados aqui:

 

Atuador linear de feedback:

Esses são os atuadores lineares usados ​​para sistemas de malha fechada. Os próprios atuadores lineares de feedback têm diferentes tipos com base no sensor que é usado no feedback. Os sensores podem ser potenciômetros, sensores ópticos ou hall. No tipo de potenciômetro do atuador de feedback, o potenciômetro é usado para encontrar a posição do atuador pela mudança na tensão. Da mesma forma, no tipo óptico, o sensor óptico e um disco giratório com orifícios são fixados na caixa de engrenagens. A posição é realimentada através da luz enviando um pulso para a caixa de controle. No efeito dos sensores hall, o campo magnético giratório é colocado na caixa de engrenagens. O número de revoluções é contado pelo sensor através de pólos negativos positivos do campo magnético. Para algumas aplicações, há uma necessidade de feedback para controlar a velocidade de dois motores, o atuador linear de feedback é melhor para eles. Para um controle posicional preciso, você também precisaria usar um atuador com algum nível de tecnologia de feedback.

atuadores de feedback

Trilha atuador linear:

O atuador linear de esteira é o mesmo que o atuador linear típico, exceto que seu escopo de movimento é encerrado em uma esteira, em vez de ao ar livre. Portanto, é sensível ao pó e à água. Por causa do caminho pré-definido, ele pode lidar com mais força em comparação com outro atuador do mesmo tamanho físico. Os atuadores lineares de esteira são melhores para aplicações internas, onde um requer movimento horizontal e vertical fixo.

Figura 3: Atuador linear de trilha

Atuador linear de coluna:

O atuador linear da coluna é um tipo de atuador que se estende para cima enquanto mantém a estabilidade. Por causa dos vários estágios que os atuadores de coluna possuem, eles produzem um estoque longo. Existem muitas vantagens do atuador de coluna. Eles são projetados apenas para movimento vertical. Uma das vantagens é que não requer orientação externa, pois a orientação linear é construída dentro da estrutura do atuador. Eles podem ser facilmente instalados sem o uso de quaisquer outros suportes de suporte adicionais. Como eles têm um sistema de orientação em seu elevador, isso os torna uma opção melhor do que qualquer outro atuador em várias aplicações, como levantamento de gabinete, etc.

 tipo de atuador de elevação de coluna

Figura 4: Atuador linear de coluna

Atuadores Micro Lineares

Eles são pequenos, leves, silenciosos e muito duráveis. Esses atuadores lineares micro elétricos são extremamente úteis para criar automação personalizada em residências, empresas, veículos, iates, trailers, aeronaves, robótica, veículos de controle de rádio, drones multi-helicópteros, bem como instalações artísticas, aplicações médicas e muito mais. Um típico Atuador Micro Linear oferece um tamanho compacto muito pequeno com pequenos traços, seu tamanho micro compacto significa, no entanto, que eles serão limitados em força.

atuadores micro lineares


Tipos de motores usados ​​em atuadores lineares elétricos

Os motores AC e DC podem ser usados ​​em atuadores lineares elétricos. Ambos os tipos de motor têm algumas faixas padrão. Mais comumente, são usados ​​motores CC. Entre os motores DC, os motores de 12 Vcc são os mais populares. Os motores de 24 Vcc são usados ​​para aplicações de grande força. Da mesma forma, quando se trata de motores CA, podem ser 220-240 V monofásicos ou 220 V-240 ou 380-415 VCA trifásicos são usados, dependendo das aplicações industriais.

Escolhendo o atuador linear certo para uso

Escolher o atuador certo para a aplicação não é um grande problema. Na verdade, os atuadores lineares têm muita aplicação em trabalho médico, industrial ou automação residencial, etc. Existem algumas etapas que precisam ser focadas ao decidir o melhor atuador linear para sua aplicação. As etapas são descritas abaixo

  1. Descubra a quantidade de força necessária

Esta é a primeira etapa para descobrir o atuador linear correto para sua aplicação. O peso do objeto que é necessário levantar deve ser conhecido. Além disso, como o atuador linear deve ser conectado desempenha um papel muito importante na determinação da força que é usada para selecionar o atuador.

  1. Descubra a distância que o atuador precisa mover

A próxima etapa é descobrir o quão longe o atuador linear deve se mover para cumprir os requisitos da tarefa. O comprimento do estoque determina o quão longe um atuador irá. Dependendo da aplicação, é escolhido o clima para ter um atuador linear com comprimento de curso grande ou comprimento de curso pequeno.

  1. Descubra a velocidade necessária

O requisito de velocidade também ajudaria a selecionar o atuador linear. Se a tarefa precisa ser rápida ou lenta. Uma vez descoberto, o próximo passo é olhar a folha de especificações para determinar a velocidade do atuador linear. Além disso, como todos sabemos que quanto maior a força, menor será a velocidade.

  1. Selecione o melhor tipo de atuador linear

Depois de coletar todos os dados acima, agora selecione o tipo de atuadores lineares que se encaixa de acordo com sua tarefa. O atuador linear de traquéia é melhor para espaços pequenos, porque não se estende para fora. Além disso, o atuador do tipo haste é usado para fins simples de extensão e retração. Se quisermos ter um estoque longo em relação ao tamanho retraído, o atuador linear de coluna é o melhor para essa aplicação.

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