Un actuador es un dispositivo automatizado que se utiliza para controlar o producir movimiento en un mecanismo o sistema. La energía necesaria para controlar o producir dicho movimiento se obtiene de cinco fuentes principales: mecánica, hidráulica, neumática, térmica y magnética.
Los actuadores suelen considerarse una clase de motores. Sin embargo, existe una diferencia clave entre ambos: los motores producen un movimiento rotatorio, mientras que los actuadores suelen producir un movimiento lineal y limitado. Hay excepciones.
Los actuadores convierten la energía de entrada para producir un tipo de movimiento deseado.
Un ejemplo típico de una aplicación de actuador es una válvula de mariposa.
Tipos de actuadores
1. Los actuadores mecánicos utilizan dispositivos mecánicos como tornillos, gatos de tornillo, tornillos de bolas, tornillos de rodillos, husillos de ruedas o levas para convertir el movimiento rotatorio en movimiento lineal.
Sin embargo, los actuadores mecánicos no se pueden utilizar para la automatización y solo se pueden operar manualmente.
2. Los actuadores hidráulicos utilizan un cilindro hueco lleno de fluido mecánico y un pistón insertado en él.
Cuando se aplica una presión desequilibrada al pistón, se crea una fuerza que puede mover un objeto externo. Estos actuadores producen un desplazamiento preciso a lo largo del eje del pistón.
3. Los actuadores neumáticos son similares a los actuadores hidráulicos excepto que utilizan un gas comprimido en lugar de un líquido para generar fuerza.
4. Los actuadores piezoeléctricos utilizan materiales especiales para generar un voltaje cuando se aplica presión mecánica. Estos materiales se expanden cuando se aplica un voltaje.
Se utilizan para producir movimientos extremadamente precisos y requieren voltajes muy altos para funcionar. 5.
5. Los actuadores electrohidrostáticos tienen bombas que giran hacia adelante y hacia atrás para extraer fluido de un recipiente presurizado a través de un conjunto de válvulas. El movimiento preciso de la bomba giratoria en estos actuadores se logra mediante el uso de un posicionador digital para la retroalimentación y un servocontrolador para controlar la bomba.
Se utilizan para accionamientos de álabes guía de entrada, accionamientos submarinos remotos, etc.
Cómo seleccionar un actuador
La selección del actuador se basa en una variedad de parámetros mecánicos, incluida la carga, la longitud de la carrera y el tiempo.
La idoneidad y las ventajas también son consideraciones importantes a la hora de seleccionar un actuador para su aplicación específica.
1. Los actuadores hidráulicos proporcionan gran fuerza en un tamaño pequeño, pero requieren una fuente hidráulica.
2. Los actuadores neumáticos utilizan aire de fábrica.
3. Los actuadores eléctricos ofrecen una mejor capacidad de control y son menos propensos a fugas, lo que les da una ventaja en entornos de salas blancas. Aunque tienen un alto costo inicial, son más económicos a largo plazo.
4. Los actuadores de válvulas neumáticas (de doble efecto y con retorno por resorte) utilizan diferenciales de presión como actuadores motorizados o no motorizados.
5. Los actuadores piezoeléctricos están diseñados para microposicionamiento y utilizan cristales piezoeléctricos para producir un movimiento de alta precisión para aplicaciones como la fabricación de óptica y semiconductores.
Otros factores a tener en cuenta
Hay otros factores y parámetros que se deben tener en cuenta al seleccionar el actuador adecuado para una aplicación. Algunos de ellos se enumeran a continuación.
Configuración de la instalación
Después de seleccionar el actuador ideal, deberá decidir cómo se montará en el equipo que desea poner en marcha.
Par de salida
El par de salida describe la fuerza rotacional que un actuador puede aplicar a una válvula para cerrarla. Se aplica tanto a actuadores rotativos eléctricos como a actuadores hidráulicos.
Empuje máximo
Es la fuerza máxima que el actuador puede aplicar para empujar o retener el fluido de trabajo.
Velocidad máxima
Es la velocidad lineal o rotacional máxima que puede proporcionar el dispositivo. Se suele expresar en rpm para actuadores rotatorios y en milímetros por segundo para dispositivos lineales.