Progressive Automations es experto en movimiento lineal. Diseñamos, fabricamos y distribuimos una amplia variedad de actuadores lineales eléctricos para casi cualquier industria, así como controles y accesorios. En este artículo, analizaremos una de nuestras unidades más populares, el miniactuador lineal PA-14, para mostrarle los componentes básicos dentro de un actuador lineal eléctrico.
Componentes mayores
Este actuador en particular funciona con un motor con escobillas de 12 VCC. Viene con interruptores de límite de final de recorrido incorporados para evitar la sobreextensión y retracción, una característica estándar para nuestros productos. Otros componentes principales serán la caja de cambios, el tornillo de avance y la tuerca de accionamiento acme que también activa los interruptores de límite una vez que alcanza una determinada posición. La imagen de arriba muestra el PA-14 en la mitad de su carrera, lo que significa que puede retraerse o extenderse hasta alcanzar los interruptores de límite.
La entrega de energía
Un actuador lineal por definición es un objeto que moverá objetos en una dirección lineal. El movimiento de rotación es generado primero por el motor eléctrico, a menudo en milésimas de revoluciones por minuto.
La caja de cambios reduce este movimiento de rotación de alta velocidad para aumentar el par que luego se utilizará para girar el tornillo de avance. Las cajas de cambios suelen tener una relación de reducción como “100:1”, lo que significa que por cada 100 rotaciones del motor, habrá 1 rotación en el engranaje final de la caja de cambios que está conectado al tornillo de avance.
Luego, el tornillo de avance gira, lo que da como resultado un movimiento lineal de la tuerca impulsora Acme. Esto es muy similar a clavar un tornillo en un trozo de madera. Sin embargo, en lugar de que el tornillo se mueva hacia la pieza de madera fija, es el tornillo el que está fijo y, por lo tanto, la madera se acercará o se alejará del tornillo. Los tornillos de avance vienen con una especificación TPI, es decir, vueltas por pulgada. Por ejemplo, un TPI de 15 significará que por cada 15 vueltas del tornillo de avance, la tuerca de conexión se moverá una pulgada.
La velocidad del motor, la reducción de engranajes y el TPI del husillo determinan la velocidad final del actuador lineal. Nuestros actuadores tienen varias opciones de fuerza por modelo. Esos modelos suelen tener el mismo motor pero la reducción de engranajes y el TPI cambian. La regla general es que al reducir la velocidad, la fuerza aumenta y viceversa.
Viaje de carrera
Una de las adiciones más convenientes a un actuador lineal son los interruptores de límite de final de carrera incorporados. Básicamente, esto evita que el actuador alcance los límites de movimiento físico de la carcasa, lo que probablemente provocará que el motor se queme. También permite un movimiento de parada más suave una vez que se llega al final del recorrido.
El sistema empleado para estos finales de carrera es muy sencillo y robusto. La electricidad de su fuente de alimentación esencialmente va desde el conector de entrada del actuador al motor, a los interruptores de límite antes de completar el circuito de regreso al conector como se muestra en el diagrama a continuación.
Los finales de carrera interrumpen el recorrido de la electricidad una vez que es tocada por la tuerca impulsora. Ahora, gracias al diodo unidireccional en cada interruptor de límite, la electricidad solo puede fluir en una dirección. Por ejemplo, la dirección de la electricidad necesaria para extender el actuador será detenida por el interruptor de límite extendido y su diodo.
Sin embargo, el diodo permitirá la dirección opuesta de la electricidad que será necesaria para retraer el actuador. Una vez que el tornillo de accionamiento se ha retraído y ya no toca el interruptor de límite extendido, la electricidad pasa nuevamente a través del interruptor de límite permitiendo el movimiento en ambas direcciones.