La última vez hablamos sobre la definición básica y los usos de los actuadores simples, e introdujimos el concepto de actuador lineal eléctrico (de tornillo). En resumen, un actuador lineal se llama así porque transforma la energía en una dirección lineal; es decir, de ida y vuelta. Esto es valioso porque la mayoría de los actuadores obtienen su fuerza motriz de una fuente de rotación, como un engranaje, una polea o una rueda y un eje.
Al tomar el movimiento de rotación y convertirlo en movimiento lineal, un actuador lineal aplica de manera eficiente y predecible mucha fuerza en un área relativamente pequeña. Esto es importante porque la mayoría de los usos de los actuadores (automóviles, robótica, electrónica, etc.) priman tanto el espacio como el peso. Los actuadores neumáticos e hidráulicos (donde la fuerza se crea mediante diferencias de presión en un líquido o gas) son potentes y variados, pero tienden a ocupar más espacio que un actuador lineal eléctrico de la misma fuerza/clasificación.
Para que comprendas mejor cómo funcionan estos dispositivos eléctricos, echemos un vistazo a la anatomía de uno de ellos:
Motor eléctrico
El motor eléctrico sirve como fuente de energía para el actuador, en este caso normalmente un motor eléctrico de CC de 12 voltios. La energía se transmite a través de una correa a los engranajes.Engranajes
El engranaje gira desde el motor de arriba y, a su vez, hace girar el tornillo o perno.Perno roscado
Aquí es donde ocurre la magia. El tornillo suele ser la pieza más grande del actuador. El tornillo gira gracias a la fuerza del motor eléctrico y se fuerza a sí mismo a través de una tuerca. Este movimiento empuja el tornillo hacia adelante, extendiéndolo.Sello interno
El sello interno evita que polvo, líquidos y otras materias entren al interior del actuador y peguen el tornillo, la tuerca o los engranajes.
Varilla o émbolo
Aquí es donde el actuador interactúa con el mundo exterior. Casi cualquier cosa se puede conectar al émbolo; una varilla, un alambre, una válvula, un botón. La varilla es lo que manipula un objeto externo y aprovecha la fuerza proporcionada por el actuador.
Una nota sobre los motores eléctricos: Todos los actuadores lineales eléctricos de ProgressiveAutomations tienen un interruptor de límite incorporado al final de cada extensión (por ejemplo, completamente retraído y completamente extendido). Esto apaga el motor (sin desactivar la alimentación) automáticamente cuando el actuador está "bloqueado" en extensión completa. Esto evita que el motor funcione excesivamente (prolongando la vida útil del actuador) y ahorra electricidad consumida.
Ahora que conoce las piezas, debe saber qué potencias y tipos de actuadores lineales están disponibles. Hay cuatro criterios principales a considerar al clasificar un actuador .
Ataque
La carrera es la distancia que puede recorrer el tornillo antes de extenderse por completo; generalmente se mide en pulgadas. Los actuadores pequeños pueden tener una carrera de 1 o 2 pulgadas, pero puede llegar hasta 12 pulgadas, 24 pulgadas o incluso más para actuadores personalizados. Sin embargo, existe un equilibrio entre la longitud de la brazada, la velocidad y la fuerza.Velocidad
La velocidad es la rapidez con la que el tornillo viaja a través de la tuerca, o la rapidez con la que se "mueve" la varilla/émbolo. Esto puede variar según la aplicación. Los actuadores que tienen que empujar mucha fuerza son generalmente más lentos (por ejemplo, 0,24 pulgadas por segundo), mientras que los actuadores más livianos pueden ser mucho más rápidos (por ejemplo, entre 1 pulgada y 9 pulgadas por segundo).
Fuerza
La fuerza (o fuerza de empujar/tirar) de un actuador es la cantidad de fuerza que produce en el extremo de la varilla/émbolo y generalmente se mide en libras. Básicamente, esta es la fuerza con la que un actuador lineal puede "empujar" algo. La fuerza varía entre los modelos y puede ser desde tan solo 15 libras hasta 2000 libras o más para ciertas aplicaciones industriales de servicio pesado.
Fuerza de bloqueo
Esto es similar a Fuerza, pero se refiere a cuánto peso puede soportar el actuador por sí solo antes de volver a empujar el tornillo. Por lo tanto, un actuador puede "empujar" 100 libras de fuerza, pero solo puede soportar el peso de 50 libras. -objeto de libra que descansa directamente sobre él. Esto generalmente se mide como la cantidad de libras que el actuador puede soportar cuando no está en movimiento, por ejemplo, en modo "bloqueado". Esto también varía de un modelo a otro, pero como mínimo suele ser la misma que la fuerza de empujar/tirar y, en algunos casos, puede soportar cuatro veces más que el peso.Ahora ya sabes un poco más sobre cómo se ensamblan los actuadores lineales y qué atributos los definen. Una cosa a tener en cuenta es que la carrera, la fuerza, la velocidad y la capacidad de peso se influyen entre sí y pueden provocar rendimientos decrecientes en un área dependiendo del valor de otra. Por ejemplo, un actuador con una alta capacidad de fuerza/peso generalmente no tiene una velocidad alta; Esto se debe a que la tuerca y el tornillo deben diseñarse para ejercer la máxima cantidad de fuerza y, por lo general, lo que se sacrifica es la velocidad. Esto no quiere decir que no existan actuadores de alta velocidad y cargas pesadas (pregúntanos por ellos en nuestra sección de pedidos personalizados), sino que no son de uso habitual.
Así termina la Parte II de nuestra Introducción a los actuadores. La próxima vez, analizaremos qué otras piezas necesitará para utilizar plenamente un actuador en su proyecto o trabajo. Recuerda, si te perdiste la Parte I puedes leerla aquí .
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