Actuadores

ACTUADOR

Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energía hidráulica, neumática o eléctrica en la activación de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Este recibe la orden de un regulador o controlador y en función a ella genera la orden para activar un elemento final de control, como por ejemplo una válvula. Son los elementos que influyen directamente en la señal de salida del automatismo, modificando su magnitud según las instrucciones que reciben de la unidad de control.

Existen varios tipos de actuadores como son:

• Hidráulicos
• Neumáticos
• Eléctricos

Los actuadores hidráulicos, neumáticos y eléctricos son usados para manejar aparatos mecatrónicos. Por lo general, los actuadores hidráulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los neumáticos son simples posicionamientos. Sin embargo, los hidráulicos requieren mucho equipo para suministro de energía, así como de mantenimiento periódico. Por otro lado, las aplicaciones de los modelos neumáticos también son limitadas desde el punto de vista de precisión y mantenimiento.

Actuadores Hidráulicos

Estos actuadores se basan, para su funcionamiento, en la presión ejercida por un líquido, generalmente un tipo de aceite.

Las maquinas que normalmente se encuentran conformadas por actuadores hidráulicos tienen mayor velocidad y mayor resistencia mecánica y son de gran tamaño, por ello, son usados para aplicaciones donde requieran de una carga pesada.

Los actuadores hidráulicos requieren demasiado equipo para suministro de energía, así como de mantenimiento periódico.

Ventajas de los actuadores hidráulicos

Las ventajas que presentan los actuadores de esta naturaleza son:

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- Altos índices entre potencia y carga.                

- Mayor exactitud.

- Respuesta de mayor frecuencia. 

- Desempeño suave a bajas velocidades.

- Amplio rango de velocidad.

- Produce más fuerza que un sistema neumático de mismo tamaño.

Desventajas de los actuadores hidráulicos

Las desventajas de este sistema son que debido a las elevadas presiones a las que se trabajan propician la existencia de fugas de aceite a lo largo de la instalación.

Además, estas instalaciones suelen ser más complicadas que las necesarias para actuadores neumáticos y mucho más que para los eléctricos, necesitando de equipos de:

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- Filtrado de partículas.                                          

- Eliminación de aire.

- Sistemas de refrigeración.

- Unidades de control de distribución.

Aplicaciones de los actuadores hidráulicos

Las principales aplicaciones se encuentran en máquinas troqueladoras, en cargadores y en maquinarias pesada para obras civiles. Este sistema de actuadores se divide en tres grandes grupos:

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            - Cilindro hidráulico.                    

            - Motor hidráulico.

            - Motor hidráulico de oscilación.

Cilindro hidráulico

De acuerdo con su función podemos clasificar a los cilindros hidráulicos en 2 tipos:

- De efecto simple: se utiliza fuerza hidráulica para empujar y una fuerza externa, diferente, para contraer.

-De acción doble: se emplea la fuerza hidráulica para efectuar ambas acciones.

Cilindro de efecto simple

Una barra es colocada en un extremo del pistón, cuando la presión es ejercida en la parte contraria al extremo del pistón donde está la barra, esta sube hasta donde la presión lo empuje, ejerciendo una fuerza sobre la barra de contracción, después la barra es regresada a la posición inicial por la simple acción de resortes o de la gravedad. La carga solo puede colocarse en un extremo del cilindro. 

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Cilindro de efecto doble

La carga puede colocarse en cualquiera de los lados del cilindro. Se genera un impulso horizontal debido a la diferencia de presión entre los extremos del pistón cuando el líquido entra en este.

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Motor hidráulico

En los motores hidráulicos el movimiento rotatorio es generado por la presión.

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Estos motores los podemos clasificar en dos grandes grupos:

- El de tipo rotatorio: en el que los engranes son accionados directamente por aceite a presión.

- El de tipo oscilante: el movimiento rotatorio es generado por la acción oscilatoria de un pistón o percutor; este tipo tiene mayor demanda debido a su mayor eficiencia.

NEUMATICOS

Hay dos tipos de actuadores, los que producen movimiento lineal (cilindros) y los que producen movimiento rotativo (motores). La energía inherente al aire comprimido alimenta a los actuadores neumáticos donde se transforma en movimientos de vaivén, en los cilindros, o en movimiento de giro en los motores.

En los Actuadores lineales encontramos dos tipos fundamentales:

Cilindro de simple efecto: sólo pueden efectuar trabajo en una dirección

Cilindro de doble efecto: efectúan trabajo en ambas direcciones

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