Transcript ACTUADORES LINEALES

ACTUADORES
LINEALES
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.
Actuadores Lineales
Los actuadores lineales generan una fuerza en línea
recta, tal como haría un pistón. Llamados Cilindros;
son alimentados con fluido a presión y se obtiene un
movimiento con una determinada velocidad, fuerza,
y momento a partir de la perdida de presión de un
determinado caudal del fluido en cuestión.
IMG cilindro hidráulico: Cuando se alimenta con fluido
hidráulico por la boca posterior avanza. La velocidad de avance es
proporcional al Caudal e inversamente proporcional al área
posterior del pistón. Es de hacer notar que para que el pistón
avance será necesario que el fluido presente en la cámara anterior
salga por la boca correspondiente. Cuando se desea que el pistón
entre se debe alimentar por la boca anterior y sacar el fluido de la
cámara posterior . Este cambio de direcciones del fluido se logra
mediante las válvulas direccionales.
TIPOS DE ACTUADORES
Hay tres tipos de actuadores:
• Neumáticos
• Eléctricos
• Hidráulicos
• tipo de actuador lineal, de los mencionados anteriormente,
podrán estructurarse en la siguiente clasificación:
• Actuadores hidráulicos: Motor hidráulico, cilindro hidráulico y
motor hidráulico de oscilación.
• Actuadores neumáticos: De efecto simple, cilindro
neumático, actuador neumático de efecto doble, con
engranaje, motor neumático con veleta, con pistón, con una
veleta a la vez, multiveleta, motor rotatorio con pistón, de
ranura vertical, de émbolo, fuelles, diafragma y músculo
• El trabajo realizado por un actuador neumático
puede ser lineal o rotativo. El movimiento lineal se
obtiene por cilindros de émbolo
Potencia de Entrada = Presión x Caudal Potencia
Entregada en el Actuador = Variación de Presión x
Caudal.
• Esta variación de presión deberá computarse
entre la entrada y la salida del actuador. En
estas expresiones no consideramos las pérdidas
por rozamiento que existen y no se debe dejar
de tenerlas en cuenta para las realizaciones
prácticas.
• La potencia mecánica de salida estará dada
en los actuadores lineales por:
Potencia de Salida = Fuerza x Velocidad
• es evidente que las perdidas entre la potencia
de entrada y salida serán las pérdidas por
rozamiento.
Actuadores lineales eléctricos: En esta línea existirán una amplia gama
de modelos según los motores eléctricos utilizados, siendo necesario, en
la mayoría de los casos, la utilización de reductores, debido a que los
motores son de operación continua.
Actuador lineal electromecánico: Ideales para realizar levantamientos,
aperturas y cierres en cualquier tipo de industria.
DESFASE FUERZA/VELOCIDAD
•
En los actuadores lineales de doble efecto, se produce un desfase entre
la fuerza provocada a la salida y a la entrada del vástago, y lo mismo
ocurre con la velocidad. Este efecto se debe a la diferencia que hay
entre los volúmenes de las cámaras formadas
•
Cuando aplicamos aire en la cámara que fuerza la salida del vástago,
éste actúa sobre una superficie conocida, que denominamos A1. Es
conocido que el valor de la fuerza provocada responde a la fórmula:
F= P·A
•
Así pues, para calcular el valor de la fuerza de salida, realizaríamos la
siguiente operación:
Fsalida= P·A1 , resultando un valor F1
•
Para el cálculo de la fuerza provocada en el retroceso, aplicaremos la
misma fórmula y valor de presión, pero deberemos tener en cuenta que
el área sobre la cual se esta actuando.
PARTES DE UN
ACTUADOR
• Sistema de "llave de seguridad": Este método de llave de
seguridad para la retención de las tapas del actuador, usa
una cinta cilíndrica flexible de acero inoxidable en una ranura
de deslizamiento labrada a máquina. Esto elimina la
concentración de esfuerzos causados por cargas centradas
en los tornillos de las tapas y helicoils. Las llaves de seguridad
incrementan de gran forma la fuerza del ensamblado del
actuador y proveen un cierre de seguridad contra
desacoplamientos peligrosos.
• Piñón con ranura: Esta ranura en la parte superior del piñón
provee una transmisión autocentrante, directa para
indicadores de posición e interruptores de posición,
eliminando el uso de bridas de acoplamiento. (Bajo la norma
Namur).
• Cojinetes de empalme: Estos cojinetes de empalme
barrenados y enroscados sirven para simplificar el
acoplamiento de accesorios a montar en la parte superior.
(Bajo normas ISO 5211 Y VDI).
•
Construcción: Se debe proveer fuerza máxima contra abolladuras, choques y
fatiga. Su piñón y cremallera debe ser de gran calibre, debe ser labrado con
maquinaria de alta precisión, y elimina el juego para poder obtener
posiciones precisas.
•
Ceramigard: Superficie fuerte, resistente a la corrosión, parecida a cerámica.
Protege todas las partes del actuador contra desgaste y corrosión.
•
Revestimiento: Un revestimiento doble, para proveer extra protección contra
ambientes agresivos.
•
Acople: Acople o desacople de módulos de reposición por resorte, o de
seguridad en caso de falla de presión de aire.
•
Tornillos de ajuste de carrera: Provee ajustes para la rotación del piñón en
ambas direcciones de viaje; lo que es esencial para toda válvula de cuarto
de vuelta.
•
Muñoneras radiales y de carga del piñón: Muñoneras reemplazables que
protegen contra cargas verticales. Muñoneras radiales soportan toda carga
radial.
•
Sellos del piñón - superior e inferior: Los sellos del piñón están posicionados
• Resortes indestructibles de seguridad en caso de falla: Estos
resortes son diseñados y fabricados para nunca fallar y
posteriormente son protegidos contra la corrosión. Los resortes
son clasificados y asignados de forma particular para
compensar la pérdida de memoria a la cual está sujeta todo
resorte; para una verdadera confianza en caso de falla en el
suministro de aire.
• Pase de aire grande: Los conductos internos para el pasaje
de aire extra grandes permiten una operación rápida y evita
el bloqueo de los mismos.
• Muñoneras: Una muñonera de nuevo diseño y de máxima
duración, permanentemente lubricada, resistente a la
corrosión y de fácil reemplazo, extiende la vida del actuador
en las aplicaciones más severas.
Sellos
•
Los sellos se usan en diferentes partes del cilindro, como se
muestra en la figura.
•
El sello del pistón se usa entre el pistón y la pared del cilindro.
•
Su diseño permite que la presión de aceite extienda el sello
contra la pared del cilindro, de manera que, a mayor presión,
mayor fuerza sellante. El sello del extremo de la cabeza (sello
anular) evita que el aceite escape por entre el cuello del
vástago y la pared del cilindro.
•
El sello de vástago es un sello en forma de “U” que limpia el
aceite del vástago a medida que el vástago se extiende por el
cilindro.
•
El sello de labio se ajusta al cilindro e impide que la suciedad o el
polvo entren al cilindro cuando se retrae el vástago del cilindro.
•
Los sellos se fabrican en poliuretano, nitrilo o vitón. El material
debe ser compatible con los fluidos usados y las condiciones de
APLICACIONES DE ACTUADOR LINEAL
-
Actuadores están diseñados para asegurar un movimiento
fiable y preciso en aplicaciones en la industria pesa como por
ejemplo la maquinaria agrícola o petrolera.
-Actuadores están diseñados para proporcionar confort a través
de ajustes en camas eléctricas utilizados en hogares.
-Proporciona sistemas de actuadores para mobiliario de altura
regulable con la capacidad de adaptación a su usuario. Esta
capacidad de adaptación en, por ejemplo, escritorios de oficina