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Los actuadores pueden ser eléctricos, hidráulicos o neumáticos, y cada uno de ellos utiliza un tipo diferente de energía. Se utilizan ampliamente en muchas industrias, como la robótica, la fabricación, la automoción, la aeroespacial y los sistemas de calefacción y refrigeración en edificios. La mayoría utilizan algún tipo de sistema de control y se combinan con otros tipos de maquinaria para diversas aplicaciones.

 

Actuador lineal eléctrico en varios tamaños, longitudes de carrera y potencias nominales

 

¿Qué tipos de actuadores diferentes hay?

Existen diferentes tipos de actuadores en función de la fuente de energía y del mecanismo que utilicen para el movimiento. Algunos tipos comunes incluyen:

Eléctricos

Estos actuadores utilizan la energía eléctrica para generar movimiento, a menudo mediante el uso de motores, solenoides o elementos piezoeléctricos.

 

Hidráulicos

Los actuadores hidráulicos utilizan fluido presurizado para generar movimiento, normalmente a través de cilindros o pistones para mover cargas.

 

Neumáticos

Los actuadores neumáticos utilizan aire comprimido para producir movimiento, a menudo empleando cilindros o actuadores rotativos.

 

Piezoeléctricos

Estos actuadores, que utilizan el efecto piezoeléctrico para producir movimiento cuando se someten a un campo eléctrico, se suelen utilizar en aplicaciones de posicionamiento preciso.

 

Térmicos

Estos actuadores utilizan energía térmica para producir movimiento, como aleaciones con memoria de forma que cambian de forma cuando se calientan.

 
 

¿Cómo elijo el tipo de actuador que necesito?

Elegir el actuador adecuado para sus necesidades implica tener en cuenta varios factores. Aquí tiene una guía paso a paso para ayudarle a tomar una decisión informada:

  1. Identifique los requisitos de su aplicación

    • Determine el tipo de movimiento necesario para su actuador: ¿Necesita movimiento lineal o rotatorio?
    • Tenga en cuenta los requisitos de fuerza o par: ¿Cuánta fuerza o par se necesita para mover su carga?
    • Evalúe los requisitos de velocidad: ¿A qué velocidad debe moverse el actuador?
    • Evalúe los requisitos de precisión: ¿Necesita un posicionamiento o control preciso?

  2. Comprenda las condiciones ambientales

    • Tenga en cuenta el entorno de funcionamiento: ¿El actuador estará expuesto a temperaturas extremas, humedad, polvo o sustancias corrosivas?
    • Evalúe las limitaciones de espacio: ¿Cuánto espacio hay disponible para la instalación? Considere el tamaño y las opciones de montaje.

  3. Compare los tipos de actuadores

    • Investigue los diferentes tipos de actuadores disponibles (eléctricos, hidráulicos, neumáticos) y sus respectivas ventajas y desventajas.
    • Relacione las características de cada tipo de actuador con los requisitos de su aplicación.

  4. Considere la fuente de energía y la infraestructura

    • Determine la disponibilidad y la idoneidad de las fuentes de energía: ¿Tiene acceso a energía eléctrica, sistemas hidráulicos o aire comprimido?
    • Evalúe los requisitos de infraestructura: Tenga en cuenta los costes de instalación, mantenimiento y funcionamiento asociados a cada tipo de actuador.

  5. Evalúe los costes y las consideraciones del ciclo de vida

    • Compare los costes iniciales de compra, así como los costes operativos y de mantenimiento a largo plazo.
    • Tenga en cuenta la vida útil prevista del actuador y el posible tiempo de inactividad para el mantenimiento o las reparaciones.

  6. Busque asesoramiento experto si es necesario

    • Consulte con ingenieros, fabricantes o expertos en el campo para obtener información y recomendaciones adaptadas a sus necesidades específicas de aplicación.

  7. Realice las pruebas y validaciones pertinentes

    • Si es posible, pruebe prototipos o realice simulaciones para verificar la idoneidad del actuador seleccionado para su aplicación.
    • Tenga en cuenta factores como la fiabilidad, la eficiencia y la facilidad de integración en su sistema.
 

Una vez que haya evaluado los requisitos de su aplicación, las condiciones ambientales y los recursos disponibles, podrá elegir el actuador que mejor se adapte a sus necesidades y garantice un rendimiento óptimo para su sistema.

 

Actuadores eléctricos frente a actuadores hidráulicos

Tanto los actuadores eléctricos como los hidráulicos convierten la energía en movimiento, pero difieren en varios aspectos clave como son su funcionamiento, sus características y sus ventajas e inconvenientes, entre otros.

Actuador eléctrico robusto LA36 en un entorno de prueba  
 

Eléctricos

Hidráulico


 

Funcionamiento

Los actuadores eléctricos utilizan energía eléctrica para generar movimiento. Por norma general, emplean motores (como motores de CC, motores paso a paso o servomotores) para convertir la energía eléctrica en movimiento lineal o rotatorio.

Los actuadores hidráulicos utilizan fluido presurizado, normalmente aceite, para generar movimiento. Por lo general, emplean cilindros o pistones que se mueven por la presión ejercida por el fluido.


 

Características

Los actuadores eléctricos tienden a proporcionar un control preciso del movimiento, ya que pueden controlarse fácilmente variando el voltaje o la corriente suministrados al motor. Suelen gozar de mayor precisión y repetibilidad.

Los actuadores hidráulicos se destinguen por sus altas capacidades de fuerza. Debido a la incompresibilidad de los fluidos, pueden generar una fuerza significativa incluso con actuadores relativamente pequeños.


 

Ventajas

Los actuadores eléctricos suelen ser más limpios y respetuosos con el medioambiente, ya que no requieren fluido hidráulico. También tienden a tener requisitos de mantenimiento más sencillos y son más fáciles de integrar en los sistemas de control eléctrico.

Los actuadores hidráulicos son capaces de generar fuerzas elevadas y pueden proporcionar una fuerza o par constante durante todo el movimiento. A menudo se utilizan en aplicaciones que requieren una elevación pesada o una salida de fuerza elevada.


 

Inconvenientes

En comparación con los actuadores hidráulicos, los actuadores eléctricos pueden tener limitaciones en términos de salida de fuerza máxima. También pueden ser más propensos al sobrecalentamiento bajo cargas pesadas o durante un funcionamiento prolongado.

Los actuadores hidráulicos requieren fluido hidráulico, que debe contenerse, supervisarse y, a veces, sustituirse, lo que provoca requisitos de mantenimiento más complejos. También pueden ser menos precisos que los actuadores eléctricos, especialmente en aplicaciones que requieren un control de precisión.


 

Aplicación

Los actuadores eléctricos se utilizan habitualmente en aplicaciones que requieren un posicionamiento preciso, como la robótica, la automatización y la electrónica. También se utilizan ampliamente en industrias en las que la limpieza y la facilidad de integración son importantes, como el procesamiento de alimentos y el sector farmacéutico.

Los actuadores hidráulicos suelen utilizarse en aplicaciones que requieren una salida de fuerza elevada, como equipos de construcción, maquinaria pesada y prensas industriales. También se utilizan en aplicaciones aeroespaciales y la automoción, donde la alta fuerza y fiabilidad son cruciales.


 

En resumen, la elección entre actuadores eléctricos e hidráulicos depende de los requisitos específicos de la aplicación, incluida la fuerza, la precisión, las consideraciones medioambientales, los requisitos de mantenimiento y la integración con los sistemas existentes.

 

Actuadores lineales frente a actuadores rotativos

Tanto los actuadores lineales como los rotativos son dos tipos comunes de actuadores que se utilizan para generar movimiento lineal y rotatorio. Ambos crean movimiento, pero difieren significativamente en sus aplicaciones.

Los actuadores lineales se utilizan para mover objetos en línea recta, como puede ser elevar y bajar una mesa, lo que se denomina movimiento lineal. Por el contrario, los actuadores rotativos hacen que los objetos giren alrededor de un eje, como la apertura y el cierre de una válvula. La elección entre actuadores lineales y rotativos depende de los requisitos específicos de la aplicación, es decir, si necesita aplicar un movimiento lineal o rotatorio.

Actuadores electricos desde un ángulo diferente, poniendo el énfasis en el husillo del actuador
 

Tipo de movimiento

  • Lineal: Los actuadores electricos producen movimiento lineal, lo que significa que mueven objetos a lo largo de una trayectoria recta. Están diseñados para extenderse o retraerse en dirección lineal, empujando o tirando de cargas en línea recta.
  • Rotativo: Los actuadores rotativos producen un movimiento de rotación, lo que significa que hacer girar los objetos alrededor de un eje. Están diseñados para girar objetos en sentido horario o antihorario.

Diseño

  • Lineal: Un actuador lineal suele consistir en un motor (que puede ser electrico, hidráulico o neumático) acoplado a un mecanismo (como un tornillo de avance, una correa o una cremallera y piñón) que convierte el movimiento rotatorio del motor en movimiento lineal.
  • Rotativo: Un actuador rotativo suele consistir en un motor acoplado a un mecanismo (como engranajes, levas o correas) que produce directamente un movimiento rotatorio.

Aplicaciones

  • Lineal: Los actuadores lineales se utilizan habitualmente en aplicaciones en las que se requiere un movimiento lineal, como elevar, empujar, tirar o posicionar objetos a lo largo de una trayectoria recta. Se encuentran en varias industrias, incluidas la automoción, la robótica, los dispositivos médicos y la automatización doméstica.
  • Rotativo: Los actuadores rotativos se utiliza en aplicaciones en las que se necesita aplicar un movimiento rotatorio, como válvulas giratorias, apertura/cierre de puertas o compuertas, control de brazos robóticos y mecanismos de dirección en vehículos.

Ventajas

  • Lineal: Los actuadores lineales ofrecen ventajas en aplicaciones que requieren un control y un posicionamiento lineal preciso. Pueden ofrecer una instalación e integración sencillas en sistemas que requieren movimiento lineal.
  • Rotativo: Los actuadores rotativos ofrecen ventajas en aplicaciones que requieren movimiento de rotación, especialmente cuando el espacio es limitado o cuando los objetos deben girar alrededor de un eje.

Inconvenientes

  • Lineal: Dependiendo del diseño específico y del mecanismo utilizado, los actuadores lineales pueden tener limitaciones en términos de longitud de carrera y salida de fuerza. También pueden ser propensos a doblarse o flexionarse si no se sostienes adecuadamente.
  • Rotativo: Dependiendo del diseño específico y del mecanismo utilizado, los actuadores rotativos puede tener limitaciones en términos de rango de rotación y salida de par. También pueden ser más complejos de instalar e integrar que los actuadores lineales.

La elección entre actuadores lineales o rotativos depende de los requisitos específicos de la aplicación, incluido el tipo de movimiento necesario (lineal o rotatorio), el espacio disponible, los requisitos de fuerza o par, la precisión y otros factores. Cada tipo de actuador tiene sus propias ventajas e inconvenientes, y la selección debe hacerse sobre la base de una evaluación cuidadosa de estos factores.

 

Actuadores neumáticos frente a actuadores hidráulicos

Un actuador hidráulico utiliza fluido presurizado, normalmente aceite, para generar movimiento, ofreciendo una salida de fuerza elevada y un control preciso en aplicaciones de movimiento lineal. Los actuadores neumáticos, por otro lado, utilizan aire comprimido para producir movimiento, a menudo proporcionando velocidades más rápidas y sistemas de control más sencillos, por lo que resultan especialmente adecuados en aplicaciones que requieren cargas más ligeras y un movimiento rápido.

  • Actuadores hidráulicos: Los actuadores hidráulicos utilizan fluido presurizado, normalmente aceite, para generar movimiento. Convierten la energía del fluido presurizado en movimiento mecánico, normalmente lineal, a través de cilindros o pistones.
  • Actuadores neumáticos: Los actuadores neumáticos, por otro lado, utilizan aire comprimido para generar movimiento. Convierten la energía en movimiento mecánico, que puede ser lineal o rotatorio, normalmente a través de cilindros.

En resumen, los actuadores hidráulicos utilizan aceite, mientras que los actuadores neumáticos utilizan aire. Esta diferencia fundamental en el tipo de fluido afecta a sus características de rendimiento, como la fuerza, la velocidad, la precisión y los requisitos de mantenimiento, lo que hace que cada tipo sea adecuado para diferentes aplicaciones en función de requisitos y restricciones específicos.

El ingeniero analiza diferentes actuadores para su proyecto

 

10 razones por las que LINAK es la mejor opción para sus necesidades de actuador

LINAK es un prestigioso fabricante de actuadores lineales eléctricos que ofrece una amplia gama de productos conocidos por su calidad, fiabilidad y versatilidad. Estas son las diez razones por las que LINAK destaca:

  1. Fabricación de alta calidad
    Los actuadores lineales eléctricos LINAK están fabricados con materiales duraderos y una ingeniería de precisión, lo que garantiza la fiabilidad y el rendimiento a largo plazo incluso en entornos exigentes.

  2. Variedad de modelos
    LINAK ofrece una amplia gama de actuadores lineales eléctricos para adaptarse a diversas aplicaciones y requisitos. Estos utilizan energía eléctrica y fuerza lineal para mover sus objetos según sea necesario.

  3. Movimiento suave y preciso
    Los actuadores lineales de LINAK están diseñados para proporcionar un movimiento lineal suave y preciso, lo que permite un posicionamiento y un control de alta precisión. Esto es esencial en aplicaciones que requieren un movimiento preciso, como equipos médicos, muebles regulables y automatización industrial.

  4. Opciones de personalización
    LINAK ofrece opciones de personalización para satisfacer las necesidades específicas de las aplicaciones. Esto incluye modificaciones en la longitud de carrera, opciones de montaje, sistemas de respuesta e integración con sistemas de control.

  5. Funcionamiento silencioso
    Los actuadores electricos de LINAK están diseñados para ofrecer un funcionamiento silencioso, lo que los hace adecuados para aplicaciones en las que el ruido es un problema, como entornos de cuidado de la salud, oficinas y configuraciones residenciales.

  6. Alta capacidad de carga
    Los actuadores electricos de LINAK son capaces de manejar cargas elevadas, lo que los hace adecuados para una amplia gama de aplicaciones industriales, incluida la elevación, el empuje, el tiro y el posicionamiento de objetos pesados.

  7. Protección robusta
    Muchos actuadores lineales LINAK cuentan con una sólida protección contra factores ambientales como el polvo, la humedad y las fluctuaciones de temperatura. Esto garantiza un funcionamiento fiable incluso en condiciones adversas.

  8. Eficiencia energética
    Los actuadores lineales eléctricos LINAK están diseñados para ser energéticamente eficientes, lo que ayuda a reducir el consumo general de energía y los costes operativos, especialmente en aplicaciones en las que se utilizan varios actuadores.

  9. Funciones de seguridad
    Los actuadores lineales de LINAK están equipados con funciones de seguridad como la protección contra sobrecargas, la protección térmica y las funciones que garantizan un funcionamiento seguro y que protegen tanto al personal como a los equipos.

  10. Asistencia y servicio globales
    LINAK ofrece asistencia y servicio a nivel mundial, incluida la asistencia técnica, la disponibilidad de piezas de repuesto y la formación sobre productos, lo que garantiza que los clientes reciban una asistencia y un soporte rápidos a lo largo de todo el ciclo de vida de sus actuadores lineales.

En general, los actuadores LINAK son reconocidos por su calidad, rendimiento y versatilidad, lo que los convierte en una opción popular en diversas industrias y aplicaciones en las que se requiere un movimiento lineal fiable y preciso.

 

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