Actuadores

ACTUADOR
Un actuador es un dispositivo inherentemente mecánico cuya función es proporcionar fuerza para mover o “actuar” otro dispositivo mecánico. La fuerza que provoca el actuador proviene de tres fuentes posibles: Presión neumática, presión hidráulica, y fuerza motriz eléctrica (motor eléctrico o solenoide). Dependiendo del origen de la fuerza el actuador se denomina “neumático”, “hidráulico”o “eléctrico”. El actuador recibe la orden de un regulador o controlador y da una salida necesaria para activar a un elemento final de control como lo son las válvulas. El actuador más común es el actuador manual o humano. Es decir, una persona mueve o actúa un dispositivo para promover su funcionamiento. Con el tiempo, se hizo conveniente automatizar la actuación de dispositivos, por lo quediferentes dispositivos hicieron su aparición. Actualmente hay básicamente dos tipos de actuadores. • Lineales Los actuadores lineales generan una fuerza en línea recta, tal como haría un pistón. • Rotatorios Los actuadores rotatorios generan una fuerza rotatoria, como lo haría un motor eléctrico. Funcionamiento del Actuador Rotatorio El objetivo final del actuador rotatorio es generar un movimientogiratorio. El movimiento debe estar limitado a un ángulo máximo de rotación. Normalmente se habla de actuadores de cuarto de vuelta, o 90º; fracción de vuelta para ángulos diferentes a 90º, por ejemplo 180º; y de actuadores multivuelta, para válvulas lineales que poseen un eje de tornillo o que requieren de múltiples vueltas para ser actuados. La variable básica a tomar en cuenta en un actuadorrotatorio es el torque o par; también llamado momento. Y es expresado en lb-in, lb-pie, N-m, etc. El actuador rotatorio dependiendo de su diseño, consta de las siguientes partes móviles básicas:

Clasificación General Según la energía que utilizan pueden ser: 1. Actuadores hidráulicos 2. Actuadores neumáticos 3. Actuadores eléctricos Los actuadores hidráulicos, neumáticos y eléctricos son usadospara 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 deprecisión y mantenimiento. Los actuadores eléctricos también son muy utilizados en los aparatos mecatrónicos, como por ejemplo, en los robots. Los servomotores CA sin escobillas se utilizaran en el futuro como actuadores de posicionamiento preciso debido a la demanda de funcionamiento sin tantas horas de mantenimiento.

Actuadores neumáticos
A los mecanismos que convierten la energía del airecomprimido en trabajo mecánico se les denomina actuadores neumáticos. En ellos la fuente de energía es aire a presión entre 5 y 10 bar. Existen dos tipos de actuadores neumáticos: 1. Cilindros neumáticos. 2. Motores neumáticos (de aletas rotativas o de pistones axiales).

En los primeros se consigue el desplazamiento de un émbolo encerrado en un cilindro como consecuencia de la diferencia depresión a ambos lados de aquél. Los cilindros neumáticos pueden ser de simple o de doble efecto. En los primeros, el émbolo se desplaza en un sentido como resultado del empuje ejercido por el aire a presión, mientras que en el otro sentido se desplaza como consecuencia del efecto de un muelle (que recupera al émbolo a su posición en reposo). En los cilindros de doble efecto el aire a presión es elencargado de empujar al émbolo en las dos direcciones, al poder ser introducido de forma arbitraria en cualquiera de las dos cámaras.

Normalmente, con los cilindros neumáticos sólo se persigue un posicionamiento en los extremos del mismo y no un posicionamiento continuo. Esto último se puede conseguir con una válvula de distribución (generalmente de accionamiento directo) que canaliza el aire a...