Actuadores: Tipos, Funcionamiento y Aplicaciones Industriales

Actuadores: Definición y Aplicaciones

Los actuadores son dispositivos capaces de generar una fuerza a partir de líquidos, energía eléctrica o gas. El actuador recibe la orden de un regulador o controlador y proporciona la energía necesaria para activar un elemento final de control, como, por ejemplo, una válvula.

Aplicaciones de los Actuadores

Los actuadores se utilizan ampliamente para controlar y manejar aparatos mecatrónicos, robots y sistemas automatizados en la industria.

Tipos de Actuadores y sus Características

Actuadores Hidráulicos

Los actuadores hidráulicos son ideales cuando se requiere una gran potencia. Sin embargo, requieren un equipo considerable para el suministro de energía y un mantenimiento regular. Funcionan a base de fluidos a presión. Se clasifican según su forma de operación:

1. Cilindros Hidráulicos

Existen dos tipos principales:

• De Efecto Simple: Utilizan fuerza hidráulica para empujar y una fuerza externa (como un resorte) para contraer.
• De Acción Doble: Emplean la fuerza hidráulica tanto para empujar como para contraer.

2. Motores Hidráulicos

Generan movimiento rotatorio a partir de la presión del fluido. Se clasifican en dos grupos principales:

• Rotatorios: Los engranajes son accionados directamente por aceite a presión.
• Oscilantes: El movimiento rotatorio se genera por la acción oscilatoria de un pistón o percutor. Estos son más demandados por su mayor eficiencia.

Dentro de los motores hidráulicos, encontramos las siguientes clasificaciones:

• Motor de Engranaje: El aceite a presión fluye desde la entrada, actuando sobre la cara dentada de cada engranaje, generando torque.
• Motor de Veleta (Tipo Rotatorio)
• Motor de Hélice
• Motor Hidráulico de Leva Excéntrica
• Pistón Axial: Absorbe un volumen determinado de fluido a presión y lo devuelve al circuito cuando es necesario.
• Motor con eje inclinado (Tipo Oscilante): El aceite a presión empuja el pistón contra la brida, y la fuerza resultante en la dirección radial hace que el eje y el bloque del cilindro giren.

Actuadores Neumáticos

Los actuadores neumáticos se utilizan comúnmente para posicionamientos simples. Transforman la energía del aire comprimido en trabajo mecánico. Algunos tipos comunes son:

• De Efecto Simple
• Cilindro Neumático
• Actuador Neumático de Efecto Doble
• Motor Neumático con Engranaje
• Motor Neumático con Veleta
• Motor Neumático con Pistón
• Cremallera: Transforma un movimiento lineal en uno rotacional, generalmente no superando los 360º.
• Rotativos de Paleta: Proporcionan un giro ilimitado en un eje de salida.

Actuadores Eléctricos

Los actuadores eléctricos son ampliamente utilizados en equipos mecatrónicos, como robots y servomotores. Utilizan energía eléctrica como fuente de poder.

Partes de un Actuador (Ejemplo de Actuador Neumático)

Aunque las partes pueden variar según el tipo de actuador, un actuador neumático típico puede incluir los siguientes componentes:

1. Sistema de llave de seguridad
2. Piñón con ranura
3. Cojinete de empalme
4. Pase de aire grande
5. Muñoneras
6. Construcción
7. Ceramigard
8. Revestimiento
9. Acople
10. Tornillos de ajuste de carrera
11. Muñoneras radiales y de carga del piñón
12. Sellos del piñón
13. Resortes indestructibles de seguridad en caso de falla