Actuador giratorio - Rotary actuator
Un actuador giratorio es un actuador que produce un movimiento giratorio o un par .
El actuador más simple es puramente mecánico, donde el movimiento lineal en una dirección da lugar a la rotación. Los actuadores más comunes se alimentan eléctricamente; otros pueden ser accionados neumática o hidráulicamente , o usar energía almacenada en resortes .
El movimiento producido por un actuador puede ser de rotación continua, como para un motor eléctrico , o movimiento a una posición angular fija como para servomotores y motores paso a paso . Una forma adicional, el motor de par , no produce necesariamente ninguna rotación, sino que simplemente genera un par preciso que luego provoca la rotación o se equilibra con algún par opuesto.
Fuentes de energía del actuador
Actuadores eléctricos
Motores paso a paso
Los motores paso a paso son una forma de motor eléctrico que tiene la capacidad de moverse en pasos discretos de un tamaño fijo. Esto se puede utilizar para producir una rotación continua a una velocidad controlada o para moverse en una cantidad angular controlada. Si el paso a paso se combina con un codificador de posición o al menos con un solo sensor de referencia en la posición cero, es posible mover el motor a cualquier posición angular y así actuar como un actuador giratorio.
Servomotores
Un servomotor es un paquete de varios componentes: un motor (generalmente eléctrico, aunque también se pueden usar motores de potencia fluida), un tren de engranajes para reducir las muchas rotaciones del motor a una rotación de par más alta, un codificador de posición que identifica la posición de el eje de salida y un sistema de control incorporado. La señal de control de entrada al servo indica la posición de salida deseada. Cualquier diferencia entre la posición ordenada y la posición del codificador da lugar a una señal de error que hace que el motor y el tren de engranajes giren hasta que el codificador refleja una posición que coincide con la ordenada.
Un simple servo de bajo costo de este tipo se usa ampliamente para modelos controlados por radio .
Otros tipos
Una forma reciente y novedosa de actuador ultraligero utiliza cable de memoria . A medida que se aplica una corriente, el cable se calienta por encima de su temperatura de transición y así cambia de forma, aplicando un par de torsión al eje de salida. Cuando se corta la energía, el cable se enfría y vuelve a su forma anterior.
Actuadores de potencia fluida
Se puede usar energía tanto hidráulica como neumática para impulsar un actuador, generalmente los tipos más grandes y potentes. Como su construcción interna es generalmente similar (en principio, si no en tamaño), a menudo se los considera juntos como actuadores de potencia de fluido . Los actuadores de potencia fluida son de dos formas comunes: aquellos en los que un mecanismo de cilindro y pistón lineal está adaptado para producir rotación ( ilustrado ), y aquellos en los que una paleta asimétrica giratoria oscila a través de un cilindro de dos radios diferentes. La presión diferencial entre los dos lados de la paleta da lugar a una fuerza desequilibrada y, por lo tanto, a un par en el eje de salida. Los actuadores de paletas requieren una serie de sellos deslizantes y las juntas entre estos sellos han tendido a causar más problemas de fugas que para el tipo de pistón y cilindro.
Actuadores de vacío
Cuando se dispone de un suministro de vacío , pero no de energía neumática, los actuadores giratorios incluso se han hecho para trabajar con energía de vacío. El único caso común de estos fue para los primeros limpiaparabrisas automáticos en automóviles hasta alrededor de 1960. Estos usaban el colector de vacío de un motor de gasolina para hacer funcionar un actuador de paleta oscilante de un cuarto de vuelta. Dichos limpiaparabrisas funcionaban adecuadamente cuando el motor funcionaba con carga ligera, pero eran notorios que al trabajar duro a la velocidad máxima o al subir una colina, el vacío del colector se reducía y los limpiaparabrisas se ralentizaban a un paso lento.
Aplicaciones
Los actuadores giratorios se utilizan en una amplia gama de aplicaciones. Estos requieren actuadores de todos los tamaños, potencia y velocidad de funcionamiento. Estos pueden variar desde actuadores de potencia cero que solo se utilizan como dispositivos de visualización, como medidores de núcleo de aire . Otros incluyen actuadores de válvulas que operan tuberías y válvulas de proceso en la industria petroquímica , hasta actuadores para grandes proyectos de ingeniería civil, como compuertas y presas. Algunos ejemplos son ... Limpiaparabrisas de coche,