¿Cuáles son los diferentes tipos de diseños de actuadores?
Un actuador es esencialmente un mecanismo que activa un dispositivo mecánico. Los diferentes tipos de diseño de actuador incluyen rueda y eje, neumático, hidráulico, solenoide, tornillo y manual. Elegir un diseño de actuador generalmente requiere considerar el costo, el propósito, los objetivos a largo plazo y la resistencia mecánica y cómo esos factores interactúan con la tarea que se realiza. Muchas veces, varios actuadores podrían funcionar en una situación dada, por lo que la optimización del rendimiento podría convertirse en una preocupación principal.
Los diseños de actuador de rueda y eje se usan con mayor frecuencia cuando las fuerzas de rotación y las fuerzas lineales deben ser intercambiables. En estos actuadores, girar una rueda generalmente transfiere movimiento radial a movimiento lineal para cambiar el estado de los sistemas de actuadores. Del mismo modo, el movimiento lineal también se puede transferir al movimiento radial con estos diseños, que a menudo es útil en sistemas complejos o en aquellos que involucran motores.
Los actuadores neumáticos a menudo se ven favorecidos debido a su bajo costo y diseño simple. Estos actuadores utilizan aire a presión para crear las fuerzas necesarias y activar el mecanismo. A menudo utilizados para aplicaciones industriales, estos diseños generalmente dependen de algún tipo de fuente de alimentación externa para proporcionar la cantidad correcta de aire a presión.
Los diseños de actuadores hidráulicos son bastante similares, pero utilizan fluidos hidráulicos para crear las presiones deseadas. Estos a menudo pueden crear grandes cantidades de fuerza en espacios relativamente pequeños, pero pueden estar limitados en su rango de movimiento o capacidad de fuerza. En el diseño más básico, el fluido hidráulico se bombea a un extremo de una cámara, obligando al actuador a una posición activada. A medida que se libera ese fluido, se libera la fuerza y el actuador vuelve a su estado natural.
Los actuadores solenoides utilizan fuerzas electromagnéticas para activar dispositivos mecánicos. En estos, los solenoides se usan típicamente para crear electroimanes que ejercen fuerzas magnéticas en una configuración mecánica de resorte y válvula. Cuando se aplican las fuerzas magnéticas, estos actuadores se activan y, cuando se detienen las fuerzas magnéticas, se liberan las fuerzas.
Los diseños de actuadores de tornillo se basan en las características de tornillos de máquina simples para producir la fuerza deseada. A medida que se gira el tornillo, puede ejercer o liberar fuerza sobre el mecanismo interno. Una ventaja de estos diseños de actuadores es que pueden usarse para activar parcialmente un mecanismo basado en requisitos particulares.
Los actuadores manuales tienden a ser más simples porque se controlan manualmente. En teoría, cualquiera de los diseños de actuadores anteriores puede controlarse manualmente, como un actuador de tornillo o un actuador de rueda y eje. Estos diseños de actuadores suelen ser mejores en situaciones en las que se debe ejercer una fuerza mínima o cuando esas fuerzas pueden ser controladas de manera óptima por operadores humanos.