¿Qué es un actuador de cilindro?
El término actuador de cilindro es una descripción amplia aplicada a una familia de dispositivos que convierten la presión de aire y fluido o la energía eléctrica en movimiento mecánico útil. Este movimiento, o el trabajo como técnicamente se denomina, puede ser lineal o rotativo por naturaleza y se usa para mover, levantar, bajar o agarrar objetos a través de una disposición de enlace. Los tipos más comunes de actuadores de cilindro son variantes neumáticas, hidráulicas y de motor eléctrico. Los actuadores accionados por aire y aceite generalmente usan una disposición de pistón para iniciar el movimiento, mientras que los ejemplos eléctricos usan un tornillo de avance o un tornillo sin fin con cada tipo que tiene sus propios beneficios específicos. El actuador de cilindro se encuentra en muchas aplicaciones industriales, automotrices, hobby y domésticas y está disponible en una amplia gama de tamaños y capacidades de potencia.
El principio de funcionamiento básico de los cilindros actuadores neumáticos e hidráulicos es un pistón en un cilindro cerrado que se mueve por presión de aire o aceite. En ambos casos, el cilindro está sellado en ambos extremos con la varilla del actuador pasando a través de un conjunto de sellos en una tapa de extremo. Esto crea una cámara cerrada encima y debajo del pistón. El fluido presurizado, típicamente aceite de grado hidráulico, o aire, se introduce en cualquier cámara para mover el pistón hacia adelante o hacia atrás, lo que, a su vez, mueve la varilla del actuador. Una disposición de válvulas permite que el aceite o el aire fluyan hacia la cámara de compresión y salgan de la cámara no activa de acuerdo con la información del operador.
La varilla del actuador está unida mediante enlaces al objeto para el que está diseñada para moverse. Los actuadores de cilindro giratorio funcionan de la misma manera, excepto que el componente del pistón tiene un diseño diferente y gira dentro del cilindro en lugar de moverse hacia arriba y hacia abajo. En este caso, la varilla del actuador transfiere esta acción giratoria a un disco o placa que está unida a la pieza de trabajo. En ambos casos, el actuador del cilindro convierte la presión de fluido o aire en trabajo útil.
Un actuador de cilindro operado eléctricamente está equipado con un motor que gira una tuerca o engranaje. La varilla del actuador en estos casos tiene una rosca de tornillo de avance o un engranaje helicoidal cortado en su parte inferior que se acopla a este engranaje o tuerca. La rotación del engranaje o tuerca hace que el actuador se mueva hacia arriba y hacia abajo del tubo de acuerdo con la dirección en que gira el motor. La varilla del actuador luego transfiere este movimiento lineal a la pieza de trabajo de la misma manera que los actuadores accionados por aire o aceite.
Los diferentes tipos de actuadores de cilindro tienen características individuales que los hacen particularmente adecuados para aplicaciones específicas. Los actuadores accionados por aire son las variantes de uso general más rentables que ofrecen un buen equilibrio de potencia al tamaño del cilindro. También son útiles donde la energía eléctrica no está fácilmente disponible. Los actuadores hidráulicos son los más potentes de todos los tipos, entregando niveles extremos de torque en cualquier tamaño de cilindro dado. Los actuadores eléctricos son los tipos más precisos capaces de entregar su movimiento en incrementos muy precisos.
El actuador de cilindro es un componente común de maquinaria de construcción y movimiento de tierras, y equipos industriales y automotrices, y es una parte integral de muchos proyectos de pasatiempos. También se encuentran a menudo en el hogar en forma de puertas, tragaluces y ventanas. El actuador de cilindro viene en una amplia gama de tamaños y potencias que van desde mini cilindros para aficionados de menos de media pulgada de diámetro hasta versiones industriales gigantes de varios pies de diámetro capaces de mover decenas de miles de libras.