¿Qué son los Actuadores Rotativos?
Un actuador rotativo es un tipo de actuador que convierte la presión del aire comprimido o la presión hidráulica en movimiento rotativo.
En comparación con los actuadores lineales, los actuadores rotativos pueden utilizarse en espacios más reducidos y, especialmente cuando se utiliza presión hidráulica, pueden accionarse con un par elevado. Entre los actuadores rotativos se incluyen los de piñón y cremallera con engranajes rectos y circulares, los de yugo escocés con eje, muelle y eje giratorio, y los de paletas con eje y paletas en una cámara circular.
Al igual que los cilindros neumáticos, utilizan aire comprimido para generar fuerza de rotación y se emplean en la producción.
Usos de los Actuadores Rotativos
Los actuadores rotativos se utilizan para accionar todo tipo de maquinaria en acerías, maquinaria de construcción y plantas de producción. Las aplicaciones prácticas en estos lugares incluyen agitar, posicionar, tirar, elevar, abrir y cerrar.
Algunos ejemplos de actuadores rotativos en uso son
- Movimientos de elevación y rotación en ascensores automáticos
- Apertura y cierre de escotillas y accionamiento de válvulas en submarinos
- Posicionamiento de taladros en máquinas utilizadas en minas
- Accionamiento de pivotes de grúas, puertas y escotillas
En función de la aplicación, a la hora de seleccionar el actuador deben tenerse en cuenta factores como el par, la velocidad, la durabilidad frente a las vibraciones y el calor, y el tamaño.
Principios de los Actuadores Rotativos
Los actuadores rotativos suelen funcionar con energía neumática, hidráulica o eléctrica. Dependiendo del tipo, se utilizan diversos mecanismos para convertir el aire comprimido (aire), la presión hidráulica de las tuberías y la energía eléctrica en movimiento giratorio mecánico.
Por ejemplo, en el caso de los actuadores neumáticos, el tipo de paletas introduce aire comprimido en un espacio dentro del cuerpo del actuador llamado cámara y utiliza el par para hacer girar el eje giratorio de salida conectado a medida que el aire comprimido empuja contra el divisor de espacio llamado paletas. En el tipo de piñón y cremallera, un pistón cilíndrico accionado por aire comprimido hace girar un engranaje lineal, cuya fuerza acciona el eje giratorio de salida conectado al engranaje circular.
Para la hidráulica, a menudo se utiliza un mecanismo que comprende un pistón y un eje giratorio, conocido como tipo yugo escocés, mientras que para la energía eléctrica, se utilizan motores sin escobillas y varios otros motores para proporcionar la fuerza giratoria de salida para actuadores rotativos.
Por lo general, las fuerzas de par rotativo neumáticas, eléctricas e hidráulicas son más fáciles de obtener, en ese orden. Sin embargo, la hidráulica en particular requiere equipos de tuberías, bombas y diversos trabajos de mantenimiento relacionados con el aceite, así como una baja eficiencia energética, por lo que la tendencia hacia los motores eléctricos se ha impuesto recientemente. Algunos fabricantes también se preocupan por las cuestiones medioambientales y ofrecen Actuadores Rotativos híbridos que combinan los mejores aspectos de la energía hidráulica y eléctrica.
Tipos de Actuadores Rotativos
1. De Piñón y Cremallera
El tipo de piñón y cremallera consta de un engranaje lineal denominado cremallera, un engranaje circular denominado piñón, un pistón accionado por aire comprimido y cámaras a ambos lados del pistón. Las cámaras están llenas de aire comprimido, que empuja el pistón, que a su vez acciona el engranaje lineal junto con el pistón, haciendo girar el engranaje circular.
Esta rotación permite que el mecanismo funcione como un actuador de movimiento giratorio. Estructuralmente, tiene altas propiedades de sellado y relativamente pocas fugas de aire, pero su compleja estructura y alto coste son sus desventajas.
2. Tipo Yugo Escocés
El tipo de yugo escocés, utilizado principalmente en hidráulica, consta de un pistón, un muelle y un eje giratorio. La presión hidráulica hace que el pistón se mueva hacia arriba y hacia abajo, que se convierte en un movimiento de rotación por el eje de rotación y funciona como un actuadores rotativos.
3. Tipo Paleta
El tipo de paletas consta de una cámara en un eje circular al que están conectadas las paletas. La cámara tiene dos espacios con paletas, y llenando un lado con aire comprimido, el eje se mueve en dirección rotatoria y se convierte en un movimiento rotatorio.
Una cámara con un álabe se denomina álabe simple, mientras que una cámara con dos álabes se denomina álabe doble. Las paletas dobles pueden tener un ángulo de oscilación limitado, pero pueden proporcionar el doble de par de rotación que una paleta simple.