Actuador rotatorio

Un actuador rotatorio es un actuador que produce un movimiento rotatorio o torque .

El actuador más simple es puramente mecánico, en el que el movimiento lineal en una dirección da lugar a la rotación. Los actuadores más comunes se alimentan eléctricamente; otros pueden alimentarse neumática o hidráulicamente , o utilizar energía almacenada en resortes .

El movimiento producido por un actuador puede ser una rotación continua, como en el caso de un motor eléctrico , o un movimiento hacia una posición angular fija, como en el caso de los servomotores y los motores paso a paso . Otra forma, 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.

Los motores paso a paso son un tipo 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 motor paso a paso se combina con un codificador de posición o al menos un sensor de referencia único en la posición cero, es posible mover el motor a cualquier posición angular y, por lo tanto, actuar como un actuador rotatorio.

Un servomotor es un conjunto de varios componentes: un motor (normalmente eléctrico, aunque también se pueden utilizar motores hidráulicos), un tren de engranajes para reducir las numerosas rotaciones del motor a un par de giro mayor, un codificador de posición que identifica la posición del 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 refleje una posición que coincida con la ordenada.

Un servo simple y de bajo coste de este tipo se utiliza ampliamente para modelos radiocontrolados .

Un nuevo y novedoso tipo de actuador ultraligero utiliza un cable con memoria . Cuando se aplica una corriente, el cable se calienta por encima de su temperatura de transición y, por lo tanto, cambia de forma, lo que aplica un par al eje de salida. Cuando se corta la energía, el cable se enfría y vuelve a su forma anterior. ^[1]

Tanto la potencia hidráulica como la neumática se pueden utilizar para accionar un actuador, normalmente 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 fluida . ^[2] Los actuadores de potencia fluida son de dos formas comunes: aquellos en los que un mecanismo de pistón y cilindro lineal está engranado 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. ^[2] 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.

En los casos en que se dispone de un suministro de vacío , pero no de energía neumática, se han fabricado incluso actuadores rotativos que funcionan con energía de vacío. El único ejemplo común de esto fue el de los primeros limpiaparabrisas automáticos de los automóviles hasta alrededor de 1960. Estos utilizaban el vacío del colector de un motor de gasolina para accionar un actuador de paletas oscilantes de un cuarto de vuelta. Estos limpiaparabrisas funcionaban adecuadamente cuando el motor funcionaba con poca carga, pero eran conocidos por que, cuando trabajaban a toda velocidad o subían una pendiente, el vacío del colector se reducía y los limpiaparabrisas se ralentizaban hasta casi detenerse. ^[3]

Los actuadores rotativos se utilizan en una amplia gama de aplicaciones. Estas requieren actuadores de todos los tamaños, potencias y velocidades de funcionamiento. Estos pueden ir desde actuadores de potencia cero ^{[notas 1]} que solo se utilizan como dispositivos de visualización, como medidores de núcleo de aire . Otros incluyen actuadores de válvulas que operan válvulas de tuberías y procesos en la industria petroquímica , hasta actuadores para grandes proyectos de ingeniería civil, como compuertas y represas. Algunos ejemplos son... Limpiaparabrisas de automóviles, etc.

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