Actuadores hidráulicos frente a actuadores eléctricos

Dispositivos mecánicos llamados actuadores para transformar la energía en movimiento. En este caso, una orden de control hace que un sistema físico se desplace, produciendo fuerza para completar la tarea encomendada. Es posible accionar la señal de mando manual o automáticamente, en función del suministro de energía.

Los actuadores regulan la maquinaria y permiten el movimiento de piezas, incluyendo su elevación, fijación, obstrucción y expulsión. Los actuadores suelen ser componentes esenciales en los procesos industriales y de fabricación, donde activan válvulas, interruptores, bombas y motores. Válvula Dombor se fabrican con materiales duraderos y garantizan el máximo control de calidad. Esta guía ayudará a la gente a aprender sobre actuador hidráulico vs actuador eléctrico.

Qué es un actuador hidráulico 

Mediante un actuador hidráulico es posible convertir la energía de presión del líquido en energía mecánica. El actuador hidráulico consiste en un cilindro o un motor de fluido que utiliza la energía hidráulica para funcionar mecánicamente. Como resultado del movimiento mecánico se produce un movimiento rotacional, lineal u oscilatorio.

La cámara descendente del actuador está unida a la línea hidráulica de alimentación y retorno, que permite que el líquido hidráulico fluya dentro y fuera de la cámara descendente. La acción del pistón se transmite mediante el vástago a la válvula de accionamiento hidráulico. La válvula se mantiene en posición cerrada por la fuerza del muelle cuando no hay presión de líquido hidráulico. La presión en la cámara descendente aumenta cuando se introduce líquido. 

La fuerza producida por esta presión en la parte inferior del pistón es la opuesta a la fuerza estimulada por el muelle. El pistón empieza a moverse hacia arriba cuando la fuerza hidráulica supera la fuerza del muelle. El muelle se comprimirá y la válvula comenzará a abrirse. El aceite hidráulico que sale del cilindro hace que la fuerza hidráulica descienda por debajo de la fuerza del muelle, lo que hace que el pistón descienda y la válvula se cierre.

Qué es un actuador eléctrico 

Un actuador eléctrico es una máquina que puede provocar el movimiento de una carga o una actividad que requiera una fuerza como la sujeción, utilizando un motor eléctrico para desarrollar la fuerza crítica. Al girar el husillo o rotor, el motor eléctrico producirá un movimiento rotatorio. El husillo del motor está conectado a un tornillo en espiral a través del eje de transmisión, y gira en una tuerca de husillo de bolas.

La tuerca del husillo a bolas es empujada hacia delante o hacia atrás a lo largo del husillo helicoidal a medida que gira el eje. A medida que el motor gira en sentido horario o antihorario, un vástago hueco conectado a la tuerca del husillo de bolas genera un movimiento lineal hacia fuera o hacia dentro del eje lineal. válvula de accionamiento eléctrico. El accionamiento eléctrico del motor regula la velocidad de rotación, lo que permite flexibilidad. 

El actuador lineal puede programarse para desplazarse a un lugar determinado, detenerse y, a continuación, seguir moviéndose o volver a su estado de reposo. El sistema de retroalimentación proporciona datos posicionales. El par que puede producirse y la fuerza que puede ponerse en funcionamiento a través del actuador dependen de la potencia del motor. 

Actuador hidráulico frente a actuador eléctrico: Diferencias

Esta sección ayudará a comprender las diferencias entre un actuador hidráulico y uno eléctrico. 

Componentes 

Los actuadores hidráulicos tienen varios componentes en su construcción interna. Las piezas incluyen un junta hidráulicaun vástago, un cilindro, un conector de vástago, un pistón, un muelle y un orificio de entrada y salida. 

Los diferentes componentes de un actuador eléctrico son la horquilla delantera o trasera, el tubo interior, el tubo exterior, el componente del husillo, el componente de sellado del limpiaparabrisas, la tuerca de accionamiento, los finales de carrera, el tope de seguridad, los engranajes, la carcasa del motor, el motor de corriente continua y los sensores de salida o de realimentación. 

Tipos 

Aquí hay otra diferencia entre actuadores eléctricos vs actuadores hidráulicos en cuanto a sus tipos.

• Actuador hidráulico

Consulte los distintos tipos de actuadores hidráulicos: 

• Cilindro hidráulico de simple efecto 

La acción de la presión hidráulica impulsa el movimiento lineal en una sola dirección. Cuando cesa la presión hidráulica, el movimiento de retorno puede realizarse mecánicamente mediante un muelle interno que se sustituye por la fuerza mecánica hacia el exterior.

• Cilindro hidráulico de doble efecto 

Los cilindros hidráulicos de doble efecto, que son actuadores lineales, utilizan la presión hidráulica para moverse en ambas direcciones. En los cilindros hidráulicos de doble efecto, la carrera del pistón es mucho más larga que en los cilindros de simple efecto.

• Actuadores hidráulicos rotativos

En función del procedimiento a realizar, ya sea rotación continua o rotación de un número predeterminado de grados, los actuadores hidráulicos pueden ser de varios tipos para realizar un pequeño giro de algunos grados o una rotación de 360 grados. 

• Actuador eléctrico

He aquí diferentes tipos de actuadores eléctricos: 

• Actuador de corte eléctrico rotativo

La señal normalizada integrada es soportada por este tipo de actuadores. Para accionar mecánicamente la válvula y completar la operación de modificación automática, transforman las señales en desplazamientos angulares comparables.

• Actuador eléctrico de corte lineal 

Existen dos modelos diferentes de fuente de alimentación para este tipo de actuador eléctrico, que incluyen fuentes de alimentación monofásicas de CA y trifásicas de CA. El actuador eléctrico más reciente se establece a partir de la señal de control del regulador con el fin de lograr un movimiento alternativo lineal predeterminado.

• Actuador eléctrico lineal inteligente

Se trata de un actuador lineal inteligente con desplazamiento de salida lineal. Este actuador está fabricado con sustancias de precisión fiables y de alta calidad, y es seguro y fiable. Tiene una amplia gama de aplicaciones y es comparable a todo tipo de válvulas de bola, incluyendo válvulas mariposa y válvulas de control.

• Actuador eléctrico rotativo de tipo regulador 

Este tipo de actuador completamente electrónico puede funcionar con una fuente de alimentación de CA de 220 V. Recibe señales de entrada de 4mA a 20mA o de 1V a 5V cc desde el operador, el sistema o el regulador. También es accesible con un servosistema, y no se requieren servoamplificadores adicionales. El controlador del componente de entrada acepta circuitos integrados heterogéneos y sofisticados, y está sujeto a conductas de envejecimiento tras ser endurecido por vertido de resina. 

• Actuador eléctrico SMC

Estos actuadores eléctricos presentan una serie de ventajas, como una aceleración y velocidad reguladas y predecibles. Se pueden alcanzar múltiples posiciones con gran precisión y reproducibilidad. En ocasiones, las fuerzas son casi automáticas. Los requisitos de infraestructura y los costes energéticos son escasos o nulos al no ser necesario el aire condensado. Estos tipos de actuadores se crearon pensando en la sencillez de uso y configuración.

Proporcionar control 

En lo que respecta a los actuadores eléctricos frente a los hidráulicos, el actuador hidráulico funciona bien en aplicaciones sencillas de posición de extremo a extremo. Los perfiles de movimiento complejos requerirían sistemas servohidráulicos más caros. Un actuador eléctrico con servomotor permite un control variable ilimitado de la posición, la velocidad, la fuerza de salida y otros factores. Es factible cambiar las cosas sobre la marcha. Los niveles de precisión y repetibilidad son relativamente mejores en comparación con el sistema hidráulico. 

Temperatura de funcionamiento 

Los sistemas de actuadores hidráulicos son relativamente sensibles a la temperatura. El aceite se vuelve más pesado y se mueve con más lentitud en frío, lo que provoca un rendimiento aletargado y desigual. Las altas temperaturas causadas por el sobrecalentamiento o el entorno pueden provocar el deterioro del aceite o el fallo de las juntas. Se utiliza un calentador adicional del depósito para mantener la temperatura de funcionamiento en frío, y un intercambiador de calor controla el sobrecalentamiento.

La instalación de cualquiera de los dos equipos eleva los costes del sistema. Como pueden ajustarse para funcionar a una temperatura específica durante el esfuerzo necesario, los sistemas de actuación eléctrica son menos susceptibles a la temperatura. Los actuadores eléctricos pueden ir provistos de grasa para temperaturas severas para reaccionar con rapidez en aplicaciones frías. 

Huella 

Un cilindro hidráulico ocupa poco espacio en el lugar donde se utiliza, pero la unidad de potencia hidráulica, que controla la presión y el caudal del aceite, requiere mucha superficie. Además, puede ser necesario incluir otras piezas como manómetros, intercambiadores de calor, acumuladores y cables. Con su mezcla de actuador, cables, accionamiento, motor y armario, un actuador eléctrico ocupa una superficie total relativamente compacta. En el servomecanismo eléctrico sólo se acepta una pizca del área necesaria para el cilindro hidráulico con HPU. 

Velocidad hidráulica y eléctrica 

El suministro de fuerzas elevadas puede suponer un reto tanto para los actuadores hidráulicos como para los eléctricos. En el caso de un cilindro hidráulico, debe haber suficiente fluido presurizado en el sistema para bombear el fluido al cilindro en el tiempo adecuado para alcanzar velocidades rápidas con fuerzas mayores. Puede ser necesario un sistema de expansión para mantener el volumen presurizado.

Para producir una fuerza elevada, un sistema de accionamiento eléctrico depende de las RPM del motor, el par y las propiedades del tornillo. Sin embargo, la velocidad está limitada por la caída de RPM que se produce al aumentar el par a medida que el servomotor se hace más grande.

Positivamente, puesto que tiene supervisión sobre el perfil de movimiento completo, el actuador eléctrico no necesita acariciar la longitud completa de cada ciclo. Como el actuador puede realizar movimientos más rápidos y competentes, podría ser capaz de producir velocidades máximas. Lo mejor es conseguir las válvulas que se fabrican con medidas de control de calidad. 

Vida útil y mantenimiento 

Si se mantienen adecuadamente, los cilindros hidráulicos son máquinas resistentes que ofrecen una larga vida útil. Sin embargo, el mantenimiento requiere tiempo de equipo, el tiempo de inactividad de la máquina y juntas, lubricantes y filtros nuevos. No habrá tiempo de inactividad, ya que no habrá necesidad de mantenimiento si el actuador lineal eléctrico está correctamente dimensionado para la aplicación. Partiendo de un cálculo preciso de la vida útil del actuador, se puede elegir una barra eléctrica adecuada.

Cómo elegir actuadores hidráulicos y eléctricos

Cada actuador produce movimiento de alguna manera a partir de la energía almacenada, pero difiere la forma en que pueden gestionar esa energía y transformarla en trabajo. Conocer las especificaciones del entorno de trabajo del actuador y las expectativas puede ayudar a determinar qué actuador es el adecuado para la aplicación elegida. Ambos actuadores sirven para una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias. 

Elija actuadores hidráulicos: 

Estas son las aplicaciones de los actuadores hidráulicos: 

• Se utilizan en aplicaciones de fuerza elevada.
• Estos actuadores se emplean para diferentes aplicaciones, como accionamientos de grúas, grúas autopropulsadas, cabrestantes, excavadoras, motores de ruedas en automóviles marciales, accionamientos de agitadores, accionamientos de alimentadores, etc. 
• Se utilizan principalmente en molinos de rodillos, trasmallos, hornos, mezcladoras, accionamientos de tambores, trituradoras para automóviles, neumáticos, perforadoras, cortadoras de césped, cortadoras de zanjas, etc. 
• Puede utilizarse como sensor. 
• Regulación de la velocidad en bucle cerrado
• Posicionamiento muy preciso para cargas masivas
• Freno hidráulico 
• Gato hidráulico
• Ariete hidráulico 

Elija actuadores hidráulicos: 

Los actuadores eléctricos están presentes en una amplia gama de aplicaciones industriales, que son las siguientes: 

• Se encuentran en el sector de la automoción para vehículos sin conductor, dispensación y elección de procedimientos de combinación como pegado, fusión y remachado. 
• La fabricación de botellas de PET, los equipos de envasado y etiquetado y las aplicaciones robóticas, como los robots de ordeño, son aplicaciones del negocio de alimentación y bebidas. 
• Se utilizan ampliamente en la industria del envasado y en la manipulación de materiales para tareas como servoprensas y sujeción. 
• Su aplicación en electrónica, robótica, ensamblaje electrónico, máquinas-herramienta y muchos otros sectores industriales es posible gracias a su precisión, flexibilidad y bajo coste de funcionamiento.

Conclusión

El entorno de trabajo industrial determinará si un actuador eléctrico o un actuador hidráulico es ideal para las aplicaciones deseadas. En salas blancas, los actuadores eléctricos son la única alternativa práctica. En entornos exteriores de trabajo pesado, los actuadores hidráulicos son bastante comunes. La potencia que puede gestionar cada actuador constituye la mayor parte de sus diferencias.

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