Actuadores lineales 101 - Todo lo que necesita saber sobre actuadores lineales

Video del actuador Micro actuadores Uso del mundo real Velocidad del actuador Actuadores sincronizantes

Actuador lineal interior Firgelli

Todo lo que necesitas saber sobre actuadores lineales

Este artículo le dará una comprensión básica de cómo actuadores trabajo y la terminología utilizada para describirlos. Cuando comprenda lo básico, será mucho más fácil para usted seleccionar su propio electricidad actuador lineal

¿Qué es un actuador?

¿Qué es un actuador?

Un solenoide es un dispositivo que requiere una entrada de fuente de energía y una entrada de señal externa.  Estas entradas crean una salida generalmente en forma de movimiento que puede ser rotativa o lineal. Para los fines de este artículo, nos centramos en los actuadores que crean un movimiento lineal, sin embargo, hemos creado un artículo mucho más detallado que se centra específicamente en los actuadores en general, para ver que van aquí "Actuadores"

Para ayudarlo más, hemos creado un artículo llamado "No compre un actuador lineal hasta que lea estos cinco pasos. "  Esto puede ayudarlo a evitar las muchas dificultades para comprar un actuador lineal eléctrico en línea.

¿Qué hay dentro de un actuador?

También hemos creado una calculadora que puede usarse para calcular qué tipo de actuador lineal puede necesitar para una aplicación específica. Simplemente ingrese algunos detalles básicos en la calculadora y se mostrarán los resultados. Haga clic aquí para ver la calculadora del actuador lineal

Demostración de video de un actuador

¿Qué es un actuador lineal?

Un eléctrico actuador lineal es un dispositivo que convierte el movimiento de rotación de un motor de CA o CC en movimiento lineal.  Puede proporcionar movimientos de empuje y extracción.

Este movimiento permite levantar, caer, deslizar, ajustar, inclinar, presionar o tirar de objetos con la simple presentación de un botón. ¡Solo considere todas las posibilidades con un producto que puede hacer todo este trabajo por usted con solo tocar un botón! Y para que sea aún más atractivo, estos actuadores eléctricos son increíblemente fáciles y seguros de instalar y configurar. Hoy hay cientos de millones de actuadores utilizados en el mundo para realizar muchas tareas diferentes. Siempre decimos que un actuador lineal es ideal para aplicaciones que son sucias, aburridas o peligrosas de los 3-D. Sin embargo, con el avance de la automatización del hogar, ahora encontramos que se han utilizado ampliamente en el hogar y la oficina para realizar tareas novedosas como el levantamiento de televisión y proyector, ascensores de escritorio, salidas de altavoces y también ascensores de electrodomésticos. 

Además, los actuadores lineales permiten al operador tener un control total sobre el control de movimiento seguro y preciso que proporcionan. Son energéticamente eficientes y tienen una larga vida útil con poco o ningún mantenimiento.

Instalar un actuador lineal eléctrico es muy fácil en comparación con los sistemas hidráulicos o neumáticos.  También ocupan mucho menos espacio y son significativamente más baratos que los actuadores hidráulicos y neumáticos, ya que no tienen bombas ni mangueras. 

Un actuador lineal eléctrico consiste en un motor de CC o CA, una serie de engranajes y un tornillo de plomo con la tuerca de conducción que empuja el eje de la barra principal dentro y hacia afuera.  Esto es en esencia en lo que consisten todos los actuadores lineales.  Todo lo que cambia de actuador a actuador es el tamaño del motor, el engranaje y el tornillo de plomo. Algunos otros electrónicos ayudan a determinar la cantidad de opciones de conmutación de límite de accidente cerebrovascular y retroalimentación posicional, pero básicamente, un actuador no es más que un motor, algunos engranajes y un tornillo de plomo.

¿Qué es una columna de elevación?

Columna de columna Firgelli Solenoide

 

Las columnas de elevación son otra forma de actuador lineal. Por lo general, proporcionan un accidente cerebrovascular más largo porque tienen múltiples etapas.  Esto les permite expandirse y contraerse en una longitud más larga que cuando están completamente cerrados. Otra forma de decirlo es que un columna es un actuador dentro de un actuador. 

Otra ventaja de un elevador de columna es que la guía lineal está integrada en la estructura del actuador y no necesita agregar externamente.  Los actuadores lineales generalmente no hacen frente a la carga lateral (discutimos eso más adelante).  Los elevadores de columnas tienen su sistema de guía integrado en el que son mejores para algunas aplicaciones sobre otras.

¿Qué es un actuador micro lineal?

Inside Actuator 2

Actuadores micro lineales o mini actuadores lineales se utilizan en aplicaciones donde el espacio es limitado o el golpe del actuador requerido es pequeño. Tal vez necesite mover algo pequeño o no muy lejos que un actuador micro lineal sería ideal para tal aplicación.  Por lo general, los trazos de micro actuadores son de 10 mm a 100 mm y son de tamaño muy compacto.  Una de las desventajas de un micro actuador lineal es que las fuerzas tienden a ser asignadas debido a los motores más pequeños que los impulsan

Los beneficios de los actuadores lineales eléctricos sobre los sistemas hidráulicos

Los actuadores lineales eléctricos son la solución perfecta cuando necesita un movimiento simple, seguro y limpio con un control de movimiento preciso y suave. Puede elegir sistemas de actuadores para ajustes, inclinar, empujar, tirar y levantar con fuerzas bastante altas.

Un sistema hidráulico es capaz de inmensas fuerzas, pero esos sistemas requieren bombas de alta presión, válvulas de alta presión y tuberías, y un tanque para contener todo ese fluido hidráulico. Entonces, si tiene mucho espacio y el dinero no es objeto, entonces la hidráulica podría ser el camino a seguir.

El actuador hidráulico utiliza fluido para empujar un pistón hacia atrás y hacia adelante, mientras que un actuador lineal eléctrico utiliza un motor de CA o CC para conducir un tornillo de plomo.  El tornillo de plomo está equipado con una tuerca que corre hacia arriba y hacia abajo del tornillo de plomo, convirtiendo el movimiento rotativo en movimiento lineal.

Hay inconvenientes en el uso de la hidráulica desde un punto de vista operativo. El principal es control. Tiene muy poco control de precisión cuando se trata de estos sistemas.

Un actuador lineal eléctrico tiene una larga vida útil con poco o ningún mantenimiento. Esto garantiza un costo operativo total muy bajo en comparación con otros sistemas.

Los sistemas de actuadores eléctricos son tranquilos, limpios, no tóxicos y eficientes energéticamente. Cumplen con las demandas y legislación cada vez mayores sobre equipos ambientalmente sólidos.

¿Cuáles son algunos ejemplos del mundo real de lo que puede hacer un actuador lineal?

Aquí hay un video para mostrar, así que los ejemplos del mundo real de dónde se usan los actuadores en nuestras vidas diarias:

Los actuadores lineales mueven cosas y hemos visto miles de aplicaciones a lo largo de los años. 

Algunos ejemplos de aplicaciones prácticas de automatización son:

  • Escotillas motorizadas
  • Levantos de electrodomésticos de cocina
  • Control del acelerador
  • ESCRITOS DE MOTOR marino
  • Pasos de deslizamiento
  • Ajustadores de quitanieves
  • Tolvas
  • Puertas ocultas
  • Paneles solares
  • Puertas correderas
  • Tratamientos corredizos de ventana
  • Implementaciones agrícolas
  • Animatrónica y robótica

Las aplicaciones industriales incluyen:

  • Control del amortiguador y estaciones de trabajo ajustables a la altura
  • Automatización del hogar, como televisores o proyectores en movimiento

¿Cuál es la diferencia entre la carga estática y la carga dinámica?

Puede ver en nuestras hojas de especificaciones, tanto la carga estática como la dinámica. La dinámica, o la carga de elevación, es la fuerza que se aplicará al actuador lineal mientras está en movimiento. La carga estática, a veces llamada carga de retención, es la fuerza que se aplicará al actuador lineal cuando no esté en movimiento. La carga dinámica es lo que necesita para mover algo y la carga estática es lo que necesita para mantener eso en su lugar.

¿En qué dirección se pueden aplicar las cargas a los actuadores lineales?

Los actuadores lineales se pueden usar en tensión, compresión o aplicaciones combinadas. Nos referimos a esto como la fuerza de empuje o tracción. Se debe evitar la respuesta lateral o la carga cruzada. En una situación en la que no se puede evitar la carga lateral, sugerimos a los clientes que usen rieles de deslizamiento lineal o toboganes de cajón en su sistema.  El riel deslizante puede manejar mucha más carga lateral que el actuador.  Al reducir la carga lateral, el actuador lineal puede realizar su fuerza máxima de empuje y tracción.

¿Se permite la carga lateral en los actuadores lineales?

Sideloading, o carga radial, es una fuerza aplicada perpendicular a la línea central del actuador lineal. La carga excéntrica es cualquier fuerza cuyo centro de gravedad no actúa a través del eje longitudinal del actuador. Siempre se debe evitar la carga lateral y la carga excéntrica, ya que pueden causar unir y acortar la vida útil del actuador lineal. Sin embargo, si usa un diapositiva En la aplicación, esto afectará en gran medida la cantidad de carga que se puede aplicar. Al colocar el objeto, se está moviendo en un diapositiva Permite que el peso sea transportado por el portaobjetos en lugar del actuador que toma todo el peso.  Otra opción cuando se trata de la carga lateral es usar un actuador de pista.

¿Los actuadores lineales tienen interruptores de límite?

Interruptores de límite del actuador

La mayoría de los actuadores lineales vienen con interruptores límite integrados en ellos. El tipo de interruptores de límite disponibles varía con cada gama de productos.  Estos incluyen la proximidad electromecánica, magnética y la leva rotativa. Los interruptores de límite normalmente están preestablecidos en los actuadores para detener el accidente cerebrovascular del actuador cuando llega a su extensión completa y retracción completa. El propósito de usar interruptores de límite en actuadores lineales es evitar que el actuador se detenga una vez que llegue al final de su límite mecánico.  Si el actuador se detiene, los motores aún intentan continuar que eventualmente resultarán en el incendio del motor. Esta es la razón por la cual los actuadores generalmente tienen interruptores de límite incorporados, para apagar la potencia eléctrica al motor una vez que llegue al final del trazo.  La inversión de la polaridad luego permite que el actuador cambie de dirección. 

Los interruptores de límite son importantes porque evitan que el actuador queme y detenga el motor cuando llegue al final de la carrera. El interruptor de límite simplemente corta la alimentación al motor.

Los interruptores de límite externos le permiten la flexibilidad de establecer los límites de viaje en su sistema para que se ajuste a su aplicación en particular. El cliente es responsable de configurar correctamente el interruptor de límite en la unidad. Si los interruptores de límite no se establecen o se establecen incorrectamente, la unidad puede dañarse durante la operación.

¿Qué es un actuador lineal de interruptor de límite ajustable?

Actuador lineal de interruptor de límite ajustable

Los actuadores con interruptores de límite incorporados no son ajustables porque se establecen en la fábrica a medida que se ensamblan. Sin embargo FIRGELLI® Han desarrollado el primer actuador de interruptor de límite ajustable externamente (pendiente de patente) que permite al usuario poder ajustar la última pulgada de viaje de la posición de detención de los actuadores. Hemos escrito un artículo separado solo sobre este nuevo dispositivo inteligente aquí "¿Cómo funciona un actuador de interruptor de límite ajustable?". Este nuevo producto hace que sea muy fácil ajustar la carrera final final del viaje para ayudar con el proceso de instalación de aplicaciones. En la mayoría de los casos, es poco probable que la aplicación requiera una longitud de carrera fija exacta, o en algunos casos es posible que la carrera sea necesario Ajustado con el tiempo, que es donde este tipo de actuador lineal sería extremadamente útil. ha incorporado los interruptores de límite ajustables realmente ayudaría a mantener las cosas sin problemas.

 

¿Qué tipo de motores usan los actuadores lineales?

Actuador lineal en el interior Firgelli

Los actuadores lineales están disponibles con variantes de motor de CA o CC.  Sin embargo, cada rango tiene tipos estándar preferidos.  Los motores DC son los más populares y típicamente son de 12 voltios.  Los motores de 24 voltios se utilizan para aplicaciones más industriales o en actuadores de alta fuerza donde son más eficientes. 

Los motores de CA serán 220-240 Motores de FASE VAC 1, 220-240/380-415 Motores 3 fases (50/60Hz) o motores de 24 VDC.

¿Están disponibles los actuadores lineales en diferentes velocidades?

Este video a continuación es una introducción rápida a todas las características principales de nuestra prima. Actuadores lineales

Los actuadores lineales están disponibles en una variedad de velocidades lineales y se detalla una lista estándar con cada producto. Para lograr diferentes velocidades, el engranaje en el actuador cambiará.  Tenga en cuenta que cuando los engranajes se cambian a la velocidad de afectación, la fuerza también se cambiará.  La fuerza y ​​la velocidad siempre intercambian entre sí.

¿Cuál es la capacidad del ciclo de trabajo de un actuador lineal?

Ciclo de servicio La calificación para un actuador lineal generalmente se expresa como un porcentaje de "a tiempo" (la relación entre el tiempo total hasta el tiempo total) o como la distancia recorrida durante un período de tiempo. La calificación del ciclo de trabajo se expresa de manera diferente para diferentes tipos de actuadores.  Para una discusión más detallada del ciclo de trabajo, consulte la publicación del blog "¿Qué es el ciclo de trabajo en un actuador lineal?"

¿Qué tipo de montaje tienen los actuadores lineales?

Los actuadores lineales generalmente tienen puntos de montaje que llamamos a los trituradores en cada extremo del actuador para permitir un movimiento giratorio. Hay una serie de opciones.  Double Clevis es estándar, pero generalmente cada actuador tiene su propio estandarizado soporte de montaje que usarías. 

¿Qué tipo de recintos tienen los actuadores lineales?

Los actuadores lineales tienen diferentes calificaciones de IP. Cuanto menor sea el número, menor es la protección.  Por ejemplo, IP54 ofrece protección básica como polvo e IP66 ofrece una protección impermeable y es ideal para uso al aire libre. Este cuadro a continuación muestra la clasificación IP de cada uno de los FirgelliLos actuadores lineales. También escribimos una publicación de blog separada solo sobre el tema de clasificaciones de IP del actuador lineal aquí

Calificación IP del actuador

¿Es posible la conducción posterior en los actuadores lineales electromecánicos?

A menos que se indique lo contrario, la conducción posterior es posible en todos los actuadores lineales eléctricos. La conducción posterior es cuando se aplica una fuerza que es mayor que la fuerza estática, lo que permite que el eje del actuador se mueva sin que se le aplique ninguna potencia.  Los actuadores que usan un tornillo de bola normalmente están equipados con un freno eléctrico (típicamente montado en el motor) para evitar que la carga impulse el actuador.

¿Puede un actuador lineal ponerse una parada difícil?

No recomendamos aplicaciones que tengan posibles paradas difíciles porque puede hacer que el actuador se atasque. Los ejemplos de intermediación incluyen exagerarse los interruptores de límite y atascar la tuerca y tornillo internamente en los extremos extremos de la carrera o conducir el actuador contra un objeto inamovible y así sobrecargar el actuador severamente.

¿Cuáles son los factores comunes en el fracaso de un actuador lineal?

La carga inadecuada, la instalación inadecuada, el deber excesivo y los entornos extremos pueden contribuir a la falla prematura del actuador. El más popular es la sobrecarga debido a la amplificación de la fuerza.

Si en el futuro necesita reemplazar su actuador lineal, nuestro reemplazo del actuador El artículo será de gran ayuda.

¿Se pueden sincronizar dos o más actuadores lineales?

Las pequeñas diferencias en la velocidad del motor en actuadores idénticos son bastante normales.  Y la carga de actuador diferente puede hacer que las unidades salgan de la sincronización muy fácilmente. Por lo tanto, las unidades no se pueden garantizar que se ejecute en sincronización.  Para la sincronización exacta se recomienda un sistema de control de circuito cerrado. Esto es posible utilizando un actuador con retroalimentación integrada.  Los datos de comentarios se envían a un controlador Y el controlador luego calcula cómo hacer que los actuadores funcionen juntos independientemente de sus diferencias de carga o velocidad. Actuadores de retroalimentación Incluya potenciómetros, sensores ópticos o sensores de pasillo.  Nuestra publicación de blog "Lograr el movimiento sincronizado usando Firgelli Actuadores lineales " proporciona información más detallada sobre este tema.

¿Los actuadores están lubricados de por vida?

Los actuadores lineales se lubrican en grasa para las partes internas del actuador, incluidos los conjuntos de la caja de cambios y los ensamblajes de tornillo de plomo y tuercas. Los actuadores están engrasados ​​de por vida.

Prueba de temperatura

En la prueba de temperatura, los actuadores se prueban para operar a temperaturas extremas, así como para soportar cambios rápidos en la temperatura.  En la mayoría de los casos, las pruebas se realizan en el actuador para soportar pasar de un entorno A +100 ° C a -20 ° C repetidamente y aún así mantener una funcionalidad completa.

Características futuras para actuadores

Características futuras para actuadores

A medida que la tecnología avanza, hay varias características futuras que podrían agregarse a los actuadores para mejorarlos. Algunas características futuras potenciales incluyen:

Sensores inteligentes: los actuadores podrían estar equipados con sensores inteligentes que pueden detectar cambios en la posición, presión o temperatura de la silla. Esta información podría usarse para ajustar el movimiento del actuador y proporcionar una experiencia más personalizada y cómoda para el usuario.

Sistemas de control avanzados: los actuadores podrían integrarse con sistemas de control avanzados que permiten un control de movimiento más preciso y flexible. Estos sistemas de control también podrían incluir algoritmos de IA que aprenden las preferencias de movimiento del usuario y ajustan el movimiento del actuador en consecuencia.

Conectividad inalámbrica: los actuadores podrían estar equipados con conectividad inalámbrica, lo que permite controlarse de forma remota a través de una aplicación para teléfonos inteligentes u otro dispositivo inalámbrico. Esto permitiría una mayor comodidad y flexibilidad para ajustar la posición de la silla.

Cosecha de energía: los actuadores podrían diseñarse para cosechar energía del movimiento del silla o el calor corporal del usuario, reduciendo la necesidad de fuentes de energía externas y aumentando la sostenibilidad del actuador.

Capacidades de autodiagnóstico y auto reparto: los actuadores podrían estar equipados con capacidades autodiagnósticas y de auto reparto que pueden detectar y solucionar cualquier problema o mal funcionamiento automáticamente, reduciendo los costos de tiempo de inactividad y mantenimiento.

Reducción de ruido: los actuadores podrían diseñarse con características de reducción de ruido, como materiales de reducción de sonido o tecnologías motoras avanzadas, para reducir el ruido producido durante la operación y proporcionar una experiencia más pacífica para el usuario.

En general, estas características futuras podrían mejorar los actuadores mejorando su rendimiento, conveniencia, sostenibilidad y seguridad.

 

Para una mirada más profunda de cómo funciona un actuador lineal, creamos este artículo "Dentro de un actuador lineal: cómo funciona un actuador."

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