Un actuador és un dispositiu automatitzat que s'utilitza per controlar o produir moviment en un mecanisme o sistema. L'energia necessària per controlar o produir aquest moviment s'obté de cinc fonts principals: mecànica, hidràulica, pneumàtica, tèrmica i magnètica.
Els actuadors sovint es consideren una classe de motors. Tanmateix, hi ha una diferència clau entre els dos: els motors produeixen moviment rotatiu, mentre que els actuadors solen produir un moviment lineal i restringit. Hi ha excepcions.
Els actuadors converteixen l'energia d'entrada per produir el tipus de moviment desitjat.
Un exemple típic d'aplicació d'un actuador és una vàlvula de papallona.
Tipus d'actuadors
1. Els actuadors mecànics utilitzen dispositius mecànics com ara cargols, preses de cargol, cargols de boles, cargols de rodets, eixos de rodes o lleves per convertir el moviment rotatiu en moviment lineal.
Tanmateix, els actuadors mecànics no es poden utilitzar per a l'automatització i només es poden accionar manualment.
2. Els actuadors hidràulics utilitzen un cilindre buit ple de fluid mecànic i un pistó inserit en ell.
Quan s'aplica una pressió desequilibrada al pistó, es crea una força que pot moure un objecte extern. Aquests actuadors produeixen un desplaçament precís al llarg de l'eix del pistó.
3. Els actuadors pneumàtics són similars als actuadors hidràulics, excepte que utilitzen un gas comprimit més que un líquid per generar força.
4. Els actuadors piezoelèctrics utilitzen materials especials per generar una tensió quan s'aplica pressió mecànica. Aquests materials s'expandeixen quan s'aplica una tensió.
S'utilitzen per produir moviments extremadament precisos i requereixen tensions molt altes per funcionar. 5.
5. Els actuadors electrohidrostàtics tenen bombes que giren cap endavant i cap enrere per extreure fluid d'un recipient a pressió mitjançant un conjunt de vàlvules. El moviment precís de la bomba giratòria en aquests actuadors s'aconsegueix utilitzant un posicionador digital per a la retroalimentació i un servocontrolador per controlar la bomba.
S'utilitzen per a accionaments de paletes de guia d'entrada, accionaments submarins remots, etc.
Com seleccionar un actuador
La selecció de l'actuador es basa en una varietat de paràmetres mecànics, com ara la càrrega, la longitud de la carrera i el temps.
La idoneïtat i els avantatges també són consideracions importants a l'hora de seleccionar un actuador per a la vostra aplicació específica.
1. Els actuadors hidràulics proporcionen una gran força en una mida petita, però requereixen una font hidràulica.
2. Els actuadors pneumàtics utilitzen aire de fàbrica.
3. Els actuadors elèctrics ofereixen una millor controlabilitat i són menys propensos a les fuites, cosa que els dóna un avantatge en entorns de sala blanca. Tot i que tenen un cost inicial elevat, són més econòmiques a la llarga.
4. Els actuadors pneumàtics de vàlvules -de doble efecte i de retorn per molla- utilitzen diferencials de pressió com a actuadors alimentats o no.
5. Els actuadors piezoelèctrics estan dissenyats per a microposicionaments i utilitzen cristalls piezoelèctrics per produir moviments d'alta precisió per a aplicacions com ara la fabricació d'òptica i semiconductors.
Altres factors a tenir en compte
Hi ha diversos altres factors i paràmetres a tenir en compte a l'hora de seleccionar l'actuador adequat per a una aplicació. Alguns d'aquests s'enumeren a continuació.
Configuració de la instal·lació
Després de seleccionar l'actuador ideal, haureu de decidir com es muntarà a l'equip que voleu posar en marxa.
Parell de sortida
El parell de sortida descriu la força de rotació que un actuador pot aplicar a una vàlvula per tancar-la. S'aplica tant a actuadors rotatius elèctrics com a fluids.
Empenta màxima
És la força màxima que pot aplicar l'actuador per empènyer o subjectar el fluid de treball.
Velocitat màxima
És la velocitat màxima lineal o de rotació que pot proporcionar el dispositiu. Normalment s'expressa en rpm per als actuadors rotatius i en mil·límetres per segon per als dispositius lineals.