Actuadores

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ACTUADORES Los actuadores tienen como misión generar el movimiento de los elementos de las maquinas o sistema, según las órdenes dadas por la unidad de control (sistema de control) que transforman la salida de un microprocesador o un controlador en una acción de control para la maquina o dispositivo. Los actuadores transforman un determinado tipo de energía en otra diferente. Existen diversas clasificaciones de actuadores, siendo las más usuales aquellas que los distinguen según su fuente de energía consumida, siendo divididas en: x Neumática x Hidráulica x Eléctrica Los actuadores neumáticos utilizan el aire comprimido como fuente de energía y son muy indicados en el control de movimientos rápidos, pero de precisión limitada. Los motores hidráulicos son recomendables en los sistemas que tienen una gran capacidad de carga, junto a una precisa regulación de velocidad. Los motores eléctricos son los más utilizados, por su fácil y preciso control, así como por otras propiedades ventajosas que establece su funcionamiento, como consecuencia del empleo de la energía eléctrica. Cada uno de estos sistemas presenta características diferentes, siendo preciso evaluarlas a la hora de seleccionar el tipo de actuador más conveniente. Las características a considerar son, entre otras: x Potencia x Controlabilidad x Peso y volumen x Precisión x Velocidad x Mantenimiento x Coste Además de la clasificación expuesta de energía requerida por los actuadores, también son clasificados según la salida del movimiento desde el actuador que pueden ser: A. Accionamientos traslativos (“lineales”) Transforman energía eléctrica para proporcionar movimientos de translación.

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ACTUADORES

Los actuadores tienen como misión generar el movimiento de los elementos de las maquinas osistema, según las órdenes dadas por la unidad de control (sistema de control) que transforman lasalida de un microprocesador o un controlador en una acción de control para la maquina odispositivo. Los actuadores transforman un determinado tipo de energía en otra diferente.

Existen diversas clasificaciones de actuadores, siendo las más usuales aquellas que los distinguensegún su fuente de energía consumida, siendo divididas en:

NeumáticaHidráulicaEléctrica

Los actuadores neumáticos utilizan el aire comprimido como fuente de energía y son muyindicados en el control de movimientos rápidos, pero de precisión limitada.

Los motores hidráulicos son recomendables en los sistemas que tienen una gran capacidad decarga, junto a una precisa regulación de velocidad.

Los motores eléctricos son los más utilizados, por su fácil y preciso control, así como por otraspropiedades ventajosas que establece su funcionamiento, como consecuencia del empleo de laenergía eléctrica.

Cada uno de estos sistemas presenta características diferentes, siendo preciso evaluarlas a la horade seleccionar el tipo de actuador más conveniente. Las características a considerar son, entreotras:

PotenciaControlabilidadPeso y volumenPrecisiónVelocidadMantenimientoCoste

Además de la clasificación expuesta de energía requerida por los actuadores, también sonclasificados según la salida del movimiento desde el actuador que pueden ser:

A. Accionamientos traslativos (“lineales”) Transforman energía eléctrica paraproporcionar movimientos de translación.

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B. Accionamientos rotativos Transforman energía eléctrica para proporcionarmovimientos de rotación; necesitan de sistemas mecánicos para transformarmovimientos de rotación en translación.

O la transformación de rotacional (movimiento rotativo) a lineal (movimiento traslativo), oviceversa, por medio de acoplamientos mecánicos (transmisión mecánica).

Los elementos de transmisión mecánica tienen que presentar los siguientes requisitos:

Elevada rigidez mecánica.Bajos momentos de inercia y de masa.Robustez.Perdidas mínimas.Absorción de cargas y vibraciones.

La definición de transmisión mecánica, viene dada a un mecanismo encargado de trasmitirpotencia entre dos o más elementos dentro de una máquina. Son parte fundamental de loselementos u órganos de una máquina, muchas veces clasificados como uno de los dos subgruposfundamentales de estos elementos de trasmisión y elementos de sujeción.

En la gran mayoría de los casos, estas trasmisiones se realizan a través de elementos rotantes, yaque la transmisión de energía por rotación ocupa mucho menos espacio que aquella portraslación.

Una transmisión mecánica es una forma de intercambiar energía mecánica distinta a lastransmisiones neumáticas o hidráulicas, ya que para ejercer su función emplea el movimiento decuerpos sólidos, como lo son los engranajes y las correas de transmisión.

Típicamente, la transmisión cambia la velocidad de rotación de un eje de entrada, lo que resultaen una velocidad de salida diferente. En la vida diaria se asocian habitualmente las transmisionescon los automóviles. Sin embargo, las transmisiones se emplean en una gran variedad deaplicaciones, algunas de ellas estacionarias. Las transmisiones primitivas comprenden, porejemplo, reductores y engranajes en ángulo recto en molinos de viento o agua y máquinas devapor, especialmente para tareas de bombeo, molienda o elevación (norias).

En general, las transmisiones reducen una rotación inadecuada, de alta velocidad y bajo parmotor, del eje de salida del impulsor primario a una velocidad más baja con par de giro más alto,o a la inversa. Muchos sistemas, como las transmisiones empleadas en los automóviles, incluyenla capacidad de seleccionar alguna de varias relaciones diferentes. En estos casos, la mayoría delas relaciones (llamadas usualmente "marchas" o "cambios") se emplean para reducir la velocidadde salida del motor e incrementar el par de giro; sin embargo, las relaciones más altas pueden sersobre marchas que aumentan la velocidad de salida.

También se emplean transmisiones en equipamiento naval, agrícola, industrial, de construccionesy de minería. Adicionalmente a las transmisiones convencionales basadas en engranajes, estos

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dispositivos suelen emplear transmisiones hidrostáticas y accionadores eléctricos de velocidadajustable.

Entre las formas más habituales de transmisión son:

Con correa y poleas, como una correa de distribución.o Correa dentadao Correas planaso Correas trapezoidales.

Con cadena.Con balancines.Con cascada de engranajes (diferentes posiciones).

o Harmonic driveo Planetarios

Con cardán.TornilloRodamiento.Leva manivelaGuía dentada con piñón

ACTUADORES HIDRAULICOS Y NEUMATICA.Los actuadores hidráulicos tienen como objetivo generar movimiento, que puede ser lineal

en el caso de un cilindro o rotacional en el caso de un eje. Este movimiento es basado en laintroducción de un líquido a alta presión en un recipiente perfectamente sellado, con el fin de noproducir vaciado o pérdida de este fluido.

Este tipo de actuadores no se diferencia mucho de los neumáticos. En ellos, en vez de aire seutilizan aceites minerales a una presión comprendida normalmente entre los 50 y 100 bar,llegándose en ocasiones a superar los 300 bar. Existen, como en el caso de los neumáticos,actuadores del tipo cilindro y del tipo motores de aletas y pistones.

Sin embargo, las características del fluido utilizado en los actuadores hidráulicos marcan ciertasdiferencias con los neumáticos. En primer lugar, el grado de compresibilidad de los aceitesusados es considerablemente menor al del aire, por lo que la precisión obtenida en este caso esmayor. Por motivos similares, es más fácil en ellos realizar un control continuo, pudiendoposicionar su eje en todo un intervalo de valores (haciendo uso del servocontrol) con notableprecisión. Además, las elevadas presiones de trabajo, diez veces superiores a las de los actuadoresneumáticos, permiten desarrollar elevadas fuerzas y pares.

Por otra parte, este tipo de actuadores presenta estabilidad frente a cargas estáticas. Esto indicaque el actuador es capaz de soportar cargas, como el peso o una presión ejercida sobre unasuperficie, sin aporte de energía (para mover el embolo de un cilindro sería preciso vaciar este deaceite). También es destacable su eleva capacidad de carga y relación potencia-peso, así comosus características de auto lubricación y robustez.

Frente a estas ventajas existen ciertos inconvenientes. Por ejemplo, las elevadas presiones a lasque se trabaja propician la existencia de fugas de aceite a lo largo de la instalación. Asimismo,

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esta instalación es más complicada que la necesaria para los actuadores neumáticos y mucho másque para los eléctricos, necesitando de equipos de filtrado de partículas, eliminación de aire,sistemas de refrigeración y unidades de control de distribución.

Los accionamientos hidráulicos se usan con frecuencia en aquellos dispositivos o sistemas quedeben manejar grandes cargas (de 70 kg. O muchos mayores).

En los sistemas hidráulicos y neumáticos la energía es transmitida a través de tuberías. Estaenergía es función del caudal y presión del aire o aceite que circula en el sistema.El cilindro es el dispositivo más comúnmente utilizado para conversión de la energía antesmencionada en energía mecánica.La presión del fluido determina la fuerza de empuje de un cilindro, el caudal de ese fluido esquien establece la velocidad de desplazamiento del mismo. La combinación de fuerza y recorridoproduce trabajo, y cuando este trabajo es realizado en un determinado tiempo produce potencia.Ocasionalmente a los cilindros se los llama "motores lineales".En la figura 6-1, vemos un corte esquemático de un cilindro típico. Este es denominado de dobleefecto por que realiza ambas carreras por la acción del fluido.Las partes de trabajo esenciales son: 1) La camisa cilíndrica encerrada entre dos cabezales, 2) Elpistón con sus guarniciones, y 3) El vástago con su buje y guarnición.

Calculo de la Fuerza de Empuje.Las figuras 6-2A y 6-2B son vistas en corte de un pistón y vástago trabajando dentro de la camisade un cilindro. El fluido actuando sobre la cara anterior o posterior del pistón provoca eldesplazamiento de este a largo de la camisa y transmite su movimiento hacia afuera a través delvástago.El desplazamiento hacia adelante y atrás del cilindro se llama "carrera". La carrera de empuje seobserva en la, Fig.6-2A y la de tracción o retracción en la Fig. 6-2B.La presión ejercida por el aire comprimido o el fluido hidráulico sobre el pistón se manifiestasobre cada unidad de superficie del mismo como se ilustra en la figura 6-3.

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Si nuestro manómetro indica en Kg./cm2, la regla para hallar la fuerza total de empuje de undeterminado cilindro es: "El empuje es igual ala presión manométrica multiplicada por lasuperficie total del pistón", o:F (Kg.) = P (Kg./cm²) x A (cm²)

Importante: La fuerza de retracción del pistón de la figura 6-2B está dada por la presiónmultiplicada por el área "neta" del pistón. El área neta es el área total del pistón menos el área delvástago .

Dimensionando un Cilindro.Un cilindro neumático debe ser dimensionado para tener unempuje MAYOR que el requerido para contrarrestar la carga.El monto de sobredimensionamiento, está gobernado por lavelocidad deseada para ese movimiento; cuando mayor es lasobredimensi6n más rápida va a realizarse la carrera bajocarga.En la figura 6-4 el cilindro neumático soporta una carga con unpeso de 450 Kg., su diámetro es de 4", y la presión de línea esde 5,7 Kg./cm2. El cilindro en es tas condiciones ejerce unempuje exactamente igual a 450 Kg., en estas circunstancias elcilindro permanecerá estacionario soportando la carga, pero sinmoverla.

El sobredimensionamiento depende de muchos factores, se sugiere aplicar la siguiente regla parausos generales: Cuando la velocidad de desplazamiento no es importante, seleccione un cilindrocon una fuerza de empuje en 25% superior a lo necesario para altas velocidades sobredimensioneen un 100%.Velocidad de un Cilindro.

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La velocidad de desplazamiento de un cilindro hidráulicoes fácil de calcular si se emplea una bomba dedesplazamiento positivo.En la figura 6-5 mostramos un ejemplo típico, con uncaudal de 40 litros por minuto ingresando al cilindro.El área del pistón es de 78 cm² , para encontrar lavelocidad de desplazamiento primero convertiremos loslitros en cm³ por minuto es decir: 40 x 1000 = 40.000cm³/min.Luego dividimos este valor por el área del pistónobteniendo la velocidad

Tipos de cilindros.El cilindro de doble efecto mostrado en la figura 6-1 constituye la conformación más corriente delos cilindros hidráulicos y neumáticos, sin embargo para aplicaciones especiales existenvariaciones cuyo principio de funcionamiento es idéntico al que hemos descritoLa figura 6-6 nos ilustra un cilindro de doble vástago. Esta configuración es deseable cuando senecesita que el desplazamiento volumétrico o la fuerza sean iguales en ambos sentidos.En muchos trabajos la producción puede incrementarse mediante el uso de estaciones de trabajooperadas alternativamente por un cilindro de doble vástago Fig.6-7.Cada estación puede realizar el mismo trabajo, o dos operaciones diferentes en una secuenciaprogresiva por ejemplo, diferentes operaciones en una misma pieza.Una de los vástagos puede ser empleado para actuar sobre microcontactos o microvalvulas paraestablecer una secuencia. En la figura 6-8.

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Cilindros de Simple efecto.Cuando es necesaria la aplicación de fuerza en unsolo sentido. El fluido es aplicado en la caradelantera del cilindro y la opuesta conectada a laatmósfera como en la figura 6-9.

Después de que la carrera de retroceso se hacompletado, el pistón es retornado a su posiciónoriginal por la acción de un resorte interno, externo,o gravedad u otro medio mecánico. El fluido actúasobre el área "neta" del pistón por lo tanto para elcálculo de fuerza debe restarse el área representada por el vástago.ATENCIÓN: El resorte de retorno esta calculad exclusivamente para vencer la fricción propia delcilindro y "no" para manejar cargas externas.Los cilindros de simple efecto con resorte interior se emplean en carreras cortas (máximas 100mm.) ya que el resorte necesita un espacio adicional en la construcción del cilindro, lo que haceque estos sean más largos que uno de doble efecto para la misma carrera.En la figura 6-10 vemos un cilindro de simple efecto de empuje, estos cilindros se emplean encarreras cortas y diámetros pequeños para tareas tales como sujeción de piezas.Émbolos buzo

En estos elementos, el fluido desplaza al vástago que estaempaquetado por la guarnición existente en el cabezaldelantero.Para el cálculo de fuerza, el área neta a tomarse en cuentaesta dada por el diámetro de vástago. Figura 6-11.Este componente que encuentra su aplicaciónfundamentalmente en prensas hidráulicas, retorna a suposición original por acción de la gravedad, resortes

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internos o externos o cilindros adicionales que vemos en la figura 6-11A

. Cilindros Telescópicos.Tienen dos o más buzos telescópicos y se construyen conun máximo de seis. Usualmente son de simple efecto deltipo empuje como la figura 6-12, o de doble efecto.Los buzos se extienden en una secuencia establecida por elárea, sale primero el mayor y en forma subsiguiente los demenor diámetro

.Cilindros con pistón no rotativo.Para evitar que el pistón de un cilindro gire durante su carrera pueden emplearse varios métodos asaber:

Guías externasVástago de sección ovalo cuadradaCamisa ovalada o cuadrada, o una guíainterna como la mostrada en la figura 6-13que constituye la solución más corriente yeconómica, el perno de guía que atraviesa elpistón está empaquetado en este para evitarpérdidas de fluido entre cámaras.Una aplicación típica de un cilindro norotativo la observamos en la figura 6-14donde se requiera mantener una posiciónrelativamente alineada.

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Cilindros de vástago hueco.En este tipo de construcción un orificio pasade lado a lado el vástago, estos pequeñoscilindros se fijan al dispositivo o cargamedian te un bulón que los atraviesa, Figura6-15.

Figura 6-16 Aros de Pistón. Los aros depistón del tipo Automotor son utilizadosúnicamente en cilindros hidráulicos dealta velocidad.Los aros usualmente de fundición dehierro, trabajan en camisas de acero,presentan un pequeño nivel de fugas através de ellos, por eso son utilizadosdonde es más importante una prolongadavida útil que una absoluta estanqueidad.

Figura 6-17 MÚLTIPLE V. Lasguarniciones múltiples en V son encilindros de alta velocidad donde serequiere estanqueidad absoluta.Adaptadores de metal o plástico , actúancomo respaldo de cada conjunto deguarniciones. En la práctica se utilizauna V por cada 500 PSI de presiónactuante.Figura 6-18 Guarnición de doble labio.La guarnición es una placa metálica a laque se ha vulcanizado caucho sintéticoen doble labio. Sella en ambos sentidos.Utilizada en cilindros neumáticos ehidráulicos de baja presión provee unalarga vida útil, Algunos fabricantescolocan una placa de guía que previenela deformación de la guarnición porcargas radiales.

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Figura 6-19 Copa.Realizadas en cuero o caucho sintético,son especialmente recomendadas parabaja presión en aire. Los labios poseenuna superficie amplia de sellado contrala camisa y la hacen en forma suave. Abaja presión esta guarnición presenta unareducida fricción de arranque.

Figura 6-20 Guarnición "U"Usualmente realizada en caucho sintéticoes fácil de reemplazar y muy popularpara presiones del orden de las 500 PSIen aire o hidráulica.

Figura 6-21 Bloque "V". Similar a la "U"pero con un inserto en el caucho sintéticoque le confiere características aptas paraaltas presiones. Presenta baja fricción aelevadas presiones.

Figura 6-22 O-Ring. La más sencillaguarnición de pistón. El O-Ring es laguarnición más económica, pero presentaciertas desventajas: Su vida es más cortaque las otras guarniciones, la fricción dearranque es elevada, y en cilindros degran diámetro el orosello tiene tendenciaa retorcerse y/o aplastarse.

Figura 6-23 O-Ríng. (Orosello) conrespaldo.Para presiones elevadas o huelgosconsiderables, se coloca al arosello entredos respaldos generalmente de teflón queimpide la extrusión del O-Ring a travésde los huelgos.

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Figura 6-24 O-Ring. (orosello) conzapata.Un oro de plástico o zapata es colocadosobre el O-Ring Standard. Esta zapata encontacto con la camisa trabaja cómoguarnición deslizante. El O-Ring proveea la zapata la expansión necesaria para elcontacto con la camisa. Esta disposiciónpresenta, baja fricción de arranque y unavida más larga que él O-Ring solo.

Guarniciones de Vástago.Estas ilustraciones vistas anteriormente representan las guarniciones más comunes de vástago decilindros, no pretenden demostrar los aspectos constructivos del buje de guía del vástagogeneralmente construida en bronce, teflón o nylon. Las empaquetaduras de vástago se construyenen una variedad de materiales compatibles con las presiones, temperaturas y fluidos a emplearse.Los materiales más corrientes son: Neoprene , BUNA-N, BUNA-S, Siliconas, Butyl, Uretano,Viton-A, hy-cor, caucho natural, cuero, Teflón , Kel-F, Nylon, etc.Figura 6-25 "N" Múltiples.Usadas en un mínimo de 2 y un máximo de 6 con sus respaldos en cada extremo, proveen buenservicio en hidráulica de presión media y alta.

Figura 6-26 "U".Utilizada como guarnición única para aire comprimido y bajas presiones hidráulicas.Figura 6-27 Sombrero.De cuero o caucho sintético apta para bajas presiones neumáticas o hidráulicas.

Figura 6-28 Empaquetadura Ajustable.Donde es admitida la elevada fricción esta guarnición asegura un vástago siempre seco.

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Figuras 6-29, 6-30 y 6-31Los orosellos con respaldos o zapatas para baja fricción empleados en neumática e hidráulica.

TOLERANCIAS EN BOMBAS DE PISTONES Y PALETASSi bien es muy poco probable que en razón del mantenimiento, se intente la fabricación de algúnde una bomba, considero importante señalar sus principales características constructivas ytolerancias dimensionales.Para ello comenzaremos por la que puede ser considerada la más difundidas de las bombas en elsector industrial argentino , es decir la bomba de paletas un aro ovoide.En la Fig. 2.9 observamos un corte de este tipo de bomba fabricada por la firma VICKERS ,con sus partes identificadas consideremos ahora aquellas que tienen un movimiento relativo entresí como la muestra la Fig. 2.10 este conjunto denominado " cartucho de recambio" que puede seradquirido para cada modelo de bomba, permite su reacondicionamiento total .

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Las platinas laterales realizadas en bronce fosforoso y la holgura que presentan con respecto alrotor y paletas es de 0,015 o 0,020 una de cada lado.

La pista realizada en acero al Cr o WGKL, SAE52100, es comentado y templado y se encuentrarectificada interiormente con una rugosidad nomayor a 5 micro pulgadasEl rotor de acero al Cr o Mo o SAE 3312 tienelas superficies de las ranuras, cementadastempladas y rectificadas.Las paletas a plaquitas están realizadas en acerorápido y sus caras y flancos están rectificadosexistiendo una holgura entre ellas y su ranura dealojamiento no mayor de 0,010 mmEl eje de mando es de acero SAE 3135. Elconjunto mencionado es fijado el cuerpo de labomba mediante una espina de Acero Plata queatraviesa la pista y ambos platinosposicionando estos elementos con respecto a losrayos del cuerpo.Durante la rotación del rotor, las paletas seaplican al perfil interior de la pista esencialmentepor la acción de la fuerza centrífuga y luego porla acción conjunta de esta y la presión del aceite

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que llega por las derivaciones de las ventanas 5 y 7 de la Fig. 2.11.

El perfil interior de la pista está formado entrelas ventanas 5 , 6, 7 y 8 de las platinas por losarcos de circulo que tiene por centro el del rotorconforman da sectores de 24º cada uno.Las zonas de perfil correspondiente a la ventana5,6,7 y 8 es decir sobre las cuales se producenla aspiración y salida, están trazadas con loscentros desplazados con relación al centro delrotor gracias a la cual se obtiene una curva quepermita un caudal proporcional al ángulo derotación del rotor 4 .Debido a la conformación del perfil de la pistalas paletas entran y salen del rotor dos veces porvuelta aspirando por 6 y 8 y enviando aceite por5 y 7 puesta que estas últimas sondiametralmente opuestas, las presioneshidráulicas sobre el rotor sé equilibranmutuamenteConviene señalar que las ranuras del rotor noson radiales sino que tienen una leve inclinaciónalfa de 3º a 14º para aumentar su longitud yconsecuentemente el guiado de la paleta# sindébil¡ ter excesivamente el rotar.El caudal teórico de este tipo de bombas puedecalcularse mediante la si formula

La diferencia R - r determina la altura h de la paleta, que en la práctica es igual al 40% de sualtura total.El número de R.P.M. máxima así como la anchura máxima "B" del rotor, está limitado por lacantidad de aceite que puede ser aspirado por las ventanas 6 y 8. De donde surge que el caudal de

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la bomba no puede ser aumentado, sino que se cuenta la sección de las ventanas de aspiración, laque lleva aparejado un nuevo trazado del rotor y pista,

INSPECCIÓN REPARACIÓN Y REARME DE LAS BOMBAS A PALETASDESPLAZABLESa) Lavar todas las partes excepto arosellos , juntas y empaquetaduras. En un líquido limpio ycompatible, depositar las piezas en una superficie limpia y libre de impurezas para su inspección, se recomienda el reemplazo de arosello juntas y empaquetaduras en cada revisiónb) Las paletas gastadas en el borde que están en contacto con la pista pueden revestirsepermitiendo ello su nueva utilización.c) Si la superficie interna de la pista presenta severas ralladuras, estriados transversales oescalones esta debe ser reemplazada, En el caso de ralladuras no transversales y de escasaprofundidad ( es decir superficiales) la pista puede ser reutilizada, mediante un lapidado interiorque no altera. substancialmente su trazado original.d) Un excesivo juego entre el estriado del eje y el rotor, como así también entre las ranuras deeste y las paletas demandan el reemplazo del rotor .e) Si las caras internas de las platinas es encuentran ligeramente ralladas pueden ser remaquinadas prolongando así su empleo, Si las ralladuras que presentan son profundas o si elorificio central se encuentra muy rayado o desgastado, debe procederse al reemplazo de lasplatinas,f) Los rodamientos , tornillos , tapones , espinas , separadores que indiquen un daño o excesivodesgaste deben ser reemplazados.9) Después de la inspección y antes del rearmado cada parte debe ser sumergida en aceitehidráulico limpio de la misma calidad y marca del empleado en el equipo.INSTRUCCIONES DE OPERACIÓNa) Antes de poner en marcha la bomba:1) Controlar la libertad de movimiento de las partes internas haciendo girar el eje con la mano.No poner en marcha cuando hay evidencias de que existe algo que frene el libre giro2) Si la bomba es nueva o reconstruida tener la certeza que este armada con propiedad. Controlarcuidadosamente el sentido de giros , el eje de alineamiento , el valor de la válvula de alivio y elnivel de aceite.b) Puesta en marcha de la bomba .1) Poner en marcha la bomba , mediante impulsos cortos de corriente al motor en una rápidasucesión de tal forma que la velocidad normal de giro sea alcanzada paulatinamente. Esto permitea la bomba su cebado interno, mientras la velocidad llega a su nivel normal, esta velocidad nodebe ser mucho menor de la mínima recomendada, ya que es necesario la fuerza centrífugaadecuada para hacer salir las paletas y ponerlas en contacto con la pistas.2) Si la bomba es nueva o reacondicionada debe ser puesta en marcha bajo condiciones desde elprimer momento de tal forma que exista una contrapresión que asegure la lubricación interna.Una vez que la bomba arranca no deben ser tenidas en cuentas las condiciones de presiónanotadas.INVERSIÓN DEL SENTIDO DE GIROLas bombas de paletas desplazables en aros ovoides permiten la inversión del sentido de giro,pero ello implica el reordenamiento de sus partes internas a los efectos de conservar a pesar de lainversión mencionada, su succión y salida invariables.Los cambios a realizar en el interior de la bomba consisten simplemente en girar 90° el conjuntoplatinas y pista con respecto al cuerpo de la bomba tal como la observamos en la Fig. 2.12 .

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Este cambio puede realizarse con la bomba montada ya que para efectuarlo, basta retirar la tapaposterior de la misma .En la Fig.2.13 observamos el desplazo de una bomba Vickers, y en la Fig.2.14 la disposicióninterna de los conjuntos platillos , rotor y pista, en una bomba doble de la misma marca, paradistintos sentidos de giros.

Si bien la vida útil de las bombas de paletas es prolongada, cuando se las emplea dentro de loslímites señalados por cada fabricantes una inspección cada 2.500 horas de servicio, permitiráprevenir daños que demandan costas de reparación a reemplaza elevados.Una de los problemas no considerados que suele presentarse con más asiduidad un este tipo debombas, cuando ellas permanecen detenidas por largos períodos es el pegado de las paletasdentro de sus ranuras de alojamiento, Esta adherencia se debe a las lacas que son productos de laoxidación del aceite, en consecuencia, en tales condiciones la bomba al ser puesta en marcha noentrega caudal alguno .

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Debe procederse a abrir y lavar con solventes limpias el conjunto pista, rotor y paletas,verificando que estas últimas se deslicen con libertad en sus alojamientos procediendo luego alrearme en las condiciones ya especificadas.Este procedimiento debe ser aplicado a toda bomba instalada a no, que haya permanecido unlargo periodo inactiva.Fluido: Elemento en estado líquido o gaseoso, en estas páginas utilizaremos en los sistemasneumáticos "aire comprimido y en los sistemas hidráulicos "aceites derivados de petróleo".Sistema de transmisión de energía Neumática e Hidráulica.Es un sistema en el cual se genera, transmite y controla la aplicación de potencia a través del airecomprimido y la circulación de aceite en un circuitoComenzando desde la izquierda de] diagrama, la primera sección corresponde a la conversión deEnergía Eléctrica y/o Mecánica en un sistema de energía Neumática y lo Hidráulica.Un motor eléctrico, de explosión o de otra naturaleza está vinculado a una bomba o compresor, acuya salida se obtiene un cierto caudal a una determinada presión.En la parte central del diagrama, el fluido es conducido a través de tubería al lugar de utilización.A la derecha en el diagrama, el aire comprimido o el aceite en movimiento produce unareconversión en Energía mecánica mediante su acción sobre un cilindro o un motor neumático ohidráulico. Con las válvulas se controla la dirección del movimiento, la velocidad y el nivel depotencia a la salida del motor o cilindro.Leyes físicas relativas a los fluidos.Hay infinidad de leyes físicas relativas al comportamiento de los fluidos, muchas de ellas sonutilizadas con propósitos científicos o de experimentación, nosotros nos limitaremos a estudiaraquellas que tienen aplicación práctica en nuestro trabajo.Ley de Pascal.La ley más elemental de la física referida a la hidráulica y neumática fue descubierta y formuladapor Blas Pascal en 1653 y denominada Ley de Pascal, que dice:"La presión existente en un líquido confinado actúa igualmente en todas direcciones, y lohace formando ángulos rectos con la superficie del recipiente".La figura 1-2 ilustra la Ley de Pascal. El fluido confinado en la sección de una tubería ejerceigual fuerza en todas direcciones, y perpendicularmente a las paredes.

La figura 1-3 muestra la sección transversal de un recipiente de forma irregular, que tiene paredesrígidas El fluido confinado en el ejerce la misma presión en todas las direcciones, tal como loindican las flechas. Si las paredes fueran flexibles, la sección asumiría forma circular. Esentonces la Ley de Pascal que hace que una manguera contra incendios asuma forma cilíndricacuando es conectada al suministro.Ley Boyle

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La relación básica entre la presión de un gas y su volumen esta expresada en la Ley de Boyle queestablece:"La presión absoluta de un gas confinado en un recipiente varia en forma inversa a suvolumen, cuando la temperatura permanece constante."En estas formulas, P1 y V1 son la presión y volumen inicial de un gas, y P2 y V2 la presión yvolumen después de que el gas haya sido comprimido o expandido.Importante : Para aplicar esta fórmula es necesario emplear valores de presión "absoluta" y nomanométrica..La presión absoluta es la presión que ejerce el aire atmosférico que es igual a 1,033 Kp /cm²= 1 atmósfera (kilogramo fuerza por centímetro cuadrado).

Las tres figuras ejemplifican la ley de Boyle. En la figura 1-4 A, 40 cm³ de gas están contenidasen un recipiente cerrado a una presión P. En la figura 1-4B el pistón se ha movido reduciendo elvolumen a 20 cm³, provocando un incremento de la presión 2P.En la figura 1-4 C el pistón ha comprimido el gas a 10 cm³ , provocando un incremento de cuatroveces la presión original 4P.Existe entonces una relación inversamente proporcional entre el volumen y la presión de un gassiempre que la temperatura se mantenga constante, y que las lecturas de presión sean "absolutas"es decir referidas al vacío perfecto.La Ley de Boyle, describe el comportamiento de un gas llamado "perfecto". El aire comprimidose comporta en forma similar a la ley de un gas perfecto a presiones menores de 70 Kg/cm² y loscálculos empleando la Ley de Boyle ofrecen resultados aceptables. No ocurre lo mismo conciertos gases, particularmente de la familia de los hidrocarburos como el propano y etileno.Calculo.Partiendo con 40 cm³ de gas confinado a una presión manométrica de 3 Kg/cm² , fig. 1-5 A, cuálserá la presión final después de que el gas haya sido comprimido a un volumen cuatro vecesmenor ? .Primero convertiremos la presión manométrica en absoluta: 3 + 1,033 = 4,033 Kp/cm².A continuación aplicaremos la ley de Boyle: Sí el volumen se redujo a 1/4, la presión se habrámultiplicado por 4 es decir: 4,033 x 4 = 16,132 Kp/cm² (absoluta).Finalmente convertiremos esta lectura absoluta en manométrica:16,132 - 1,033 = 15,099 Kp/cm²

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Ley de Charles.Esta ley define la relación existente entre la temperatura de un gas y su volumen o presión oambas.Esta ley muy importante es utilizada principalmente por matemática y científica, y su campo deaplicación es reducido en la práctica diaria. La ley establece que :"Si la temperatura de un gas se incrementa su volumen se incrementa en la mismaproporción, permaneciendo su presión constante, o si la temperatura del gas se incrementa,se incrementa también su presión en la misma proporción, cuando permanece el volumenconstante."Para la solución de problemas deben emplearse valores de presión y temperatura "absolutos".El efecto de la temperatura en los fluidos.Es bien conocido el efecto de expansión de líquidos y gases por aumento de la temperatura. Larelación entre la temperatura, volumen y presión de un gas podemos calcularla por la ley deCharles.La expansión del aceite hidráulico en un recipiente cerrado es un problema en ciertas condicionespor ejemplo un cilindro hidráulico lleno de aceite en una de sus cámaras y desconectado medianteacoplamientos rápidos de la línea de alimentación, no presenta lugar para una expansión cuandoes expuesto al calor.La presión interna puede alcanzar valores de 350 Kg/cm² y aun 1.400 Kg/cm² dependiendo delincremento de temperatura y características del cilindroCompresibilidad de los Fluidos.Todos los materiales en estado gaseoso, líquido o sólido soncompresibles en mayor o menor grado. Para las aplicacioneshidráulicas usuales el aceite hidráulico es considerado incompresible,si bien cuando una fuerza es aplicada la reducción de volumen seráde 1/2 % por cada 70 Kg/cm² de presión interna en el seno del fluido.

De la misma forma que los diseñadores de estructuras deben tener encuenta el comportamiento del acero a la compresión y elongación, eldiseñado hidráulico en muchas instancias debe tener en cuenta lacompresibilidad de los líquidos, podemos citar como ejemplo, larigidez en un servomecanismo, o el cálculo del volumen dedescompresión de una prensa hidráulica para prevenir el golpe deariete.

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Transmisión de PotenciaLa figura 1-7 muestra el principio en el cual está basada la transmisión de potencia en lossistemas neumáticos e hidráulicos. Una fuerza mecánica, trabajo o potencia es aplicada en elpistón A. La presión interna desarrollada en el fluido ejerciendo una fuerza de empuje en elpistón B.Según la ley de Pascal la presión desarrollada en el fluido es igual en todos los puntos por la quela fuerza desarrollada en el pistón B es igual a la fuerza ejercida en el fluido por el pistón A,asumiendo que los diámetros de A y B son iguales.

Transmisión de Potencia a través de una tubería.El largo cilindro de la figura 1-7, puede ser dividido en dos cilindros individuales del mismodiámetro y colocados a distancia uno de otro conectados entre sí por una cañería. El mismoprincipio de transmisión de la fuerza puede ser aplicado, y la fuerza desarrollada en el pistón B vaser igual a la fuerza ejercida por el pistón A.La ley de Pascal no requiere que los dos pistones de la figura 1-8 sean iguales. La figura 1-9ilustra la versatilidad de los sistemas hidráulicos y/o neumáticos al poder ubicarse loscomponentes aislantes no de otro, y transmitir las fuerzas en forma inmediata a través dedistancias considerables con escasas perdidas. Las transmisiones pueden llevarse a cualquierposición .

aun doblando esquinas, pueden transmitirse a través de tuberías relativamente pequeñas conpequeñas perdidas de potencia.

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La distancia L que separa la generación, pistón A, del punto de utilización pistón B, esusualmente de 1,5 a 6 metros en los sistemas hidráulicos, y de 30 a 60 metros en airecomprimido. Distancias mayores son superadas con sistemas especialmente diseñados.

Presión Hidráulica.La presión ejercida por un fluido es medida en unidades de presión. Las unidades comúnmenteutilizadas son :La libra por pulgada cuadrada = PSIEl Kilogramo por centímetro cuadrado = Kg/cm²El Kilogramo fuerza por centímetro cuadrado = Kp/cm²El bar = barExistiendo la siguiente relación aproximada:Kg /cm² ~ Kp/cm² ~ barEn la figura 1-10A se muestra que la fuerza total aplicada al vástago de un pistón se distribuyesobre toda la superficie de este. Por ello para encontrar la presión que se desarrollará en el senode un fluido deberemos dividir el empuje total por la superficie del pistón

La figura 1-10B, una fuerza de 2200 Kg. ejercida en el extremo del vástago es distribuida sobre200 cm² por lo que la fuerza por cm² será de10 Kg. y esto lo indica el manómetroEste principio tiene carácter reversible , en la figura 1-11 la presión interna del fluido actuandosobre el área del pistón produce una fuerza de empuje en el extremo del vástago .

La presión interna indicada por el manómetro 70Kg/cm² actúa sobre 120 cm² de área de pistónproduciendo un empuje de 8400 Kg.No olvidemos que para hallar la superficie de un pistón debemos aplicar la formula:ÁREA = PI * R2

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ACTUADORES ELÉCTRICOSLas características de control, sencillez y precisión de los accionamientos eléctricos han hechoque sean los más usados en los equipamientos industriales actuales.Dentro de los actuadores eléctricos pueden distinguirse tres tipos diferentes:

Motores de corriente continua (DC).Motores paso a pasoMotores de corriente alterna (AC)Servomotores (CA/CC)

Motores de corriente continúa. Servomotores Son los más usados en la actualidad debido a sufacilidad de control. En este caso, se utiliza en elpropio motor un sensor de posición (Encoder)para poder realizar su control.Los motores de DC están constituidos por dosdevanados internos, inductor e inducido, que sealimentan con corriente continua:El inductor, también denominado devanado deexcitación, está situado en el estator y crea uncampo magnético de dirección fija, denominadoexcitación.El inducido, situado en el rotor, hace girar almismo debido a la fuerza de Lorentz que aparececomo combinación de la corriente circulante porél y del campo magnético de excitación. Recibela corriente del exterior a través del colector de

delgas, en el que seapoyan unas escobillas degrafito.Para que se pueda dar laconversión de energíaeléctrica en energíamecánica de formacontinua es necesario que

los campos magnéticos del estator y del rotor permanezcan estáticos entre sí. Esta transformaciónes máxima cuando ambos campos se encuentran en cuadratura. El colector de delgas es unconmutador sincronizado con el rotor encargado de que se mantenga el ángulo relativo entre elcampo del estator y el creado por las corrientes rotóricas. De esta forma se consigue transformarautomáticamente, en función de la velocidad de la máquina, la corriente continua que alimenta almotor en corriente alterna de frecuencia variable en el inducido. Este tipo de funcionamiento seconoce con el nombre de auto pilotado.Al aumentar la tensión del inducido aumenta la velocidad de la máquina. Si el motor estáalimentado a tensión constante, se puede aumentar la velocidad disminuyendo el flujo deexcitación. Pero cuanto más débil sea el flujo, menor será el par motor que se puede desarrollar

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para una intensidad de inducido constante, mientras que la tensión del inducido se utiliza paracontrolar la velocidad de giro.En los controlados por excitación se actúa al contrario.Además, en los motores controlados por inducido se produce un efecto estabilizador de lavelocidad de giro originado por la realimentación intrínseca que posee a través de la fuerza contraelectromotriz.Para mejorar el comportamiento de este tipo de motores, el campo de excitación se generamediante imanes permanentes, con lo que se evitan fluctuaciones del mismo. Estos imanes son dealeaciones especiales como sumario-cobalto. Además, para disminuir la inercia que poseería unrotor bobinado, que es el inducido, se construye éste mediante una serie de espiras serigrafiadasen un disco plano, este tipo de rotor no posee apenas masa térmica, lo que aumenta los problemasde calentamiento por sobrecarga.

Las velocidades de rotación que se consiguen con estosmotores son del orden de 1000 a 3000 rpm con uncomportamiento muy lineal y bajas constantes de tiempo. Laspotencias que pueden manejar pueden llegar a los 10KW.Como se ha indicado, los motores DC son controladosmediante referencias de velocidad. Éstas normalmente sonseguidas mediante un bucle de retroalimentación de velocidadanalógica que se cierra mediante una electrónica específica(accionador del motor). Se denominan entonces servomotores.Sobre este bucle de velocidad se coloca otro de posición, en el

que las referencias son generadas por la unidad de control (microprocesador) sobre la base delerror entre la posición deseada y la real.El motor de corriente continua presenta el inconveniente del obligado mantenimiento de lasescobillas. Por otra parte, no es posible mantener el par con el rotor parado más de unossegundos, debido a los calentamientos que se producen en el colector.Para evitar estos problemas, se han desarrollado en los últimos años motores sin escobillas. Enestos, los imanes de excitación se sitúan en el rotor y el devanado de inducido en el estator, con loque es posible convertir la corriente mediante interruptores estáticos, que reciben la señal deconmutación a través de un detector de posición del rotor.

Motores paso a paso.Los motores paso a paso generalmente no han sido considerados dentro de los accionamientosindustriales, debido principalmente a que los pares para los que estaban disponibles eran muypequeños y los pasos entre posiciones consecutivas eran grandes. En los último años se hanmejorado notablemente sus características técnicas, especialmente en lo relativo a su control, loque ha permitido fabricar motores paso a paso capaces de desarrollar pares suficientes enpequeños pasos para su uso como accionamientos industriales.Existen tres tipos de motores paso a paso:

de imanes permanentesde reluctancia variablehíbridos.

En los primeros, de imanes permanentes, el rotor, que posee una polarización magnéticaconstante, gira para orientar sus polos de acuerdo al campo magnético creado por las fases delestator.

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En los motores de reluctancia variable, el rotor está formado por un material ferro-magnético quetiende a orientarse de modo que facilite el camino de las líneas de fuerza del campo magnéticogenerado por las bobinas de estator. No contiene, por tanto, imanes permanentes. El estator essimilar a un motor DC de escobillas.La reluctancia de un circuito magnético es el equivalente magnético a la resistencia de un circuitoeléctrico. La reluctancia del circuito disminuye cuando el rotor se alinea con el polo del estator.Cuando el rotor está en línea con el estator el hueco entre el rotor y el estator es muy pequeño. Eneste momento la reluctancia está al mínimo.La inductancia del bobinado también varía cuando el rotor gira. Cuando el rotor está fuera dealineación, la inductancia es muy baja, y la corriente aumentará rápidamente. Cuando el rotor sealinea con el estator, la inductancia será muy grande. Esta es una de las dificultades del manejode un motor de reluctancia variable.Los motores híbridos combinan el modo de funcionamiento de los dos anteriores.En los motores paso a paso la señal de control consiste en trenes de pulsos que van actuandorotativamente sobre una serie de electroimanes dispuestos en el estator. Por cada pulso recibido,el rotor del motor gira un determinado número discreto de grados. Para conseguir el giro del rotoren un determinado número de grados, las bobinas del estator deben ser excitadas secuencialmentea una frecuencia que determina la velocidad de giro. Las inercias propias del arranque y parada(aumentadas por las fuerzas magnéticas en equilibrio que se dan cuando está parado) impiden queel rotor alcance la velocidad nominal instantáneamente, por lo que ésa, y por tanto la frecuenciade los pulsos que la fija, debe ser aumentada progresivamente. Véase más sobre motores paso apaso y su control.Para simplificar el control de estos motores existen circuitos especializados que a partir de tresseñales (tren de pulsos, sentido de giro e inhibición) generan, a través de una etapa lógica, lassecuencias de pulsos que un circuito de conmutación distribuye a cada fase.A continuación se muestran las configuraciones bipolar y unipolar respectivamente:

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Su principal ventaja con respecto a los servomotores tradicionales es su capacidad para asegurarun posicionamiento simple y exacto. Pueden girar además de forma continua, con velocidadvariable, como motores síncronos, ser sincronizados entre sí, obedecer a secuencias complejas defuncionamiento, etc. Se trata al mismo tiempo de motores muy ligeros, fiables, y fáciles decontrolar, pues al ser cada estado de excitación del estator estable, el control se realiza en bucleabierto, sin la necesidad de sensores de realimentación.Entre los inconvenientes se puede citar que su funcionamiento a bajas velocidades no es suave, yque existe el peligro de pérdida de una posición por trabajar en bucle abierto. Tienden asobrecalentarse trabajando a velocidades elevadas y presentan un límite en el tamaño que puedenalcanzar.Su potencia nominal es baja y su precisión (mínimo ángulo girado) llega típicamente hasta 1.8°.Se emplean para el posicionado de ejes que no precisan grandes potencias (giro de pinza) o paramanipuladores pequeños (educacionales); También son muy utilizados en dispositivos periféricoscomo mesas de coordenadas, etc.Como ya explicado existen 3 tipos constructivos de motor paso a paso (Los imanes permanentes,de resistencia variable, Híbridos (homopolares))

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Motores de corriente alternaEste tipo de motores no ha tenido aplicación en la industria hasta hace unos años, debidofundamentalmente a la dificultad de su control. Sin embargo, las mejoras que se han introducidoen las maquinas síncronas hacen que se presenten como un claro competidor de los motores decorriente continua. Esto se debe principalmente a tres factores:la construcción de los motores síncronos sin escobillas.el uso de convertidores estáticos que permiten variar la frecuencia (y así la velocidad de giro) confacilidad y precisión.el empleo de la microelectrónica, que permite una gran capacidad de control.Existen dos tipos fundamentales de motores de corriente alterna:motores asíncronosmotores síncronos

Motores asíncronos de inducciónSon probablemente los más sencillos y robustosde los motores eléctricos. El rotor está constituidopor varias barras conductoras dispuestasparalelamente el eje del motor y por dos anillosconductores en los extremos. El conjunto essimilar a una jaula de ardilla y por eso se ledenomina también motor de jaula de ardilla. Elestator consta de un conjunto de bobinas, de modoque cuando la corriente alterna trifásica lasatraviesa, se forma un campo magnético rotatorioen las proximidades del estator. Esto inducecorriente en el rotor, que crea su propio campomagnético. La interacción entre ambos camposproduce un par en el rotor. No existe conexión

eléctrica directa entre estator y rotor.La frecuencia de la corriente alterna de la alimentación determina lavelocidad a la cual rota el campo magnético del estator. El rotor sigue aeste campo, girando más despacio. la diferencia de velocidades sedenomina deslizamiento. La imagen adjunta exagera el deslizamiento. Sise sitúa el puntero del ratón en uno de los polos del rotor y se sigue senotará que no rota como el campo del estator. En la animación eldeslizamiento es aproximadamente el 25%. Un deslizamiento normalronda el 5%.

Motores síncronosEl motor síncrono, como su nombre indica, opera exactamente a lamisma velocidad que le campo del estator, sin deslizamiento.El inducido se sitúa en el rotor, que tiene polaridad constante (imanespermanentes o bobinas), mientras que el inductor situado en el estator,está formado por tres devanados iguales decalados 120° eléctricos y sealimenta con un sistema trifásico de tensiones. Es preciso resaltar lasimilitud existente entre este esquema de funcionamiento y el del motorsin escobillas.

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En los motores síncronos la velocidad de giro depende únicamente de la frecuencia de la tensiónque alimenta el inducido. Para poder variar esta precisión, el control de velocidad se realizamediante un convertidor de frecuencia. Para evitar el riesgo de pérdida de sincronismo se utilizaun sensor de posición continuo que detecta la posición del rotor y permite mantener en todomomento el ángulo que forman los campos del estator y rotor. Este método de control se conocecomo auto síncrono o auto pilotado.El motor síncrono auto pilotado excitado con un imán permanente, también llamado motorsenoidal, no presenta problemas de mantenimiento debido a que no posee escobillas y tiene unagran capacidad de evacuación de calor, ya que los devanados están en contacto directo con lacarcasa. El control de posición se puede realizar sin la utilización de un sensor adicional,aprovechando el detector de posición del rotor que posee el propio motor. Además permitedesarrollar, a igualdad de peso, una potencia mayor que el motor de corriente continua.En la actualidad diversos equipamientos industriales emplean este tipo de accionamientos connotables ventajas frente a los motores de corriente continua.En el caso de los motores asíncronos, no se ha conseguido resolver satisfactoriamente losproblemas de control que presentan. Esto ha hecho que hasta el momento no tengan aplicación enrobótica.

Ventajas y desventajas.La principal ventaja en el uso de actuadores hidráulicos es que estos entregan una fuerza o untorque mucho mayor que los actuadores neumáticos o eléctricos, para un mismo tamañoconstructivo, no necesitan de engranajes para el aumento de fuerzas (rotacionales que son torqueso lineales que son fuerzas) por consiguiente no existen perdidas por fricción.En el caso de los cilindros (pistones), estos desenvuelven movimientos mas rápidos, por ejemplocomparativo un motor eléctrico conectado a un mecanismo de trasmisión que produzcamovimiento lineal nunca podrá ser tan rápido (en líneas de producción esta es una característicamuy decisiva en la elección de actuadores a usar).La posición del embolo en un pistón (cilindro) puede ser controlada en malla cerrada de maneramuy precisa usando para esto una válvula servo hidráulica.Por no contener partes energizadas estos dispositivos pueden ser usados en ambientesinflamables.Con respecto a los actuadores neumáticos, su ventaja es con respecto a las válvulas neumáticas,estas en comparación con las hidráulicas son más simples y económicas.Su fuente de energía para producir presión es el aire. Solo siendo necesario un estanque paratener un reservatorio de este elemento, para mantener presión en la línea.Los materiales constructivos de los actuadores son más livianos, además del volumen que ocupacada actuador.

Servo accionamientos

Los servo accionamientos son constituidos de un servo driver en un servomotor. Puedenser traslativos o rotativos, figura 6 y 7 respectivamente. Según su forma constructiva, éstospueden ser de alta dinámica, p/ex, para aplicación en posicionadores. Para operación deposicionamiento, control de torque o de velocidad, deben ser utilizados en malla cerrada.Inicialmente, en la tabla 3, se presenta un cuadro comparativo de las ventajas y desventajas de losservo accionamientos traslativos.

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Los servo accionamientos rotativos son los de mayor uso en sistemas posicionadores,porque atienden las necesidades y posicionamiento, torque con suavidad de movimiento en altadinámica y presenta una solución de menor costo.

Existen diversidades de servomotores según el principio del funcionamiento y formasconstructivas. Son divididos en tres categorías:Servomotor CC, con cepillos (mantención mecánica)Servomotor CC brushless (de conmutación electrónica)

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Servomotor CA.

El Servomotor CC con cepillos (de conmutación mecánica) consta de un extractor conimanes permanentes, de un rotor con un enrollamiento. En la tabla 4 son presentadas las ventajasy desventajas de los servomotores CC con cepillos.

El servomotor CC brushless y servomotor CA, son concebidos para tener un altodesempeño. Este motor se compone de un extractor con los enrolamientos dispuestos en ranuras,de un motor con los imanes permanentes y de traductores de efecto HALL que detectan laposición del rotor. Su conmutación es realizada electrónicamente por medio de llavessemiconductoras (transistor). Los servomotores CC brushless pueden ser energizados contensiones/corrientes con formas de onda trapezoidales o senoidales. La energización de unservomotor es realizada por un servo driver. Cuando la alimentación es senoidal o de servoaccionamiento es algunas veces denominada impropiamente servomotor brushless CA ó tambiénservomotor síncrono (Martin, 2005). En la tabla 5 son presentadas las ventajas y desventajas delos servomotores brushless.

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Características de los distintos tipos de actuadoresNeumáticos Hidráulicos Eléctricos

Energía Aire a presión(5-10 bar)

Aceite mineral(50-100 bar) Corriente eléctrica

OpcionesCilindrosMotor de paletasMotor de pistón

CilindrosMotor de paletasMotor de pistonesaxiales

Corriente continuaCorriente alternaMotor paso a pasoServomotor

Ventajas

BaratosRápidosSencillosRobustos

RápidosAlta relación potencia-pesoAuto lubricantesAlta capacidad de cargaEstabilidad frente acargas estáticas

PrecisosFiablesFácil controlSencilla instalaciónSilenciosos

Desventajas

Dificultad de controlcontinuoInstalación especial(compresor, filtros)Ruidoso

Difícil mantenimientoInstalación especial(filtros, eliminaciónaire)Frecuentes fugasCaros

Potencia limitada