Los actuadores neumáticos son equipos pensados y diseñados para convertir la energía del aire comprimido en energía mecánica. En el caso particular de los actuadores rotativos, esta conversión se traduce puntualmente en movimiento angular o rotación. Simplemente requieren ser conectados a un circuito de aire central que suministre aire filtrado, limpio y seco, y una vez usado el aire, este se puede descartar al ambiente, o en una tubería de baja presión de ser necesario.
Estos equipos juegan un papel clave en la automatización de procesos industriales, ya sea para el control remoto de las válvulas de procesos o para el posicionamiento de productos en líneas de ensamblaje. En el caso de las válvulas de procesos, son especialmente usadas para manipular válvulas de accionamiento rápido o de un cuarto de vuelta, como es el caso de las válvulas de mariposa y las válvulas de bola.
¿Cómo funcionan los actuadores neumáticos rotativos?
Un actuador neumático rotativo típico está conformado por una o múltiples cámaras separadas por pistones o diafragmas. Cuando se introduce aire comprimido en alguna de las cámaras del actuador, este crea movimiento lineal por medio del desplazamiento de un pistón, paleta o diafragma, y seguidamente por medio de diferentes mecanismos, se genera movimiento angular.
Gracias a su mecanismo, los actuadores neumáticos rotativos ofrecen al usuario un producto robusto, y de gran potencia, el cuál consume muy poco espacio respecto a otro tipo de actuadores. Adicionalmente, sus componentes internos no están expuestos al ambiente, por lo que pueden ser usados en zonas con entornos hostiles o agresivos.
Tipos de accionamientos
Al igual que los actuadores lineales, los actuadores rotativos se dividen principalmente en actuadores de simple efecto y de doble efecto. Los actuadores de doble efecto requieren aire comprimido en ambas cámaras para desplazar el pistón, paleta o diafragma de una posición a otra. En contraste, los actuadores de simple efecto solo requieren aire parar crear movimiento en un sentido, y posteriormente, un juego de resortes se encarga de regresar al sistema a su posición original o de reposo.
Los actuadores de doble efecto ofrecen un mayor control del sistema y ofrecen un torque considerablemente superior. No obstante, los actuadores de simple efecto proporcionan al usuario mayor nivel de seguridad en aplicaciones que requieran detener una acción o procedimiento en caso de pérdidas de presión o energía.
Tipos de diseños
Los actuadores neumáticos rotativos ofrecen varios modelos y diseños que satisfacen todas las necesidades industriales. Estos modelos discrepan en la forma en como el movimiento lineal se transforma en movimiento rotacional.
Actuadores neumáticos de piñón y cremallera
En este tipo de actuadores, el movimiento lineal se produce cuando el aire comprimido ejerce presión sobre un juego de pistones, los cuales están unidos a una cremallera. Seguidamente, la cremallera se desplaza linealmente y ejerce movimiento angular sobre un piñón. Finalmente, este movimiento angular del piñón es transferido a un eje que puede ser acoplado al vástago de una válvula para realizar los procesos de apertura y cierre.
Los actuadores de piñón y cremallera pueden producir una gran cantidad de torque y ofrecen una excelente eficiencia mecánica.
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Actuadores neumáticos de paleta o tipo Vane
El diseño de los actuadores de paleta comprende una gran cámara separada por una paleta atada a un eje. Cuando el aire comprimido entra a uno de los lados de la cámara, este ejerce presión sobre la paleta que crea movimiento rotacional directo sobre el eje. Este producto está pensado para trabajos ligeros y ofrece desde fracciones hasta grandes valores de torque.
Actuadores neumáticos de yugo escocés
Los actuadores de yugo escocés, similar a los actuadores de piñón y cremallera, convierten el movimiento lineal de uno o dos pistones en movimiento angular. Estos pistones se encuentran en cámaras cilíndricas que, al llenarse con aire comprimido, se desplazan y generan movimiento lineal. Los pistones de este actuador están unidos al eje por medio de un juego de pasadores y ranuras, lo que se conoce como yugo mecánico. Este mecanismo se encarga de transformar el movimiento lineal en angular. Los actuadores de yugo escocés pueden contar con dos pistones para duplicar su torque en aras de ofrecer al usuario mayor poder y control en sus sistemas industriales.
Actuador neumático de mesa rotativo
A diferencia de los actuadores rotativos previamente ilustrados, los actuadores de mesa rotativos no son usados junto con válvulas de proceso, sino que forman parte de sistemas de ensamblado o donde se requiera rotar una pieza a una posición determinada y de forma repetitiva.
El mecanismo de este actuador suele variar entre modelo y modelo, siendo el mecanismo de piñón y cremallera el más popularmente conocido. A este tipo de actuador también se le conoce como cilindro de mesa rotativo.
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En resumen, los actuadores neumáticos rotativos son componentes esenciales para la automatización industrial, destacándose por su capacidad de transformar la energía del aire comprimido en un movimiento angular preciso y potente. Su robustez y diseño compacto los hacen ideales para entornos hostiles, garantizando la seguridad y eficiencia de las operaciones.
Ya sea para el control de válvulas en procesos de producción o para el posicionamiento de piezas en líneas de ensamblaje, la variedad de modelos (como los de piñón y cremallera, paleta y yugo escocés) asegura que existe una solución específica para cada necesidad. Al entender su funcionamiento y los tipos de accionamiento, es posible seleccionar el equipo más adecuado para optimizar los sistemas industriales, mejorando así el rendimiento y la seguridad. Son, sin duda, una inversión clave para cualquier negocio que busque elevar sus estándares de productividad.
En Cybermatics, podrá encontrar actuadores neumáticos rotativos de piñon y cremallera, de simple y doble efecto, en una amplia variedad de tamaños. Si desea conocer las opciones disponibles, contáctenos.
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