Um atuador hidráulico é um tipo de dispositivo mecânico usado para transformar a energia em um movimento linear usando a hidráulica. Geralmente, equipamentos pesados dependem principalmente de diferentes atuadores hidráulicos para funcionar. Por exemplo; um trator é capaz de levantar toneladas de entulho com os atuadores encontrados em seu braço de elevação. Estes são amplamente utilizados sempre que operações de alta velocidade e grande força são necessárias, como em sistemas de controle de malha fechada. Os atuadores hidráulicos são classificados em três tipos lineares, rotativos e semi-rotativos. Este artigo aborda um tipo de atuador hidráulico nomeadamente; atuador rotativo – trabalhar com aplicativos.
O que é um atuador rotativo?
Um atuador rotativo é um dispositivo elétrico, movido a fluido ou manual usado para converter energia elétrica em movimento rotativo ou oscilatório. Esses atuadores são usados principalmente na operação de válvulas manuais ou automáticas, onde a acessibilidade de utilitários como ar comprimido ou energia elétrica desempenha um papel significativo na escolha de um atuador.
Este tipo de atuador é diferente de um atuador linear porque um atuador linear usa movimento linear para transmitir energia quando oposto à rotação; no entanto, um atuador rotativo é conectado a dispositivos para formar atuadores lineares. Esses atuadores são utilizados em equipamentos hidráulicos móveis, a bordo de aeronaves e em sistemas de controle de movimento.
Como funciona um atuador do Rotary?
Para um sistema de energia de fluido, um atuador rotativo funciona como um dispositivo o/p que transporta um movimento oscilante acima de uma faixa limitada em uma revolução completa do círculo. Assim, um atuador rotativo direito produz trabalho através da ação direta da pressão do fluido contra as palhetas internas. Aqui, o trabalho pode ser definido como a energia aplicada acima de uma distância. Um atuador rotativo é usado principalmente para fornecer um movimento giratório ou angular simplesmente permitindo um curso dentro de um movimento oscilante por um ângulo definido. Esses atuadores geram um tipo especial de trabalho rotacional conhecido como torque.
No diagrama de circuito do atuador rotativo simples acima, podemos observar que uma vez que a força é aplicada a um torque, então ocorrem torques. Quando esses atuadores trabalham em menor velocidade através de um alto torque, a saída de torque é usada no lugar da potência para fins de identificação e classificação. Ao selecionar um atuador rotativo, a velocidade é uma consideração secundária para uma aplicação específica.
Para medição de torque, as unidades típicas são libras-pé (lb.ft). Por exemplo, se um atuador rotativo com raio de dois pés for usado para levantar o peso de 200 libras, o torque resultante necessário para realizar o trabalho será de 400 lb•ft.
Compreender a principal relação entre o sistema físico e o torque de operação necessário permitirá que os projetistas decidam sobre o atuador rotativo adequado para cada aplicação exclusiva.
Tipos de atuador rotativo
Os atuadores rotativos estão disponíveis em diferentes tipos que são discutidos abaixo.
Atuadores Rotativos Manuais
Atuadores rotativos manuais frequentemente usam um acionamento sem fim para aumentar o torque que um operador pode aplicar manualmente para fechar uma válvula. Esses tipos de atuadores são comuns em válvulas de esfera e borboletas de um quarto de volta sempre que as capacidades de travamento automático de vários acionamentos sem fim ajudam a manter a válvula fechada. Esses atuadores frequentemente usam volantes grandes para aumentar o torque disponível dos trabalhadores. Às vezes, esses dispositivos são chamados de acionamentos manuais ou operadores de engrenagem na indústria de válvulas.
Atuadores Rotativos Elétricos
Atuadores rotativos elétricos são usados para acionar componentes rotativamente através de energia eletromagnética de um motor elétrico . Eles normalmente fornecem recursos de indexação e controle para permitir que muitas posições param com cursos. O elemento rotativo deste atuador é um eixo circular ou uma mesa. Os eixos circulares geralmente incluem rasgos de chaveta, enquanto as tabelas oferecem um modelo de parafuso para montagem de componentes adicionais.
As especificações deste atuador incluem alimentação de tensão, torque máximo, repetibilidade, capacidade de carga, temperatura de operação, ângulo de rotação e curso linear. Os atuadores rotativos elétricos são usados em diferentes aplicações, como engrenagens de comutação de alta potência, indústria de energia elétrica, indústria automotiva e aplicações de embalagens.
Atuadores rotativos movidos a fluido
Os atuadores rotativos movidos a fluido também são conhecidos como atuadores rotativos pneumáticos ou hidráulicos. Nesses tipos de atuadores, a potência do fluido é fornecida aos cilindros para deslocar os garfos scotch e conjuntos de pinhão e cremalheira ou aos rotores para acionamento de eixo reto a partir de ar hidráulico ou óleo. Geralmente, esses tipos de atuadores se movem entre paradas de 90° a 360° com base nos requisitos de rotação de um componente ou válvula especificado.
Atuadores rotativos de cremalheira e pinhão
Estes são dispositivos mecânicos usados principalmente para controlar automaticamente amortecedores ou válvulas em aplicações industriais. Neste atuador, o pinhão e cremalheira é um nome geral usado para algumas engrenagens que mudam o movimento de linear para rotacional. Uma barra de engrenagem linear é conhecida como a cremalheira que conecta os dentes em uma engrenagem redonda conhecida como pinhão. Quando a força linear é aplicada na cremalheira causará um movimento de rotação do pinhão.
Atuadores Rotativos Scotch Yoke
Este tipo de atuador inclui uma barra deslizante conectada a uma válvula em uma extremidade, enquanto um garfo é conectado na outra extremidade, que inclui uma ranhura para um bloco que simplesmente desliza para trás e para frente. O bloco deslizante é simplesmente conectado a um pistão, como resultado, uma vez que o pistão se move, o bloco aciona, então o garfo gira e, em seguida, move a barra para abrir a válvula.
Este atuador é usado em Petróleo e Gás para ativar válvulas para separar o fluxo dentro de tubulações, usado na mineração para ativar válvulas para separar bicos dentro de linhas de lavagem de rochas e água e águas residuais para ativar válvulas para separar linhas de alimentação, tanques e filtros.
Atuadores Helicoidais
O atuador rotativo helicoidal usa um conjunto de engrenagens helicoidais e um cilindro para converter um i/p linear em uma saída giratória oscilatória. O cilindro neste atuador conterá três pinos giratórios e três ranhuras helicoidais que são usinadas dentro do tubo mais externo. Portanto, este tubo também inclui três chaves em sua parte menor para evitar que ele se mova muito longe através dos sulcos dentro do cilindro do meio. Uma vez que o cilindro está em movimento, a força do ar empurra para baixo o cilindro mais externo para abrir a válvula e apertar uma mola na parte externa do tubo mais externo. Quando a força do ar é liberada, a mola empurra a válvula para fechar novamente.
Atuadores eletro-hidráulicos
Os atuadores eletro-hidráulicos usam fluido hidráulico pressurizado para operar uma válvula, mas sua principal fonte de energia é exclusivamente elétrica. A energia elétrica fornecida é utilizada para energizar um motor elétrico para controlar uma bomba hidráulica depois que fornece o fluido pressurizado para operar um atuador hidráulico para controlar a válvula. Todo o sistema é independente, o que elimina a necessidade de uma unidade hidráulica separada para simplificar a construção do sistema e melhorar a confiabilidade e a segurança.
Este atuador usa válvulas rotativas ou lineares com base nos requisitos da aplicação. Esses atuadores são perfeitos para operar válvulas que exigem grandes empuxos ou torques onde são necessárias altas velocidades de operação ou sistemas à prova de falhas.
Atuadores Rotativos de Palhetas
Os atuadores pneumáticos e hidráulicos de palhetas simplesmente usam um mínimo de uma ou duas palhetas que são conectadas a um cubo em uma câmara circular ou em forma de cunha, onde a palheta pode girar de 90 a 280 graus. Nesses atuadores, o cubo simplesmente gira entre as paradas usando óleo ou força de ar para gerar movimento na haste de saída. Um atuador de palheta dupla inclui duas palhetas opostas que fornecem mais torque, mas a rotação é muito limitada em comparação com um atuador de palheta única dentro de uma câmara circular completa.
A palheta neste atuador gira na pressurização e continua a girar até atingir o final do curso. Uma vez que a pressão do ar é aplicada em outra extremidade da palheta, pode fazer com que o eixo gire na direção reversa.
Esses atuadores são usados onde o espaço é restrito devido ao seu tamanho sólido; freqüentemente usado para transferir, prender ou colocar cargas leves em aplicações de velocidade média.
Vantagens e desvantagens
o vantagens de um atuador rotativo r incluem o seguinte.
- Estes são duráveis e fornecem torque relativamente alto para o tamanho.
- Reduz os problemas de manutenção.
- Esses atuadores giram, para que possam mover facilmente coisas diferentes em qualquer ângulo necessário
- Este atuador é muito estável uma vez operado e mesmo em velocidades menores.
- Ele fornece uma operação de aceleração e desaceleração muito suave.
- Atuador rotativo com motor de passo, ajuste de velocidade e posição pode ser realizado de forma simples.
o Desvantagens dos atuadores rotativos inclui o seguinte.
- Um atuador de palheta tem torque e rotação limitados em comparação com atuadores de pinhão e cremalheira, normalmente até 280° mais alto para um modelo de palheta única. Portanto, são aplicáveis em cargas leves em aplicações de velocidade média.
- Esses atuadores podem acomodar apenas cargas leves porque o eixo utiliza pequenos rolamentos do tipo bucha.
- Capacidade de choque mínima.
- Paradas externas são normalmente necessárias para aplicações baseadas em velocidade mais alta.
Formulários
As aplicações dos atuadores rotativos incluem o seguinte.
- Estes são usados em vários sistemas de controle de movimento e também para operar grampos ou manipuladores pick-and-place.
- Os atuadores rotativos são usados frequentemente na indústria aeroespacial para converter movimentos rotativos de alta velocidade e baixo torque, etc.
- Outros atuadores rotativos especializados também são projetados para uso subaquático.
Eles são usados em aplicações agrícolas para braços giratórios, barras ou outros dispositivos em um determinado - variar.
- Os atuadores rotativos hidráulicos são normalmente usados em aplicações onde são necessários altos torques.
- Estes são usados nas indústrias para posicionamento, transferência e fixação de peças.
- Este é um cilindro pneumático utilizado para dar um movimento angular ou rotativo simplesmente permitindo um curso dentro de um movimento oscilante com um ângulo definido.
- Estes são usados em aplicações industriais, marítimas, materiais de manuseio, robótica, processamento de metais, etc.
Assim, trata-se de tudo uma visão geral do atuador rotativo – tipos com aplicações. A seleção deste atuador depende principalmente do torque, rotação, tamanho do pacote, método de alimentação, aplicação, características mecânicas da coisa que está sendo girada, existência de atmosferas instáveis, etc. indústrias petrolíferas. Aqui está uma pergunta para você, o que é um atuador?
