¿Cómo funcionan los actuadores neumáticos?

Actuadores neumáticos son un dispositivo clave ampliamente utilizado en el campo de la automatización industrial. Su principio de trabajo se basa principalmente en el efecto de la presión del gas y la conversión de la estructura mecánica. Cuando el aire comprimido u otro gas presurizado ingresa a la cámara del actuador neumático, se formará cierta presión en la cámara. La diferencia entre esta presión y la resistencia del entorno externo o el interior del actuador permite que el pistón, el engranaje u otras partes mecánicas dentro del actuador se mueva de manera efectiva cuando la presión alcanza un cierto umbral. Dependiendo del escenario de diseño y aplicación del actuador, este movimiento puede ser lineal o circular.

La estructura interna del actuador neumático generalmente contiene una o más cámaras, que se controlan efectivamente por sistemas de sellado y válvulas precisos. Cuando el gas ingresa a una cámara, empuja el pistón o el diafragma en la cámara para moverse en la dirección opuesta. A través de la transmisión de piezas mecánicas, como bielas y engranajes, este movimiento finalmente se convierte en rotación o movimiento lineal en el extremo de salida del actuador. Por ejemplo, en un actuador neumático de doble acción estándar, cuando el aire comprimido ingresa desde el puerto de la tubería A, el gas empuja los pistones dobles para moverse linealmente en ambos extremos. El estante del pistón luego conduce el engranaje en el eje giratorio para girar en sentido antihorario, abriendo así la válvula. Cuando el aire comprimido ingresa desde el puerto de la tubería B, el gas empuja los pistones dobles para moverse linealmente en el medio, y el bastidor en el pistón impulsa el engranaje en el eje giratorio para girar en sentido horario para cerrar la válvula. Este principio de transmisión no solo tiene una estructura simple, sino que también tiene una alta confiabilidad y estabilidad.

Además de los actuadores neumáticos de doble acción, los actuadores neumáticos de acción única también son una parte importante de la tecnología neumática. Los actuadores neumáticos de acción única generalmente tienen solo una cámara de aire, una de sus acciones de cambio es impulsada por la fuente de aire, y la otra acción depende del reinicio del resorte. Este diseño permite que el actuador neumático de acción única mantenga una determinada posición o estado sin la necesidad de suministro de aire continuo, ahorrando efectivamente la energía y reduciendo los costos.

El principio de funcionamiento de los actuadores neumáticos también implica la compresibilidad y la dinámica de fluidos del gas. Debido a la alta compresibilidad del gas, la suavidad del movimiento de los actuadores neumáticos puede verse afectado en cierta medida cuando la carga es grande. Para mejorar la suavidad y la precisión del movimiento, algunos actuadores neumáticos de alta gama utilizan tecnologías como los cilindros de amortiguación de gas líquido para combinar cilindros de aire con cilindros hidráulicos. Esta combinación no solo puede lograr un movimiento más suave y una mayor precisión, sino también alcanzar una velocidad ajustable y controlable.