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Dimensionar actuadores lineales eléctricos: qué datos son realmente decisivos

Un buen dimensionado no empieza en el catálogo, sino en su aplicación. Esta página muestra qué datos sobre fuerza, carrera, velocidad, factor de marcha y entorno determinan realmente un actuador lineal eléctrico a medida, y cuáles de ellos debe conocer ya para una primera consulta. El resto lo resuelve S+R.

Vista en corte de un actuador lineal eléctrico con husillo, guía y accionamiento
Fuerza · carrera · husillo · grado de protección · control
Resumen rápido

No necesita especificar un actuador lineal eléctrico hasta el último detalle para consultar. Lo decisivo es la aplicación: ¿qué debe moverse, con qué rapidez, con qué frecuencia y bajo qué condiciones? A partir de estos datos S+R deriva fuerza, carrera, husillo, grado de protección y control, incluidos el factor de seguridad y el caso de carga. Una descripción aproximada y honesta vale más que una medida de catálogo exacta pero inadecuada.

Principio

Por qué la aplicación importa más que una medida de catálogo.

Una medida de catálogo describe un producto, no su tarea. La misma fuerza puede requerir actuadores eléctricos completamente distintos según el factor de marcha, el entorno, el caso de carga y la posición de montaje.

S+R dimensiona los actuadores lineales eléctricos partiendo del caso de carga, no hacia atrás desde un tamaño estándar. Por eso, la descripción precisa de la aplicación es el camino más rápido hacia una solución adecuada: de «qué se mueve, con qué frecuencia y hacia dónde» se derivan husillo, motor, grado de protección y control, ya sea como estándar modificado o como accionamiento lineal a medida. Una primera clasificación suele lograrse ya con pocas palabras clave; el dimensionado técnico fino lo asume S+R a continuación.

Datos de dimensionado

Estos doce datos determinan el dimensionado.

No tiene que responder cada punto con exactitud. Ya una indicación aproximada por línea ayuda a S+R a acotar la forma constructiva, el husillo y el grado de protección correctos.

Fuerza

La fuerza máxima de empuje y/o tracción que el actuador debe ejercer de forma continua; a menudo basta con el peso aproximado de la carga en lugar de un valor en kN ya calculado. De ahí se derivan husillo, motor y tamaño constructivo. El factor de seguridad lo añade S+R.

Carrera

El recorrido útil desde la posición retraída hasta la extendida. La carrera influye en la longitud constructiva, la carga de pandeo y la guía; con carreras largas, el dimensionado mecánico cobra más importancia.

Velocidad

Con qué rapidez debe transcurrir el movimiento (mm/s) o cuánto puede durar una carrera. Velocidad, carga y factor de marcha deciden entre husillo de bolas y husillo trapezoidal.

Factor de marcha

Con qué frecuencia y durante cuánto tiempo está el actuador en movimiento (ciclos por hora, porcentaje ED). Determina el calor, la elección del husillo y la vida útil; aquí cuentan más unos ciclos realistas que un valor deseado.

Caso de carga

¿Empuje o tracción, estático o dinámico, con impactos o fuerzas transversales? El caso de carga influye en la guía, la fijación y el factor de seguridad.

Posición de montaje

Horizontal, vertical o inclinada. En montaje vertical influyen el peso propio, el autobloqueo y un posible freno de retención.

Entorno

Interior o exterior, seco o húmedo, química, alimentación, sal. El entorno determina el material, el concepto de juntas y las medidas de protección.

Grado de protección / IP

Polvo, agua proyectada o a chorro, lavabilidad. No necesita conocer la clase IP exacta: basta con la descripción del entorno, y S+R deriva el grado de protección y la forma constructiva (p. ej. fuelle).

Temperatura

Temperatura de servicio y ambiente. Influye en el lubricante, las juntas y, en su caso, la electrónica.

Suciedad

Polvo, virutas, medios abrasivos. De ahí se derivan los rascadores, el fuelle y las necesidades de mantenimiento.

Control / realimentación

¿Basta con un final de carrera o necesita realimentación de posición, sincronismo o posiciones intermedias definidas? Son posibles finales de carrera, potenciómetros, encóders y control de posicionamiento; la posición puede entregarse a su control como 0–10 V o 4–20 mA.

Acceso para servicio

¿Qué tan accesible será el actuador más adelante? Posición de montaje, espacio y acceso deciden sobre la mantenibilidad, los repuestos y la capacidad de retrofit.

Consulta

Qué basta realmente para una primera consulta, y qué viene después.

A la izquierda está lo que debería aportar para una primera clasificación. A la derecha, lo que S+R aclara técnicamente con usted en la devolución de llamada.

Para la primera consulta

Aplicación a grandes rasgos

Qué se mueve y qué debe hacer la máquina.

Fuerza o carga aproximada

Basta con el peso de la carga o el orden de magnitud de la fuerza.

Carrera y velocidad

Recorrido aproximado y ritmo deseado.

Secuencia de movimiento

Cuántas veces por hora, servicio continuo o cíclico.

Entorno a grandes rasgos

Interior/exterior, humedad, limpieza, medios especiales.

Tipo de uso

Instalación nueva, serie o sustitución/retrofit; en su caso, cantidad.

Aclarado técnicamente después

Factor de seguridad y caso de carga

Los calcula S+R a partir de la aplicación y la norma.

Selección del husillo

Husillo de bolas o trapezoidal según velocidad y ED.

Grado de protección exacto

Clase IP y concepto de juntas a partir del entorno.

Interfaz y señal

Caja de bornes, 0–10 V / 4–20 mA, conexión al control.

Medidas exactas

Medidas de montaje, fijación, conexiones; con gusto por plano.

Vida útil y mantenimiento

Dimensionado por ciclos, estrategia de servicio y repuestos.

Preselección

Errores típicos en la preselección.

Los tropiezos más frecuentes no surgen de falta de conocimiento, sino del orden equivocado: primero el tamaño, después la aplicación.

Error

Solo la medida de catálogo

Se elige un tamaño antes de tener clara la aplicación, y eso rara vez encaja con exactitud.

Error

Fuerza sin caso de carga

Un valor en kN sin dirección, impacto ni factor de seguridad conduce a un subdimensionado o sobredimensionado.

Error

Factor de marcha subestimado

El servicio continuo y cíclico se trata como carreras aisladas: el calor y el desgaste aumentan sin notarse.

Error

Olvidar el entorno

El grado de protección, la temperatura y la suciedad aparecen recién tras el primer fallo.

Error

Velocidad sin relación con el husillo

Alta velocidad con husillo trapezoidal autoblocante, o al revés, cuesta vida útil o función.

Error

Ignorar el acceso para servicio

El actuador encaja, pero una vez montado apenas se puede mantener o sustituir.

Práctica

Cuatro ejemplos: qué datos inclinan la balanza.

Según la aplicación, pasa a primer plano un valor de dimensionado distinto, desde la carga pesada en obras hidráulicas de acero hasta el retrofit en la construcción de maquinaria.

Carga pesada · Exterior

Obras hidráulicas de acero y compuertas

Carreras largas, fuerzas elevadas, agua y corrosión a baja velocidad. Lo decisivo son el caso de carga, el grado de protección y el material, no el último decimal de la fuerza.

Dinámica · Precisión

Banco de pruebas

Movimientos rápidos y frecuentes con posición definida. Lo decisivo son el factor de marcha, el husillo de bolas, el encóder y la conexión al control.

Higiene · Documentación

Instalación farmacéutica y de proceso

Limpieza, acero inoxidable, ausencia de fluidos y trazabilidad. Lo decisivo son el grado de protección, el material y una interfaz limpia y documentada.

Existente · Reconversión

Retrofit

Sustitución de hidráulica o neumática en el espacio de montaje existente. Lo decisivo son las medidas de montaje, la interfaz y la conexión abierta al control de la instalación existente.

FAQ

Preguntas frecuentes sobre el dimensionado.

¿Qué datos necesita S+R para un primer dimensionado a grandes rasgos?

Una descripción de la aplicación, la fuerza o carga aproximada, la carrera y la velocidad, la secuencia de movimiento y el entorno a grandes rasgos. Con eso elaboramos una primera clasificación; el dimensionado exacto sigue en la devolución de llamada.

¿Debo conocer ya con exactitud fuerza y carrera?

No. Basta con una aproximación o el peso de la carga. El factor de seguridad y el caso de carga los calcula S+R; un valor demasiado exacto pero mal supuesto ayuda menos que un orden de magnitud honesto.

¿Qué importancia tiene realmente el factor de marcha?

Mucha. Determina el calor, la elección del husillo y la vida útil. Indique mejor unos ciclos realistas o el porcentaje ED que un valor deseado: eso evita sorpresas posteriores.

¿Qué datos deciden entre husillo de bolas o trapezoidal?

Sobre todo la velocidad, el factor de marcha, la repetibilidad y si se desea el autobloqueo. Los fundamentos están en la visión general de conocimiento, en el apartado sobre husillo de bolas y trapezoidal.

No conocemos el grado de protección exacto. ¿Basta con una descripción del entorno?

Sí. Describa la humedad, la limpieza, el uso en exteriores, el polvo o la química. De ahí derivamos el grado de protección IP y la forma constructiva, por ejemplo fuelle o acero inoxidable.

¿Cómo es el dimensionado en un retrofit?

En el retrofit cuentan sobre todo las medidas de montaje existentes, la interfaz mecánica y el control existente. S+R sustituye de forma abierta al control, de modo que el actuador eléctrico encaja en la instalación en marcha.

No tiene que saberlo todo: describa la aplicación.

Fuerza, carrera, movimiento y entorno en palabras clave bastan para empezar. S+R aclara el dimensionado técnico en la devolución de llamada, desde el estándar modificado hasta el actuador especial para cargas pesadas.

Describir la aplicación a grandes rasgos →