Control de movimiento y automatización

Estructura de los actuadores servohidráulicos

Autor: Gabriela Torres

sep 06, 2022


Los sistemas de lazo cerrado con retroalimentación de fuerza requieren componentes precisos y que recojan los datos que permitan realizar mejoras continuas a la aplicación. Por otro lado, existen aplicaciones que no necesariamente exigen una retroalimentación de fuerza, sin embargo, los datos asociados con ello son relevantes para un proceso de documentación, pues la fuerza es una característica clave en los equipos de prueba donde dicha variable es graficada contra la posición y la velocidad.

Pues bien, las soluciones comunes para obtener retroalimentación de fuerza en los sistemas de lazo cerrado son las celdas de carga y los transductores de presión, lo cuales son componentes que complementan sin problemas la tecnología hidráulica. Los transductores de presión, específicamente, utilizan la relación entre Fuerza, Presión y Área mediante la fórmula F=P x A, según se ilustra en la siguiente imagen:


Retroalimentación de fuerza en actuadores hidráulicos convencionales
Retroalimentación de fuerza.



El mecanismo interno del transductor debe ser ubicado en un rango específico de presión; posteriormente, según la tolerancia interna del transductor, la repetibilidad es determinada. Como resultado, el transductor provee el valor de repetibilidad como un porcentaje en relación con la FSO (full scale output).

Si bien, la retroalimentación de fuerza es clave para el funcionamiento preciso de los actuadores en aplicaciones destinadas a la inyección de plástico, por ejemplo, la potencia y el control también son determinantes al seleccionar el componente final en los proyectos de automatización. Por todo los anterior, en este blog queremos que conozcas las cualidades estructurales de la tecnología servohidráulica de Kyntronics.


Los actuadores de tecnología híbrida de Kyntronics combinan las ventajas de lo electrónico con lo hidráulico; así, ofrecen un completo sistema dentro de un conjunto modular autónomo que garantiza elevada transmisión de torque mediante un motor de velocidad variable, así como un control preciso proporcionado por una bomba de engranajes.



Anatomía del actuador servohidráulico de Kyntronics

Elementos para retroalimentación de fuerza

Kyntronics decidió incluir en sus actuadores servohidráulicos (SHA) un sensor de presión como elemento de retroalimentación para los sistemas de lazo cerrado. Dichos transductores pueden ser integrados de forma externa en el colector, lo cual permite que el sensor y el cableado sean fijados o removidos del entorno de trabajo. Este diseño reduce costos y mejora la confiabilidad del sistema de lazo cerrado en cuanto al control de fuerza. Cabe destacar que, los transductores de presión proveen igual o mayor precisión que otros dispositivos similares destinados a la retroalimentación de fuerza, así que, los actuadores de Kyntronics no sacrifican precisión por costo.



Por otro lado, los actuadores SHA también pueden disponer de las celdas de carga como una alternativa para los sistemas de lazo cerrado. Para conocer las ventaja que esto representa en los diferentes tipos de actuadores, te invitamos a leer nuestro blog “¿De qué sirve integrar celdas de carga en un actuador?”.


Kyntronics es más que control, es poder y eficiencia

El actuador servohidráulico de Kyntronics combina un accionamiento, un servomotor, un colector y un cilindro dentro de un módulo autónomo. A estos componentes, se suma un mecanismo de barra compensadora de volumen que, como tal, compensa el volumen diferencial entre el extremo del vástago y la tapa del cilindro conforme el pistón de la barra se extiende y se contrae.

Convencionalmente, en los sistemas hidráulicos, cuando la bomba dirige el fluido hacia el extremo de la tapa del cilindro para extender el vástago del pistón, el líquido fluye desde el extremo de la vástago a una velocidad más baja. Por su parte, cuando la bomba dirige el fluido hacia el extremo del vástago para retraer el vástago del pistón, el líquido fluye más rápido desde el extremo de la tapa. Pues bien, con el fin de compensar esta diferencia de volumen, el sistema hidráulico de Kyntronics incluye un cilindro exterior de baja presión cuyo funcionamiento se combina con un segundo cilindro interior de alta presión; en conjunto, crean una cámara entre los dos cilindros. Dicha cámara contiene espuma comprimible que tiene el mismo propósito que el de un acumulador de sistemas convencionales, pero con la ventaja de que no requiere una primera precarga ni mantenimiento.



Por otra parte, el diseño modular de estos actuadores incluye un servomotor bidireccional CA o CC que acciona una bomba de engranajes, de forma que, la dirección y la presión del fluido son determinados por este componente y ello suprime la necesidad de integrar una válvula proporcional o servoválvula. Dicho de otra forma, los actuadores de Kyntronics realizan un desplazamiento positivo, lo que significa que, cada vez que el motor se mueve, el líquido se mueve y, por lo tanto, también se mueve el actuador. Este funcionamiento integral es posible gracias, precisamente, a la bomba de engranes de desplazamiento positivo.

El diseño de los SHA de Kyntronics suma a sus ventajas, por tanto, la eficiencia energética. Esto último se debe a que no consume la energía que requeriría una válvula de dirección para el fluido. Además, cuando se requiere fuerza de sujeción sin movimiento, el motor es capaz de mantener el torque, así como la presión. De esta forma, la solución de Kyntronics proporciona energía bajo demanda y ofrece el método más eficiente para convertir potencia eléctrica en potencia mecánica. La combinación de la hidráulica con la tecnología servocontrolada supera en eficiencia cualquier otra tecnología utilizada aisladamente en actuadores.


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Beneficios de la tecnología de Kyntronics

A continuación, te presentamos cada una de las ventajas inigualables de la tecnología desarrollada por Kyntronics:

  • En comparación con un actuador que solo utiliza tecnología electromecánica, los SHA admiten un motor más pequeño aun para cargas elevadas, de forma que, ofrecen la posibilidad de reducir tamaño, peso y costos generales. Esta alternativa puede instalarse en cualquier posición y elimina mangueras, así como sus respectivas fugas potenciales.
  • En cuanto a la temperatura, estos actuadores de Kyntronics garantizan una baja generación de calor gracias a su diseño estilizado con geometrías suaves y una superficie amplia con grandes aberturas de puertos, menor número de curvas en ángulo recto y aprovechamiento de áreas superficiales para transferir calor al área circundante.
  • El cilindro servohidráulico incluye los antes mencionados sensores de retroalimentación para control de fuerza y ​​movimiento, acepta múltiples voltajes de CA y CC y se conecta fácilmente a los protocolos de comunicación CAN y Ethernet.
  • El SHA puede soportar cargas de alto impacto y no requiere un freno para mantener la posición. Específicamente, puede manipular cargas de hasta 24,000 lbf, alcanzar velocidades de 20 pulgadas/segundo y presentar carreras de 78 pulgadas o más.
  • Esta solución de Kyntronics tiene un diseño modular que permite ensamblarlo según las especificaciones de la aplicación individual, con lo que, reduce el tiempo de entrega en comparación con las soluciones personalizadas.
  • El controlador de accionamiento de la unidad puede ser previamente configurado para reducir tiempos asociados con la programación. El software permite configurar o cambiar los índices deseados según sea necesario, así que es posible seleccionar fácilmente un índice controlado por posición, configurar las velocidades o las fuerzas deseadas y conectar el actuador para dejarlo completamente listo.



Kyntronics ofrece soluciones adecuadas no solo para las exigencias de las industrias actuales, sino que responde a las constantes mejoras que derivan en progreso y productividad. En ese sentido, algunos de los desafíos que enfrentan exitosamente los componentes de Kyntronics son la reducción de mantenimiento, mayor eficiencia, conectividad avanzada y diseños ligeros. Es decir, con Kyntronics siempre tienes la garantía de adquirir soluciones compactas, económicas, eficientes y limpias. ¡Conoce todos los detalles de la tecnología desarrollada por Kyntronics en urany.net!


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