2022/01/11

Vantaggi e svantaggi degli attuatori elettrici, pneumatici e idraulici

Novità e Stampa

Esistono tre tipi diversi di attuatori – pneumatici, idraulici ed elettrici – riguardo ai quali vengono espresse numerose opinioni preconcette. Sebbene determinate applicazioni prediligano l’utilizzo di un tipo di attuatore specifico, il progresso tecnologico e l’innovazione hanno permesso una maggiore intercambiabilità, offrendo più di un’opzione per ogni progetto.

Tuttavia, per effettuare una scelta che risponda pienamente alle proprie esigenze, è prima di tutto essenziale comprendere il funzionamento di ciascuno di questi sistemi.

 

Tre tipi di attuatori

 

Attuatori lineari penumatici

L’attuatore pneumatico è un dispositivo che trasforma l’energia pneumatica (aria compressa) in energia meccanica (movimento). Tale moto consiste in un pistone che si sposta lungo uno stelo di metallo all’interno di un cilindro composto da due spazi vuoti, denominati camere. L’aria compressa che penetra in una delle camere, spinge il pistone in una direzione, facendo scorrere l’aria dall’altra camera. Il pistone, poi, ritorna in posizione grazie a una molla. Questo passaggio continuo di energia permette all’attuatore pneumatico di creare applicazioni di moto lineare.

 

Attuatori lineari idraulici

Simili agli attuatori pneumatici, quelli idraulici funzionano per compressione di un fluido (generalmente olio) iniettato da una pompa all’interno del cilindro. Il meccanismo è lo stesso, in quanto la pressione esercitata dal fluido azionerà i movimenti lineari del tubo lungo l’asse del pistone.

Gli attuatori idraulici possono sostenere carichi molto pesanti e offrono corse elevate, ma non sono programmabili.

 

Attuatori elettrici lineari

Compatti e programmabili, gli attuatori elettrici lineari offrono elevata potenza, precisione e velocità, insieme a un’accelerazione e una decelerazione controllata. Gli attuatori elettrici convertono la forza di rotazione di un motore (energia elettrica) in moto lineare (coppia). Il moto rotatorio della vite senza fine, attivato dal motore, innesta lo spostamento della madrevite dall’alto al basso producendo, in questo modo, il movimento di spinta o di trazione del carico. Gli attuatori elettrici lineari sono un’ottima alternativa agli attuatori pneumatici o idraulici, in quanto non corrono rischi di perdite di olio o problematiche legate ai tubi o ai compressori. Sono molto affidabili e non necessitano di alcuna manutenzione ordinaria, contrariamente ai loro omologhi.

 

Vantaggi e Svantaggi

Ciascun tipo di attuatore dispone di caratteristiche ben specifiche, che è importante analizzare al fine di scegliere il tipo di dispositivo più adatto al proprio progetto.

 

Caratteristiche

Attuatori pneumatici

Attuatori idraulici

Attuatori elettrici

Sistema

Sistema semplice

Sistema moderatamente complesso

Sistema di comando preciso. Gestione multipla e complessa di diversi dispositivi

Potenza

Elevata

Molto elevata

Elevata

Controllo

Valvole semplici

Intervento umano obbligatorio

Controllo elettrico, flessibilità di gestione grazie a una centralina elettronica

Precisione di posizionamento

Posizionamento preciso difficile da raggiungere

La posizione a metà corsa richiede componenti supplementari e l’intervento dell’utilizzatore

Il posizionamento preciso e il controllo della velocità permettono la sincronizzazione.

Velocità

Molto rapido

Moderatamente rapido

Moderatamente rapido

Capacità di carico

Elevata

Molto elevata

Può essere aumentata in funzione della velocità e del posizionamento desiderato.

Ciclo di vita

Moderato

Elevato

Elevato

Accelerazione

Molto elevato

Molto elevato

Moderato

Capacità di sopportare urti sul carico

Resistente agli urti

Antideflagrante, resistente agli urti e alle scintille

Limitata resistenza agli urti

Ambiente

Livello di rumore elevato

Trattamento e perdite di fluidi idraulici

Impatto minimo

Componenti

Compressore, tubi, elettricità

Pompa, tubi, elettricità

Elettricità

Efficacia

Limitata

Limitata

Elevata

Affidabilità

Eccellente

Buona

Buona

Manutenzione

Elevata

Elevata

Praticamente inesistente

Costo di acquisto

Basso

Elevato

Elevato

Costo di funzionamento

Moderato

Elevato

Basso

Costo di manutenzione

Basso

Elevato

Basso

 

Ciascuno di questi sistemi di attuazione presentano vantaggi e limiti. È dunque essenziale, nelle prime fasi di un progetto, determinare quelle che sono le caratteristiche indispensabili e necessarie al funzionamento ottimale del vostro prodotto.

 

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