Nos equipamentos e maquinários industriais, a força motriz é gerada por atuadores. Porém, existem diferentes tipos de atuadores, com variadas fontes de energia, sentido de movimentação e possibilidades de aplicação.
Continue a leitura e entenda melhor o que é um atuador, saiba como funcionam os três tipos de atuadores e veja as principais diferenças entre eles.
O que é um atuador?
Um atuador é um dispositivo que trabalha para produzir energia mecânica para gerar movimento ou força em sistemas de automação ou mecânicos, sendo utilizado em diferentes aplicações industriais.
Para isso, os
atuadores precisam de algum tipo de energia, que pode ser de fonte elétrica, pneumática ou hidráulica.
Ou seja, eles podem funcionar por meio de fluidos, como óleo, ou por meio de ar e de corrente elétrica.
A depender da energia utilizada, o tipo do atuador recebe uma classificação, e as suas possíveis aplicações são definidas.
Para que serve um atuador?
Os atuadores são fundamentais para diversas operações de equipamentos, sistemas e maquinários, principalmente na operação de válvulas e de qualquer outro dispositivo que depende de força mecânica para funcionar.
Independentemente dos tipos de atuadores, eles têm como papel principal a realização de movimentos precisos, repetíveis e controlados.
Como os atuadores funcionam?
O funcionamento dos atuadores está diretamente ligado à conversão de energia em movimento controlado. Ao receberem um sinal de comando de um sistema de controle, eles ativam mecanismos internos que transformam a energia recebida, seja elétrica, pneumática ou hidráulica, em força mecânica.
Essa força pode ser aplicada em movimentos lineares ou rotativos, de acordo com o tipo de atuador. A precisão no controle da velocidade, da direção e da força gerada permite que esses dispositivos atuem com eficiência em diferentes sistemas automatizados.
Aplicações mais comuns dos atuadores
Além de suas características técnicas, os atuadores se destacam pela variedade de aplicações. A seguir, veja alguns dos contextos mais comuns onde esses dispositivos são utilizados.
Automação industrial
Na indústria, eles são usados para movimentar válvulas, acionar robôs, ajustar mecanismos em linhas de montagem e regular sistemas de transporte interno. Isso contribui para uma produção mais ágil, segura e padronizada, com menor dependência da intervenção humana.
Máquinas agrícolas e de construção
Em ambientes pesados, como no campo ou em canteiros de obras, os atuadores são responsáveis por movimentar componentes de tratores, colheitadeiras, escavadeiras e outros equipamentos robustos.
Inclusive, atuadores hidráulicos são especialmente indicados nesse cenário por sua capacidade de suportar grandes cargas e operar com estabilidade mesmo em condições extremas.
Equipamentos hospitalares
No setor da saúde, os atuadores contribuem para a precisão e o conforto em equipamentos que exigem ajustes frequentes. Eles estão presentes em camas articuladas, mesas cirúrgicas, cadeiras motorizadas e aparelhos de exames. Por operarem de forma silenciosa e limpa, os atuadores elétricos são os mais utilizados nesse tipo de aplicação.
Veículos e mobiliário
No uso cotidiano, atuadores também aparecem em sistemas de automação veicular e mobiliário moderno. Em automóveis, eles possibilitam ajustes eletrônicos em bancos, janelas, espelhos e portas. Já nos móveis, proporcionam conforto e ergonomia, permitindo que mesas, poltronas e suportes ajustem sua altura ou posição com suavidade e precisão.
Tipos de atuadores
Como visto acima, são 3 os tipos de atuadores: elétrico, pneumático e hidráulico. Vejamos, a seguir, como cada um funciona.
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1. Atuador elétrico
Um dos tipos de atuadores mais utilizados é o elétrico, que converte energia elétrica em energia mecânica.
Seu acionamento acontece através de um interruptor ou motor, podendo ser operado à distância.
Além disso, existem dois subtipos de
atuadores elétricos: cilíndrico e linear.
-
- Atuador linear: a rotação do motor é convertida em movimento linear, fazendo movimentos de empurrar, puxar e posicionar;
- Atuador hidráulico rotativo: o movimento ou torque dos atuadores rotativos é rotacional, possibilitando movimentos constantes angulares, o que difere o atuador hidráulico rotativo dos outros tipos.
2. Atuador pneumático
O atuador pneumático necessita de ar pressurizado para ser acionado e gerar energia mecânica.
No entanto, por trabalhar com ar pressurizado, ele tem uma retenção menor de pressão. Com isso, para funcionar, precisa de ajuda de um pistão que fica posicionado em um cilindro oco.
Por sua vez, o acionamento do pistão é feito com uma bomba externa que gera a pressão adequada e movimenta o pistão, aumentando a pressão e resultando em
geração de energia mecânica.
Também existem dois tipos de atuadores pneumáticos: atuador linear de ação simples e atuador linear de ação dupla.
-
- Atuador linear de ação simples: o pistão é impulsionado para frente ou para trás, dependendo do movimento do atuador, isto é, de empurrar ou puxar;
- Atuador linear de ação dupla: o pistão é empurrado para frente e depois para trás, voltando ao lugar.
3. Atuador hidráulico
Por fim, entre os tipos de atuadores também está o hidráulico, que funciona através de algum fluido, normalmente óleo, que é pressurizado.
Por conseguir gerar maior pressão e movimento ao utilizar o fluido hidráulico para gerar energia mecânica, o atuador hidráulico é um dos favoritos para manipular equipamentos de grandes cargas.
Os subtipos de atuadores hidráulicos são:
-
- Atuador linear: gera movimento ou força em um sentido de linha reta;
- Atuador rotativo: o movimento ou torque dos atuadores rotativos é rotacional, possibilitando movimentos constantes angulares;
- Atuador semirrotativo: gera movimentação angular apenas parcial.
Principais diferenças entre os tipos de atuadores
Ao longo do conteúdo verificamos as características mais importantes dos atuadores. Agora, destacaremos alguns pontos para facilitar a diferenciação entre eles:
Atuador pneumático
-
- Utiliza ar como fluido;
- Costuma ser muito usado em linhas de produção industrial, em sistemas automatizados de transporte;
- É um dispositivo mais leve em comparação com os outros tipos;
- O subtipo linear é ideal para uso em válvulas tipo guilhotina, globo e gaveta;
- O subtipo rotativo é mais indicado para atuar válvulas-macho, esfera e borboleta.
Atuador hidráulico
-
- Utiliza fluidos líquidos, como óleo;
- Possui pressão suficiente para ser acionado sem necessidade do auxílio de uma bomba externa;
- Entre todos, é o dispositivo que tem maior capacidade de movimentar cargas elevadas, como guindastes e prensas industriais.
Atuador elétrico
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- Não utiliza nenhum fluido, apenas energia elétrica para o acionamento;
- Sua transmissão de potência é a mais simples em relação aos outros tipos. No entanto, é muito eficiente, ampliando as possibilidades de aplicação;
- Por não utilizar fluidos, esse modelo de atuador praticamente não possui riscos de vazamentos;
- Apresenta um funcionamento mais silencioso.
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Como escolher o atuador ideal para cada aplicação industrial
A escolha do atuador correto depende de fatores como tipo de movimento exigido, carga aplicada, velocidade de resposta, ambiente de operação e disponibilidade de energia.
Em sistemas que demandam alta força e precisão, os atuadores hidráulicos são ideais. Já em ambientes que priorizam agilidade e leveza, os atuadores pneumáticos oferecem excelente custo-benefício.
Por outro lado, para aplicações que requerem controle eletrônico, baixo ruído e manutenção reduzida, o atuador elétrico é a melhor opção.
Avaliar corretamente esses parâmetros garante eficiência energética, menor desgaste mecânico e maior confiabilidade operacional nos processos industriais.
Qual tipo de atuador requer menos manutenção?
O atuador elétrico é o que requer menos manutenção, pois não utiliza fluidos nem componentes sujeitos a vazamentos, como ocorre nos modelos de atuador hidráulico rotativo e pneumáticos, por exemplo.
Além disso, seu sistema é mais limpo, silencioso e possui menos partes móveis, o que reduz o desgaste e aumenta a durabilidade.
Por essas características, os atuadores elétricos oferecem excelente custo-benefício em aplicações que exigem alta confiabilidade e baixo custo de manutenção.
Cuidados com o uso de atuadores
Além de entender o que é atuador, conhecer os tipos e suas diferenças, também é vital saber quais cuidados eles requerem. Afinal, isso permite que eles tenham maior durabilidade e atinjam o máximo de vida útil.
Entre os cuidados mais importantes, estão:
- Inspecionar periodicamente para verificar o desgaste do atuador e programar as manutenções necessárias;
- Monitorar os níveis de temperatura e pressão para evitar excessos que podem causar danos ao equipamento;
- Manter os atuadores livres de umidade, poeira, sujeira e outros contaminantes capazes de gerar danos;
- Capacitar os operadores para que eles atuam dentro dos procedimentos, garantindo máximo desempenho e evitando acidentes.
Portanto, para escolher o dispositivo ideal para o seu projeto, é preciso considerar todas as características e especificidades de cada um dos tipos de atuadores, bem como analisar as necessidades dos seus maquinários e equipamentos.
E claro, tomar determinados cuidados durante o uso garante maior durabilidade para o seu dispositivo.
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