Capítulo 1: 1: Introducción
Los solenoides tubulares de empuje y tracción son los actuadores electromecánicos más utilizados en la automatización industrial moderna. Su función es convertir la energía eléctrica en movimiento lineal para que las máquinas puedan realizar tareas como bloquear, empujar, tirar, levantar o soltar objetos.
Los solenoides tubulares más utilizados son
Electroválvulas de empuje con carcasa tubular
Solenoides de tracción con carcasa tubular
Electroválvulas de empuje-tracción con carcasa tubular
Para una persona que sea ingeniero, diseñador de productos o integrador de sistemas, es imprescindible que conozca las diferencias que existen entre estos tres solenoides para que pueda elegir el correcto para cada tarea.
Capítulo 2: ¿Qué función cumplen las electroválvulas tubulares de empuje y tracción?
Un solenoide tubular es un dispositivo electromagnético que convierte la energía eléctrica en movimiento rectilíneo.
Las partes principales de un solenoide tubular
Bobinado de la bobina: Esta es la parte que genera el campo magnético cuando se energiza.
Émbolo o armadura: Esta es la parte móvil del solenoide, que está hecha de hierro.
Carcasa magnética: La carcasa exterior del solenoide completa el campo magnético.
Muelle de retorno: Este es el muelle que empuja el émbolo hacia atrás cuando el solenoide no está energizado.
El tubo que dirige el émbolo para asegurar un movimiento suave se llama tubo guía.
Cuando se energiza el solenoide, la corriente eléctrica hace que la bobina cree un campo magnético que empuja el émbolo hacia el centro del solenoide.
Capítulo 3: Cómo funcionan los solenoides tubulares de empuje y tracción
El solenoide utiliza el electromagnetismo para poder funcionar.
La bobina del solenoide es capaz de conducir electricidad.
Se crea un campo magnético alrededor de la bobina.
El circuito magnético atrae el émbolo, que está hecho de materiales ferromagnéticos, hacia el núcleo.
El émbolo crea una acción mecánica que mueve una carga.
El resorte devuelve el émbolo a su posición original cuando se corta la corriente.
La principal diferencia entre un solenoide de empuje y uno de tracción radica en cómo se utiliza mecánicamente la salida.
Capítulo 4: ¿Qué es un solenoide de empuje tubular?
¿Qué es un solenoide que empuja un tubo?
Cuando se activa el solenoide, el émbolo se desplaza hacia afuera, creando así una acción de empuje.
El campo magnético dentro del solenoide sigue atrayendo algo hacia él, y esto crea un movimiento que se convierte mecánicamente en un empuje.
Moción para trabajar
Al encender el aparato, el émbolo se extrae.
APAGADO: El resorte tira del émbolo hacia atrás.
Ventajas
Acción directa: prensa
Fácil de conectar a palancas y actuadores.
Diseño simple
Fácil de conectar a palancas y actuadores.
Bueno para mecanismos de eyección
Desventajas
Requiere menos fuerza que un solenoide de tracción.
Tramo corto
Un poco menos eficiente
Solenoide de empuje tubular Aplicación común
Máquinas que venden cosas
Máquinas expendedoras de boletos
Máquinas que se utilizan en los juegos de pinball.
Solenoides con tubos
Capítulo 5: ¿Qué es un solenoide de tracción tubular?
Cuando se activa el solenoide, un solenoide de tracción tubular se mueve al atraer el émbolo hacia el cuerpo del solenoide.
Esta es la configuración de solenoide más popular y eficiente porque el campo magnético se utiliza para atraer la armadura hacia él.
Movimiento de trabajo
Encendido: El émbolo se mueve hacia adentro.
APAGADO → El resorte lo empuja hacia atrás.
Ventajas
Mayor fuerza magnética
Capacidad para realizar brazadas más largas
Muy eficiente
Diseño estable y fiable
Desventajas
Es posible que necesites un enlace externo para realizar un movimiento de empuje.
La instalación puede requerir más espacio para los mecánicos.
Los usos más comunes
Cerraduras en las puertas
Sistemas de enclavamiento
Pinzas para robots
Herramientas para la automatización de fábricas
Dispositivos de bloqueo para mayor seguridad
Capítulo 6: Solenoides tubulares de empuje-tracción
¿Qué es un solenoide que empuja y tira?
Dependiendo del punto de conexión de la carga, un solenoide de empuje-tracción puede proporcionar una acción mecánica de empuje o de tracción.
Cuando se empuja o se tira de la varilla del solenoide de empuje y tracción, esta puede moverse en cualquier dirección, pero el émbolo se mueve hacia adentro.
Beneficios
La instalación puede cambiarse
Puede moverse de dos maneras
Pequeña
Adecuado para sistemas mecánicos que se mueven en más de una dirección.
Desventajas
Configuración mecánica más compleja
Más caro de fabricar
Los usos más comunes
Máquinas para clasificar cosas automáticamente
Sistemas para la automatización de fábricas
Cerraduras que son inteligentes
Las máquinas de embalaje
Capítulo 7: Comparación de solenoides de empuje, tracción y empuje-tracción
| Elemento | Empujar solenoide | Tire del solenoide | Solenoide de empuje y tracción |
| Dirección del movimiento | Empuje hacia afuera | Atracción hacia adentro | Empujar o tirar |
| Eficiencia magnética | Media | Alto | Alto |
| Capacidad de accidente cerebrovascular | Corto-medio | Medio-largo | Media |
| Flexibilidad de instalación | Media | Media | Alto |
| Uso típico | Expulsión | Cerraduras | Automatización flexible |
Capítulo 8: Consideraciones de diseño para solenoides tubulares
Al diseñar solenoides tubulares, los ingenieros deben tener en cuenta los siguientes factores.
8.1. La fuerza necesaria
La necesidad de fuerza depende de:
Peso de la carga
Fricción de las máquinas
Factor de seguridad
La fuerza de un solenoide disminuye a medida que aumenta la longitud de la carrera, por lo que los cálculos deben ser precisos.
8.2. Longitud del trazo
Las carreras de un solenoide tubular común son
2 mm a 20 mm
Las carreras más largas requieren:
Mayor tamaño del solenoide
Se consume más energía
8.3. Potencia y voltaje
Algunos voltajes comunes son
12V DC
24 voltios de corriente continua
48V DC
8.4 Ciclo de trabajo
También debe tener en cuenta el ciclo de trabajo:
Obligación de trabajar todo el tiempo
Un deber que viene y va
El ciclo de trabajo se refiere al tiempo que se puede utilizar un solenoide.
Ejemplo:
Ciclo de trabajo del 10% = períodos cortos de tiempo
Ciclo de trabajo del 50 % = períodos de tiempo moderados
Un ciclo de trabajo del 100% significa que funciona todo el tiempo.
Si se utiliza un ciclo de trabajo incorrecto, puede sobrecalentarse.
8.5. Condiciones meteorológicas
Los solenoides industriales deben estar protegidos contra:
Suciedad
Humedad
Muy caliente
Vibración
Algunos métodos comunes para protegerse son:
Carcasas con clasificación IP
Aislamiento para altas temperaturas
Recubrimientos que no se oxidan
Capítulo 9: Cómo elegir las electroválvulas tubulares de empuje y tracción adecuadas
Este es un método sencillo para seleccionar un solenoide tubular.
Paso 1: ¿Qué tipo de movimiento es?
Seleccione una opción según el tipo de movimiento:
Acción de empuje
Solenoide de empuje
movimiento de tracción
Tirar del solenoide
Solenoide push-pull
Movimiento flexible
Paso 2: ¿Cuánta fuerza se requiere?
Añadir:
Peso de la carga
Fricción
Factor de seguridad
Paso 3: ¿Qué distancia se requiere?
Elija un solenoide que pueda proporcionar la fuerza requerida al final de la carrera.
Paso 4: ¿Qué voltaje y ciclo de trabajo?
Asegúrese de que sea compatible con su fuente de alimentación.
Paso 5: Espacio para la instalación
Asegúrese de que el tamaño del solenoide sea adecuado para el diseño de la máquina.
Capítulo 10: Pensamientos finales
Los solenoides tubulares de empuje y tracción son una opción fantástica para muchos tipos diferentes de aplicaciones industriales y comerciales.
Los ingenieros pueden seleccionar el tipo de actuador adecuado para su diseño comprendiendo las diferencias entre los solenoides de empuje, tracción y empuje-tracción.
En general, las diferencias son las siguientes:
Los solenoides de tracción son los más potentes y eficientes.
Los solenoides de empuje son ideales para aplicaciones que requieren un movimiento directo hacia afuera.
Los solenoides de empuje y tracción simplifican la conexión de las diferentes piezas de un sistema de automatización complejo.
Los ingenieros pueden hacer que los sistemas sean más eficaces y prolongar su vida útil evaluando cuidadosamente la fuerza, el recorrido, el funcionamiento y los requisitos de instalación.
Capítulo 11: Preguntas y respuestas sobre solenoides tubulares
- ¿Cuál es la principal diferencia entre los solenoides de empuje y los solenoides de tracción?
Cuando se activa un solenoide de empuje, mueve los objetos hacia afuera, y un solenoide de tracción los empuja hacia el centro.
- ¿Qué tipo de solenoide tiene mayor potencia?
Los solenoides de tracción suelen ser los más potentes porque el circuito magnético atrae de forma natural la armadura hacia el centro de la bobina.
- ¿Es posible utilizar un solenoide de tracción como solenoide de empuje?
Sí. Se puede utilizar un solenoide de tracción para realizar un movimiento de empuje mediante una biela mecánica o una extensión de varilla.
- ¿Cuánto suelen durar los solenoides tubulares?
Los solenoides industriales de alta calidad pueden durar millones de ciclos, dependiendo del ciclo de trabajo y del entorno operativo.
- ¿A qué voltaje funcionan los solenoides tubulares?
12 V CC, 24 V CC y 48 V CC son solo algunos de los voltajes con los que pueden funcionar.
- ¿Se pueden utilizar solenoides tubulares para funcionamiento continuo?
Sí, siempre y cuando tengan bobinas para un funcionamiento de ciclo completo.
- ¿Cómo se puede hacer que el solenoide sea más resistente?
Siguiendo estos pasos, puedes fortalecer tu solenoide:
Aumentar la corriente en la bobina
Acortar la distancia del golpe
Mejorar el rendimiento de los materiales magnéticos
- ¿Qué tipo de empresas utilizan solenoides tubulares?
Algunas de las industrias son
Automatización en la industria
Robótica
Dispositivos para la atención sanitaria
Máquinas que venden cosas
Cerraduras inteligentes
Sistemas de automóviles
