Expedition Vehicle Side Step Automation with Mini Linear Actuator

Expedition Vehicle Side Step Automation with Mini Linear Actuator

La serie Overland utilizó mini actuadores lineales PA-01 de 12 V de Progressive Automations para construir estribos laterales retráctiles compactos para el Pegasus, un vehículo de expedición Land Rover Serie II de 1959. El sistema mejora el acceso a la cabina a la vez que conserva la altura libre al suelo para todoterreno, desplegando los estribos al abrir las puertas y retrayéndolos por debajo de la línea de la carrocería cuando están guardados.

CreadorLa serie Overland
IndustriaVehículo automotor/de expedición
UbicaciónCanadá
VehículoLand Rover Serie II de 1959, Pegasus
SolicitudEstribos laterales retráctiles personalizados
Producto utilizadoPA-01-4-56-N-12 VCC
Requisitos claveDiseño compacto, protección IP65, despliegue rápido, funcionamiento a 12 V, control de relé reparable en campo.

¿Quiénes son los creadores de la serie Overland?

Steps Retracted Zoomed Out


La serie Overland documenta el proceso completo de ingeniería, restauración y pruebas de campo de Pegasus, un Land Rover Serie II de 1959 diseñado para expediciones de larga distancia. El equipo recorre la Ruta Panamericana desde Canadá hasta Argentina, donde cada sistema del vehículo debe combinar la comodidad moderna con una robustez y fiabilidad que permita su mantenimiento en terrenos difíciles.

Para esta modificación, el acceso a la cabina se convirtió en un desafío práctico de diseño. Pegasus había mejorado los asientos y aumentado la altura libre al suelo, pero los estribos fijos no eran adecuados para viajes todoterreno en zonas remotas, ya que podían reducir la altura libre al suelo y engancharse con los obstáculos del camino.

¿Cómo pueden los estribos laterales retráctiles preservar la distancia al suelo en terrenos difíciles?

Steps Extended Zoomed Out

Los estribos laterales retráctiles mejoran la usabilidad diaria sin modificar permanentemente la altura de la carrocería del vehículo. Al desplegarse, facilitan el acceso a la cabina. Al retraerse, se pliegan bajo la carrocería para mantener la distancia al suelo.

Para Pegasus, el sistema de pasos debía:

  • Despliegue automático al abrirse las puertas.
  • Se retraen cuando las puertas están cerradas.
  • Adaptarse a espacios reducidos en el chasis.
  • Evite exponer los componentes delicados a rocas y escombros.
  • Funciona con el sistema eléctrico de 12 V del vehículo.
  • Debe seguir siendo lo suficientemente sencillo como para poder realizar el mantenimiento sobre el terreno.

Esto hizo que los actuadores lineales eléctricos fueran una opción ideal para el diseño, ya que podían proporcionar un movimiento controlado de empuje y tracción en un formato compacto.

Cómo un actuador lineal de 12 V alimenta los estribos laterales retráctiles

Steps Extended Zoomed In

Un actuador lineal de 12 V puede extenderse y retraerse desde el circuito eléctrico de un vehículo cuando el sistema está diseñado para el voltaje, el consumo de corriente, la protección del cableado y la lógica de control del actuador. En este proyecto, la función del actuador era mover el mecanismo de escalón fabricado a medida. La estructura del escalón debía soportar el peso de la persona que lo utilizaba.

El actuador seleccionado fue el PA-01-4-56-N-12 VCC, que ofrecía la fuerza, la velocidad y la longitud de carrera específicas para satisfacer las necesidades de Pegasus. El mini actuador lineal PA-01 está disponible en configuraciones de 12 VCC y 24 VCC, con retroalimentación opcional, opciones de carrera de 1 a 40 pulg, opciones de fuerza de hasta 225 lb, protección contra la intemperie IP65 e interruptores de límite integrados no ajustables.

La protección IP65 indica que el actuador está protegido contra el polvo y la entrada de agua en las condiciones nominales. Para aplicaciones en vehículos, la protección IP debe complementarse con una ubicación estratégica, cableado protegido, medidas de prevención de la corrosión y acceso para inspección.

¿Por qué se seleccionó el actuador lineal mini PA-01 para este proyecto?

PA-01 Mini Linear Actuator

Se seleccionó el PA-01 porque el sistema de escalón retráctil requería un mini actuador compacto que pudiera ajustarse a los reducidos espacios del chasis, a la vez que soportara los requisitos de fuerza, velocidad, carrera y voltaje del mecanismo personalizado.

El PA-01 era una opción práctica porque ofrecía:

  • Tamaño compacto para espacios reducidos debajo del vehículo.
  • 12 Compatibilidad con VCC para la integración en vehículos.
  • Protección IP65 contra la exposición al polvo y al agua.
  • Múltiples opciones de carrera y fuerza.
  • Interruptores de límite integrados.
  • Documentación técnica para la planificación geométrica.

En el caso de los estribos laterales retráctiles para vehículos, la selección del actuador debe basarse en el mecanismo del estribo, no solo en su peso. La fuerza requerida depende del peso del estribo, los puntos de pivote, el ángulo de montaje, la fricción y cómo varía la carga a lo largo de todo el rango de movimiento.

¿Cómo se controlan los actuadores lineales mediante la puerta del vehículo?

Relay & Door Jamb Switches

El sistema de escalón retráctil utiliza un sencillo circuito de relés de 12 VCC en lugar de un microcontrolador complejo. Los interruptores del marco de la puerta activan relés SPDT emparejados para invertir la polaridad de los actuadores, lo que permite que estos se extiendan cuando la puerta se abre y se retraigan cuando se cierra.

Un relé SPDT, o relé unipolar de doble tiro, conmuta un circuito entre dos rutas de salida. En un circuito actuador con inversión de polaridad, dos relés SPDT pueden cambiar la dirección del motor invirtiendo las conexiones positivas y negativas al actuador.

Para uso todoterreno, el sistema también incluye interruptores de anulación montados en la cabina. Estos permiten que los estribos permanezcan bloqueados en la posición de almacenamiento durante la conducción en terrenos difíciles, al arrastrarse o en situaciones donde el despliegue de los estribos podría interferir con la distancia al suelo.

¿Qué deben saber los constructores sobre fuerza, carrera y carga estructural?

Un actuador lineal debe mover el mecanismo del escalón, no soportar por sí solo la carga. El bastidor del escalón, los pivotes, los soportes y la estructura del vehículo deben brindar soporte a la persona que se encuentra sobre él.

RequisitoQué comprobarPor qué es importante
Fuerzapeso del paso, geometría del mecanismo, fricción y ángulo del actuadorEvita paradas o sobrecargas
AtaqueDistancia que debe extenderse y retraerse el actuadorLa longitud de la zancada no siempre es igual a la longitud total del paso.
VoltajeCompatibilidad con sistemas de 12 VCC o 24 VCCProtege el actuador y los controles.
Consumo de corrienteFusible, calibre del cable y capacidad del reléEvita el cableado de tamaño insuficiente
MontajeResistencia y alineación del soporteReduce la fricción y la carga lateral.
AmbientePolvo, agua, sal, escombros y exposición a la carreteraAyuda a determinar las necesidades de protección.
Control de anulaciónBloqueo manual o interruptor montado en la cabinaImpide el despliegue durante la conducción todoterreno.

¿Cuál fue el resultado de la automatización del estribo lateral retráctil?

Mediante la integración de los sistemas de actuadores de Progressive Automations, Dan, de The Overland Series, creó un sistema de estribos laterales retráctiles que mejoró el acceso al Pegasus a la vez que conservó el aspecto clásico del vehículo y su capacidad todoterreno.

El sistema final incorporó comodidades modernas sin depender de componentes electrónicos excesivamente complejos. Además, reforzó la importancia de utilizar un proveedor de actuadores que ofrece más que solo hardware. La documentación del producto, los archivos CAD, las especificaciones eléctricas y el soporte técnico facilitaron la planificación y ejecución del diseño personalizado.

“Cuando uno se encuentra a cientos de kilómetros de la civilización, los sistemas electrónicos complejos pueden convertirse en un problema. Progressive Automations nos proporcionó tanto el hardware robusto como la documentación técnica precisa necesaria para construir un sistema de escalones automatizado que es simple, duradero y fácil de mantener en el campo.”

Dan Bastiaansen
Propietario y fundador de The Overland Series.

¿Por qué la serie Overland eligió la automatización progresiva?

Steps Extended with Door Opened


Dan descubrió Progressive Automations mientras buscaba en internet sistemas de actuadores fiables para un proyecto de automatización de un vehículo de expedición personalizado. Muchas de las opciones disponibles en el mercado online carecían de las especificaciones técnicas, las capacidades de fuerza, los archivos CAD y la documentación de cableado necesarios para una planificación segura.

Progressive Automations destacó porque su sitio web ofrecía información detallada sobre el producto y recursos CAD, mientras que el equipo de soporte ayudaba a resolver dudas técnicas durante la fase de planificación. Esta combinación permitió a Dan diseñar el mecanismo en el banco de trabajo antes de su fabricación.

Para un vehículo autónomo que recorre largas distancias desde el taller más cercano, la documentación clara y los componentes reparables no eran opcionales. Formaban parte de la filosofía de diseño.

¿Cómo elegir un actuador lineal para estribos retráctiles de vehículos?

Para los estribos laterales retráctiles, comience por definir el mecanismo antes de elegir el actuador. Una buena combinación del actuador depende del sistema de movimiento completo.

  • Mida el espacio de montaje disponible.
  • Defina las posiciones de los escalones desplegados y retraídos.
  • Calcular la carrera necesaria del actuador a partir de la geometría del mecanismo.
  • Calcula la fuerza basándote en la carga del mecanismo, no solo en el peso del paso.
  • Confirme el voltaje y el consumo de corriente.
  • Seleccione el fusible y el calibre de cable adecuados.
  • Evite aplicar carga lateral al eje del actuador.
  • Proteja el cableado de la abrasión, el agua, los residuos y los puntos de pellizco.
  • Utilice soportes y pivotes que soporten cargas estructurales.
  • Incluya un sistema de anulación manual o un bloqueo en posición de almacenamiento para uso todoterreno.
  • Verifique la clasificación ambiental del actuador comparándola con la instalación real.

En la fabricación de vehículos a medida, el mejor actuador suele ser aquel que se ajusta a las necesidades de fuerza, carrera, voltaje, montaje, control y mantenimiento del mecanismo.

¿Pueden las automatizaciones progresivas ayudar con la automatización personalizada de vehículos?

Los proyectos de automatización de vehículos de expedición personalizados suelen requerir más que hardware estándar. Necesitan soluciones de actuadores con la fuerza, el recorrido, el voltaje, la velocidad, el ajuste y la protección ambiental adecuados.

Progressive Automations ofrece a constructores, contratistas, fabricantes y carroceros de vehículos actuadores lineales eléctricos, accesorios de montaje, opciones de control, documentación de productos y asistencia técnica. Para escalones retráctiles, escotillas, paneles, elevadores, sistemas de almacenamiento u otros proyectos de automatización de vehículos, explore las soluciones especializadas de actuadores para vehículos o póngase en contacto con el equipo de asistencia técnica de Progressive Automations.

Preguntas frecuentes

¿Qué actuador lineal debo usar para los estribos laterales retráctiles de un vehículo?

Seleccione un actuador lineal en función de la carrera, la fuerza, el voltaje, el espacio de montaje, la exposición ambiental y el método de control. Para este proyecto, el actuador PA-01-4-56-N-12 VCC resultó ser la solución más adecuada, pero el modelo exacto debe verificarse caso por caso, según los requisitos específicos de los estribos laterales retráctiles de cada vehículo.

¿Cuánta fuerza necesita un actuador lineal para accionar escalones retráctiles?

La fuerza requerida depende del peso del paso, la geometría del mecanismo, el ángulo de montaje, la fricción y el rango completo de movimiento. No dimensione el actuador basándose únicamente en el peso del paso.

¿Qué longitud de carrera se necesita para un escalón automático de vehículo?

La longitud de la carrera depende del diseño del mecanismo. La carrera del actuador no siempre es igual al movimiento total del paso, por lo que se debe medir la distancia de montaje del actuador tanto en la posición de almacenamiento como en la de despliegue.

¿Puedo utilizar un actuador lineal de 12 V con el sistema eléctrico de un vehículo?

Sí, cuando el actuador está diseñado para 12 VCC y el circuito está configurado para el consumo de corriente del actuador. El sistema debe incluir protección con fusibles, calibre de cable, conectores, interruptores y relés adecuados.

¿Cómo se consigue que un actuador lineal se extienda cuando se abre la puerta de un vehículo?

Un interruptor en el marco de la puerta puede activar un circuito de relés. En este diseño, dos relés SPDT invirtieron su polaridad para extender el actuador cuando la puerta se abría y retraerlo cuando se cerraba.

¿Son adecuados los actuadores lineales para aplicaciones en vehículos todoterreno?

Sí, cuando el actuador se selecciona en función de la carga, el entorno, la geometría de montaje y el sistema de control existente o previsto. Para aplicaciones en vehículos expuestos, revise el grado de protección IP, la protección del cableado, la resistencia del soporte, la exposición a la suciedad y el acceso para el mantenimiento.

¿Debe el actuador lineal soportar el peso de una persona de pie sobre el escalón?

No. La estructura de los escalones, los soportes, los pivotes y los puntos de fijación al vehículo deben soportar la carga estática. El actuador debe mover el mecanismo, no actuar como la estructura principal de soporte de carga.

¿Cómo se evita que los estribos retráctiles se desplieguen durante la conducción todoterreno?

Utilice un interruptor de anulación manual o de bloqueo. En esta configuración, los interruptores de anulación montados en la cabina permitieron que los estribos permanecieran plegados durante la conducción todoterreno extrema.

¿Qué significa la protección IP65 en un actuador lineal?

La clasificación IP65 indica protección contra la entrada de polvo y agua en las condiciones especificadas. No sustituye las buenas prácticas de instalación, el cableado sellado, la planificación para la prevención de la corrosión ni el acceso para inspección.

¿Puedo automatizar algunos pasos en un vehículo clásico o antiguo?

Sí, siempre que el mecanismo se diseñe teniendo en cuenta la estructura del vehículo, el espacio de montaje disponible, el sistema eléctrico y las necesidades de mantenimiento. Este caso práctico muestra cómo se modernizó un Land Rover Serie II de 1959 con un sistema de automatización de estribos laterales retráctiles, conservando su diseño original para expediciones.

Mira los vídeos de presentación de The Overland Series en YouTube.

Natan Bong

Ingeniero técnico en Progressive Automations y Progressive Desk
Nathan Bong es ingeniero técnico en Progressive Automations y Progressive Desk, donde aplica su experiencia práctica en ingeniería para producir documentación técnica, guías de aplicación, hojas de datos, manuales de usuario y estudios de caso sobre movimiento lineal y automatización. Graduado del programa de Ingeniería Eléctrica e Informática del BCIT, y ganador del Premio de Ingreso del Presidente del BCIT y del Premio al Mérito en Automatización del BCIT, Nathan aporta una perspectiva de ingeniería práctica y sólida a cada artículo que escribe. Su trabajo abarca diagramas de cableado, guías de selección de actuadores, integración de PLC, clasificaciones IP, análisis del ciclo de trabajo y demostraciones prácticas de la construcción de sistemas de automatización. Su proyecto práctico más reciente es un brazo robótico exoesqueleto personalizado construido con actuadores lineales de Progressive Automations, un proyecto que refleja su enfoque integral: comprender los problemas de ingeniería que enfrentan sus lectores resolviéndolos directamente. Fuera de la oficina, Nathan construye proyectos de actuadores lineales caseros, personaliza y modifica automóviles y entrena en el gimnasio.