Los actuadores de escotillas para barcos desempeñan una función fundamental en las embarcaciones marinas, ya que evitan que el medio ambiente llegue a áreas sensibles, ya sean viviendas o equipos mecánicos y electrónicos. Estas escotillas tienden a ser pesadas debido a la naturaleza de su función y, como tal, a menudo es difícil abrirlas con la mano cuando es necesario, especialmente en aguas agitadas. Este artículo explorará cómo automatizar la escotilla del barco con un actuador lineal y qué factores debe considerar al tomar la decisión de comprar un actuador, asegurando un acceso rápido y fácil a cualquier área del barco que esté separada por una escotilla.
Factores para Elegir un Actuador
Hay muchos factores a considerar al elegir el actuador de escotilla de barco correcto. A continuación, enumeramos y analizamos brevemente los más pertinentes, asegurándonos de que obtenga una descripción general completa de lo que debe considerar antes de la implementación.
Peso de la Escotilla
En primer lugar, es necesario determinar el peso de la trampilla. Esto se puede estimar, pero sería mucho más preciso y eficaz desenroscar la trampilla y pesarla en una báscula de baño o colgarla de una báscula de pesca. Si el objetivo es conseguir un actuador de repuesto para la escotilla de un barco, entonces la carga del actuador original se puede utilizar como punto de partida para uno nuevo y mejorado.
Longitud y Ancho de la Trampilla
Las dimensiones físicas de la trampilla determinarán la longitud del actuador requerido. Por ejemplo, si la trampilla es larga, entonces será necesario un actuador con mayor carrera para abrir completamente la trampilla.
Ubicaciones de Montaje
Es importante tener en cuenta las posibles ubicaciones de montaje. Nunca monte un solo actuador en un lado de una trampilla. Cuando se empuja la escotilla para abrirla, el actuador de elevación de la escotilla del barco imparte una fuerza de torsión sobre la bisagra opuesta. Con el tiempo, esto puede provocar que las bisagras fallen.
Alternativamente, si solo se utiliza un actuador, debe colocarse en el centro de la trampilla, si es práctico, para limitar cualquier fuerza de torsión. Sin embargo, esta disposición no será ideal para un actuador de elevación de escotilla de motor de barco, que requerirá un acceso sin obstáculos al motor. La fuerza necesaria para abrir la trampilla disminuye hacia el final de la trampilla mientras que la longitud de la carrera aumenta. Por el contrario, la fuerza necesaria para abrir la trampilla aumenta hacia la bisagra mientras que la carrera disminuye. Esto se muestra con las flechas azules en la siguiente figura. Por tanto, es importante lograr un equilibrio entre la longitud de la carrera y la fuerza del actuador. Afortunadamente, existe una amplia gama de actuadores que se adaptan a cualquier aplicación.
También es importante tener en cuenta que la ubicación de montaje debe ser lo suficientemente fuerte como para soportar el peso de la trampilla. Esto se puede lograr con soportes de montaje compatibles para el actuador lineal de su elección.
Velocidad de Actuación
Este no es un punto tan crítico, especialmente en el caso de un actuador lineal para la escotilla del motor de un barco que no se abre con regularidad. Sin embargo, debe tenerse en cuenta que un actuador se ralentiza con una carga mayor, según el gráfico siguiente. Por lo tanto, si se requiere una actuación rápida, es posible que se requiera un actuador ligeramente sobrecargado para lograr velocidades más altas con cargas elevadas. Por ejemplo, el PA-09 tiene diferentes rangos de velocidad con diferentes cargas y las velocidades más altas están presentes con cargas muy bajas.
Fuente de Alimentación
Es necesario determinar el suministro eléctrico disponible en el barco, es decir, ¿es 12 V o 24 V CC? Los actuadores se pueden suministrar para diferentes voltajes y, por lo tanto, es necesario especificarlo.
Condiciones Ambientales
La ubicación del actuador de elevación de la escotilla del barco es importante ya que determinará qué nivel de protección ambiental se requiere para el actuador. Si la escotilla está en la cubierta del barco, estará expuesta a las salpicaduras y necesitará una clasificación IP más alta. Si la embarcación se encuentra con agua salada, entonces es fundamental seleccionar un actuador que tenga una alta clasificación IP que también pueda soportar salpicaduras de agua salada altamente corrosivas.
Calcular la Fuerza del Actuador
Una vez que se hayan determinado todos los factores anteriores, se puede estimar la fuerza del actuador de la escotilla de su barco. Para determinar qué tamaño de actuador se requiere, se debe calcular la fuerza máxima . Esto se puede hacer dibujando un diagrama de cuerpo libre simple para visualizar todas las fuerzas que actúan sobre el actuador.
Para simplificar el cálculo, sólo se considera el peor de los casos, es decir, cuando la trampilla está en su posición cerrada. Esto se debe a que a medida que se abre la escotilla, la bisagra absorbe cada vez más su peso y, por lo tanto, el actuador requiere menos fuerza para empujar la escotilla para abrirla.
Suponiendo que la puerta está en la posición cerrada, la fuerza del actuador Fc se puede determinar calculando los momentos alrededor del punto B. A continuación se muestra el diagrama de cuerpo libre para la posición de la trampilla cerrada.
Simplificado, el componente y de la fuerza del actuador es igual al peso de la tapa multiplicado por la relación de longitud entre la fuerza aplicada y la fuerza gravitacional.
Para calcular la fuerza requerida del actuador, Fc, se deben utilizar el componente y y el ángulo, theta, según el triángulo de fuerza siguiente.
La siguiente ecuación para Fc se puede utilizar para determinar la fuerza del actuador necesaria para abrir la escotilla de un barco con un ángulo inicial theta y una ubicación de montaje de L1.
En Conclusión
Ya sea que esté planeando instalar un actuador de elevación de escotilla para embarcaciones nuevo o que algún daño haya hecho necesario obtener un actuador de reemplazo para la escotilla de su embarcación, seguir cuidadosamente los factores anteriores debería ser una experiencia perfecta. Todas las consideraciones descritas anteriormente se pueden abordar con nuestro extenso catálogo de actuadores lineales eléctricos y a nuestros ingenieros internos les encantaría ayudar con consultas fuera del alcance de este artículo.
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