Automated TV Lift Systems with Linear Actuators

Sistemas automatizados de elevación de TV con actuadores lineales

Gregory Kimbell
Gregory Kimbell
PA Engineer

Hoy en día, los mecanismos de elevación se utilizan ampliamente en la automatización tanto doméstica como industrial. Con una construcción simple controlada con solo presionar un botón, los ascensores automatizados pueden ayudar a resolver una amplia gama de tareas como transporte de carga, optimización de posición, apertura/cierre automatizado de puertas y ventanas, etc. En este artículo, discutiremos cómo hacer un mecanismo de elevación y qué herramientas se necesitarán para hacerlo. También destacaremos nuestras 3 principales soluciones de bricolaje que emplean los medios de automatización comentados.

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¿Qué es un mecanismo de elevación?

Hay muchas formas de generar movimiento lineal, que es la esencia de cualquier mecanismo de elevación. La opción más común emplea una varilla (deslizador) que se mueve linealmente en una dirección establecida. Esta construcción forma el cuerpo de un actuador lineal. El engranaje de tornillo se utiliza normalmente para crear movimientos lineales en la construcción del actuador lineal. El tornillo macho gira en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj, mientras que la rotación provoca que el movimiento lineal de un control deslizante conectado al tornillo hembra se mueva a lo largo del tornillo macho. Los motores utilizados en los actuadores lineales son principalmente dispositivos alimentados por corriente continua (CC). Aunque, también existen motores neumáticos e hidráulicos.

Para cambiar la dirección del movimiento del deslizador del actuador lineal, es decir, hacer que el mecanismo se mueva hacia abajo en lugar de hacia arriba, es necesario cambiar la dirección del movimiento del motor. Si estamos hablando de utilizar un motor alimentado por CC, se debe cambiar la polaridad de alimentación cambiando los dos cables de alimentación del motor. La solución más trivial para esta tarea sería utilizar un interruptor especial para configurar la polaridad. Para detener la varilla en las posiciones finales, se incluye un actuador con microinterruptores incorporados que funcionan en el momento en que el tornillo alcanza la posición extrema dentro del cuerpo del actuador. En un mecanismo de elevación, esto significa detener su movimiento y fijarlo en una posición determinada. Dichos microinterruptores están equipados con indicadores especiales, uno de los cuales está instalado en la posición extrema y el otro en el extremo opuesto.

Estos indicadores ayudan a apagar la potencia del motor cuando el tornillo toca puntos extremos. Los accionamientos también utilizan elementos como un reductor para lograr una velocidad suficiente de potencia de rotación. Este elemento puede variar la velocidad de rotación en la varilla, lo que eventualmente incide en la velocidad final de los movimientos lineales. También afecta la fuerza con la que se mueve la varilla, cuanto mayor sea la relación de velocidad del reductor, más fuerza y ​​menos velocidad habrá. Sin embargo, incluso si su accionamiento tiene la construcción más primitiva y no emplea un reductor, la velocidad de la varilla aún depende de la fuerza aplicada para moverla. Cuanto mayor es la velocidad de movimiento de la varilla, menor es la fuerza y ​​viceversa.

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Tipos de actuadores lineales

Como ya hemos comentado, la forma más accesible de construir un mecanismo de elevación es colocar un actuador lineal en su núcleo. Los actuadores lineales se pueden subdividir en eléctricos y neumáticos.

Actuador lineal

Los actuadores lineales eléctricos convierten la electricidad regular en movimiento definido por las leyes de la mecánica. Utilizan motores rotativos eléctricos que transforman el movimiento de rotación en uno progresivo-lineal. Así, un elemento giratorio mueve una varilla con ayuda del transformador mecánico, por ejemplo a través de un husillo de bolas o de husillo de rodillos. También provoca un movimiento directo suave. Los actuadores lineales neumáticos se caracterizan por presentar un fuerza dentro de un cilindro hueco que se activa con la ayuda de la presión generada por un compresor o bomba externo. A medida que aumenta la presión, la fuerza se mueve en el sentido de los extremos. Para devolver el forzador a la posición inicial, se inyecta un estímulo o gas presurizado desde el otro lado del forzador. Un mecanismo de elevación hidráulico basado en un accionamiento lineal hidráulico funciona de manera similar al esquema del actuador neumático. Sin embargo, emplea líquido que se bombea externamente.

Cabe destacar que el tipo de actuador más popular es el eléctrico. Rara vez se rompen y pueden encerrarse en el factor de forma más compacto. Además, este tipo de actuadores se considera el más eficiente desde la perspectiva de la velocidad de movimiento, la precisión y la potencia de empuje/tracción.

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Cómo crear un mecanismo de elevación

Para poder realizar la construcción con una sola mano, se necesitan dos cosas. En primer lugar, un accionamiento lineal correctamente seleccionado y un interruptor para controlarlo. Otras piezas, como las piezas de montaje de un mecanismo de elevación, dependerán directamente de las peculiaridades estructurales de un determinado dispositivo o equipo que utilice el accionamiento lineal.

Elegir el actuador lineal correcto es una tarea fundamental. Estos dispositivos son motores compactos y rentables que constan de una guía y un tornillo sin fin. El control deslizante normalmente requería 12V o 24V de energía para moverse, aunque existen modelos con varias especificaciones técnicas. Esta potencia será suficiente para hacer que un objeto conectado al elemento deslizante se mueva hacia arriba y hacia abajo según la guía. Están disponibles en una amplia gama de características, como capacidad de carga, longitud de guías y potencia. Esto significa que puede seleccionar la opción de ajuste dependiendo de qué tan rápido sea el movimiento que se necesita lograr o qué tan pesado sea el peso necesario para levantar.

Es importante seleccionar un modelo que pueda soportar un peso aproximadamente una vez y media mayor que el peso máximo planeado a transportar. La duración del movimiento también debe ser 1 pulgada más larga de lo necesario. Finalmente, considere la velocidad del movimiento. En determinados casos, los dispositivos se mueven demasiado bruscamente, especialmente cuando se trata de equipos de alta precisión. En cuanto a la selección de un interruptor, normalmente se utiliza un interruptor bipolar de doble tiro (DPDT) que permite el cambio de dirección y detener el movimiento con solo empujar la palanca. Para facilitar completamente la construcción de su mecanismo de elevación, recomendamos encarecidamente considerar controles remotos. Te quitarán la necesidad de incluir un cable excesivo.

 

Implementaciones de mecanismos de elevación

El campo de aplicación aquí es muy amplio y variado. Los mecanismos de elevación accionados por actuadores lineales se pueden utilizar universalmente, desde regular la posición del televisor hasta elevar rampas para sillas de ruedas y automatizar equipos industriales. Hay muchas aplicaciones domésticas, por ejemplo, un elevador de tijera o de mesa. Este artículo analizará el uso de un elevador de TV .

Construyendo un sistema de elevación de TV

Necesitará 1 o 2 actuadores, resortes de gas, soportes de montaje, rieles guía y materiales de madera. Existe una opción para configurar el sistema usando alimentación de CA o CC. Si se utiliza alimentación de CA, necesitará un PA-30 con un adaptador de CA o una caja de control PA-20. Esto le permitirá controlar el sistema mediante un control remoto inalámbrico o con cable. Si se utiliza alimentación CC, necesitará una fuente de alimentación de 12 V y un interruptor basculante para controlar el sistema.

Hay dos tipos diferentes de sistemas de elevación de TV motorizados que se pueden construir. Un sistema puede bajar el televisor del techo y el otro puede levantarlo desde el interior de un mueble o mueble similar. Construir un sistema de elevación de TV es una alternativa más económica que comprar un sistema completamente ensamblado.

Productos necesarios

  • 1 o 2 Actuadores Lineales, dependiendo del tamaño del televisor.
  • 2 x soportes de montaje ( BRK-14 ), 2 para cada actuador.
  • Caja de control PA-30 o PA-20 si se requiere alimentación de CA.

El siguiente vídeo muestra cómo funcionará dicho sistema.

Conclusión

Como puede ver, no es demasiado difícil construir un mecanismo de elevación para uso doméstico. Puede seleccionar la opción que mejor se adapte a su modelo de estuche particular directamente en nuestra tienda web. Combinamos todos nuestros modelos con una garantía de 18 meses y los configuramos de acuerdo con sus requisitos y necesidades individuales. Además, también puede elegir entre mecanismos de elevación ya preparados para mesas, televisores, etc.