Los diseñadores de máquinas de movimiento lineal especifican cada vez más actuadores electromecánicos porque son más limpios, más fáciles de controlar y requieren menos mantenimiento que los cilindros hidráulicos. Sin embargo, a menudo se pasan por alto los numerosos beneficios de seguridad intrínsecos que conlleva el uso de soluciones electromecánicas. Estos se derivan de la eliminación de la necesidad de fluido hidráulico y la implementación de una solución de manejo de carga totalmente eléctrica.

Riesgos de seguridad del control de movimiento basado en cilindros hidráulicos

Los ingenieros de diseño especifican los cilindros hidráulicos por su funcionamiento de alta resistencia y alto ciclo, pero lograr esto requiere un complejo sistema externo de mangueras, conectores, filtros, interruptores, válvulas y bombas. Incluso un sistema hidráulico pequeño (2000-5000 psi) podría tener al menos ocho piezas móviles separadas, pero algunas pueden presurizarse hasta 10 000 psi y calentarse a 180 °F.

Estos factores, combinados con las características inherentes del aceite hidráulico, pueden provocar cualquiera de los siguientes problemas:

• Trauma fisico. Los sistemas de alta temperatura y alta presión presentan riesgos potenciales incluso en operaciones rutinarias, pero a medida que estos componentes y desgaste fallan, el riesgo de peligro aumenta. La proximidad a las líneas hidráulicas puede provocar quemaduras, magulladuras, cortes o abrasiones en las líneas hidráulicas.
• Riesgo de exposición.La Agencia de Sustancias Tóxicas y Registro de Enfermedades de EE. UU. informa que algunos tipos de fluidos hidráulicos pueden irritar la piel o los ojos y que la ingestión de ciertos tipos puede causar neumonía, hemorragia intestinal o la muerte en humanos.
• Se desconocen los efectos de respirar aire con altos niveles de fluidos hidráulicos, pero algunos países han establecido límites de exposición a los fluidos hidráulicos. El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) recomienda un límite de exposición de 350 mg/m³de destilados de petróleo para una jornada laboral de 10 horas y una semana laboral de 40 horas.
• Contaminación.Además de ser potencialmente tóxicos para los humanos, los fluidos hidráulicos pueden ser perjudiciales para el medio ambiente. La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA), por ejemplo, incluye fluidos hidráulicos en su lista de aceites que requieren un manejo especial.
• Peligro de resbalones y caídas.Hay muchos casos reportados de trabajadores que han resultado lesionados al resbalar en charcos de líquido derramado o al caer mientras subían a sus máquinas con aceite en las manos o los zapatos.
• Limpieza. Los derrames en interiores también pueden estar sujetos a regulaciones locales o requerir una inversión adicional en sustancias absorbentes u otros servicios de limpieza.
• Combustibilidad.Los fluidos hidráulicos a base de petróleo son menos inflamables que los combustibles destilados medios del petróleo, como el combustible para aviones, el queroseno o el combustible diésel. Sin embargo, estos pueden representar un riesgo de incendio si se rocían, como podría suceder cuando las fugas de alta presión convierten el fluido en un estado de aerosol.

Debido a que los fluidos hidráulicos se degradan y pierden efectividad con el tiempo, deben reemplazarse periódicamente, lo que resulta en un costo adicional para mantener un inventario de aceite y filtros nuevos. Por lo general, se necesitan recursos adicionales del departamento de mantenimiento para coordinar la verificación de los filtros y la integridad del aceite para determinar cuándo cambiar los fluidos. La laxitud en cualquiera de estos esfuerzos aumenta el riesgo de utilizar fluidos hidráulicos.

La elección segura

A pesar de desventajas como las descritas anteriormente, se han implementado diseños hidráulicos porque eran la mejor alternativa para la actuación de alto ciclo y servicio pesado. Tradicionalmente se sabe que las aplicaciones hidráulicas manejan fuerzas y cargas más pesadas en aplicaciones con una menor inversión inicial. A medida que los actuadores electromecánicos han avanzado en capacidades para manejar cargas más pesadas, sincronización de actuadores e implementación simple (todo sin fluidos hidráulicos ni tuberías complejas), ofrecen un rendimiento comparable o mejor que los sistemas hidráulicos.

Comparemos el funcionamiento de actuadores eléctricos y cilindros hidráulicos. Los actuadores electromecánicos integran toda la funcionalidad operativa en la propia carcasa del actuador, que conecta una unidad de control electrónico (ECU) con solo unos pocos cables. Para habilitar esta capacidad, hay microprocesadores integrados que se pueden programar para informar la posición, proporcionar retroalimentación de diagnóstico que mejora el rendimiento y manejar funciones complejas como la sincronización de múltiples actuadores. Además de eliminar los peligros relacionados directamente con el uso de fluidos, los actuadores electromecánicos ofrecen los siguientes beneficios de seguridad en la planta:

• Al permitir a los operadores aumentar la velocidad, disminuirla, seguir un perfil de movimiento constante o mantener una posición, los actuadores electromecánicos les brindan el máximo control sobre la carga.
• Las carcasas compactas son más fáciles de sellar, eliminando así los riesgos de contaminación.
• Menos piezas móviles significa menos desgaste y menor riesgo de falla.
• La implementación y operación del monitoreo del desempeño es mucho más fácil porque la mayor parte se logra con software en lugar de sistemas externos.
• Los actuadores electrónicos pueden aceptar comandos y, a cambio, proporcionar datos relacionados con la seguridad, como la carga o la temperatura.
• Las operaciones se pueden cerrar fácilmente en caso de un incidente.
• Los sistemas electrónicos se pueden anular manualmente si es necesario.
• El funcionamiento es silencioso, lo que elimina el peligro de discapacidad auditiva para quienes están constantemente expuestos a él.

A medida que crece la atención a la seguridad en el lugar de trabajo entre los reguladores gubernamentales y el público en general, se ha convertido en una consideración importante al diseñar una solución de control de movimiento ecológica. Los actuadores electromecánicos abordan algunas de las desventajas de seguridad de los sistemas basados ​​en cilindros hidráulicos. Combine esto con su facilidad de operación y mantenimiento y tendrá una opción ideal para sus necesidades de actuadores en el futuro.