Diseño y Simulación Mecánica de un Actuador Hidráulico Rotativo Sumergible Para Aplicación en Hidroterapia/Design and Mechanical Simulation of a Submersible Rotary Hydraulic Actuator for Hydrotherapy Application

Abstract

El presente trabajo demuestra el proceso en la investigación inicial para el desarrollo de un actuador giratorio hidráulico para fines terapéuticos. El dispositivo se basa en la necesidad de un aparato motor aplicable a la rehabilitación de lesiones de rodilla, con la capacidad de ser usado en la hidroterapia, para lo cual se realiza una revisión bibliográfica y se define el comportamiento del actuador en función a los fenómenos de presión y flujo, definiendo así las funciones para el par y la velocidad del actuador. En una primera etapa, se presenta un modelo simplificado del actuador, para luego simular el comportamiento mecánico de los componentes con la ayuda de un software de análisis de elementos finitos. Concluyendo con la validación de los elementos principales del actuador, llamados eje y aleta, sometidos a los parámetros delimitados para la aplicación, dejando la base de un modelo del mecanismo útil para el cálculo de la dinámica del sistema como siguiente paso de la investigación. The present work demonstrates the process in the research and development of a hydraulic rotary actuator for therapeutic purposes. The device is based on the need for a motor apparatus applicable to the rehabilitation of knee injuries, with the ability to be used in hydrotherapy, for which a literature review is performed and the behavior of the actuator is defined depending on the pressure and flow phenomena, thus defining the functions for the torque and speed of the actuator. In the first stage, a simplified model of the actuator is presented, to proceed to simulate the mechanical behavior of the components with the help of finite element analysis software. Concluding with the validation of the main elements of the actuator, called axis and fin, subject to the parameters defined for the application, leaving the basis of a model of the mechanism useful for calculating the dynamics of the system as the next step of the investigation. Palabras claves: Actuador rotatorio, Simulación, Diseño, Mecánica hidráulica. Keywords: Rotary actuator, Simulation, Design, Hydraulic Mechanics.