Los cilindros neumáticos (hechos por el tubo del cilindro neumático, el vástago del pistón, la tapa del cilindro), también llamados cilindros de aire, actuadores neumáticos o accionamientos neumáticos, son dispositivos mecánicos relativamente simples que utilizan la energía del aire comprimido y la convierten en movimiento lineal.Los cilindros neumáticos, livianos y de bajo mantenimiento, generalmente funcionan a velocidades más bajas y con menos fuerza que sus contrapartes hidráulicas o eléctricas, pero son una opción limpia y rentable para un movimiento lineal confiable en muchos entornos industriales.El diseño más común consiste en un cilindro o tubo sellado en ambos extremos, con una tapa en un extremo y una cabeza en el otro extremo.El cilindro contiene un pistón, que está unido a una varilla.La varilla entra y sale de un extremo del tubo, accionada por aire comprimido.Existen dos estilos principales: de simple efecto y de doble efecto.
Diseño de un cilindro neumático:
En los cilindros neumáticos de acción simple, el aire se suministra a través de un puerto a un lado del pistón, lo que hace que el vástago del pistón se extienda en una dirección para una tarea como levantar un objeto.El otro lado ventila el aire al ambiente.El movimiento en la dirección opuesta ocurre con mayor frecuencia por medio de un resorte mecánico, que devuelve el vástago del pistón a su posición original o base.Algunos cilindros de acción simple utilizan la gravedad, un peso, un movimiento mecánico o un resorte montado externamente para impulsar la carrera de retorno, aunque estos diseños son menos comunes.Por el contrario, los cilindros neumáticos de doble efecto cuentan con dos puertos que suministran aire comprimido para extender y retraer el vástago del pistón.Los diseños de doble acción son mucho más típicos en toda la industria, con un 95 % estimado de aplicaciones que utilizan este estilo de cilindro.Sin embargo, en ciertas aplicaciones, un cilindro de simple efecto es la solución más rentable y adecuada.
En un cilindro de simple efecto, el diseño puede ser "posición base menos" con retorno por resorte o "posición base más" con resorte extendido.Esto depende de si el aire comprimido se utiliza para accionar la carrera de salida o de entrada.Otra forma de pensar en estas dos opciones es empujar y tirar.En el diseño de empuje, la presión del aire crea un empuje que empuja el pistón.Con el diseño de tracción, la presión del aire produce un empuje que tira del pistón.El tipo más ampliamente especificado es el de presión extendida, que utiliza un resorte interno para devolver el pistón a su posición base cuando sale el aire.Una ventaja del diseño de acción simple es que, en caso de pérdida de potencia o de presión, el pistón vuelve automáticamente a su posición base.Una desventaja de este estilo es la fuerza de salida algo inconsistente durante una carrera completa debido a la fuerza opuesta del resorte.La longitud de la carrera también está limitada por el espacio que requiere el resorte comprimido, así como por las longitudes de resorte disponibles.
También tenga en cuenta que con los cilindros de simple efecto, se pierde algo de trabajo debido a la fuerza opuesta del resorte.Esta reducción de fuerza debe tenerse en cuenta al dimensionar este tipo de cilindro.El diámetro y la carrera son los factores más importantes a considerar durante los cálculos de tamaño.El diámetro se refiere al diámetro del pistón, que define su fuerza en relación con la presión del aire.Los diámetros de cilindro disponibles están definidos por el tipo de cilindro y la norma ISO u otras normas.La carrera define cuántos milímetros pueden viajar el pistón y el vástago del pistón.Una regla general es que cuanto mayor sea el diámetro interior del cilindro, mayor será la fuerza de salida.Los diámetros interiores típicos de los cilindros oscilan entre 8 y 320 mm.
Una consideración final es el estilo de montaje.Dependiendo del fabricante, hay muchas configuraciones disponibles.Algunos de los más comunes incluyen montaje de pie, montaje de cola, montaje de pivote trasero y montaje de muñón.La mejor opción estará determinada por la aplicación específica y otros componentes del sistema.
Hora de publicación: 19 de agosto de 2022