Actuadores
Páginas: 29 (7104 palabras)
Publicado: 14 de mayo de 2012
Actuadores
3-1
3. Actuadores
Se denominan actuadores a aquellos elementos que convierten la energía neumática en mecánica. Se clasifican, según cual sea su clase de movimiento, en actuadores lineales, normalmente llamados cilindros, en actuadores de giro y en motores.
3.1 Actuadores lineales (cilindros neumáticos)
El desplazamiento rectilíneo de vaivén es realizado con perfección ysencillez con energía neumática debido a la escasa inercia del aire comprimido. La utilización de la energía eléctrica para hacer este movimiento requiere un costo superior y sobre todo una mayor complejidad. Los actuadores lineales, también denominados cilindros por tener su carcasa en la mayoría de los casos dicha figura geométrica, se clasifican en dos grupos: cilindros de simple efecto ycilindros de doble efecto, según realicen trabajo mecánico cuando se desplaza el émbolo con su vástago en un sentido solamente o en los dos, respectivamente. El cilindro neumático normalmente consta de las partes fundamentales que se describen en la figura 3-1.
Figura 3-1. Partes fundamentales de un cilindro neumático.
3.1.1 Cilindros de simple efecto
Los cilindros de simple efecto pueden ser deémbolo o de membrana. Los primeros, los más usuales, constan de un cuerpo, generalmente cilíndrico, dentro del cual se desplaza un émbolo o pistón al que va solidariamente unido un vástago. En los cilindros de membrana el émbolo se sustituye por una superficie elástica. En ambos casos se tiene una sola conexión de aire comprimido por dónde entra el aire cuando se quiere hacer salir el vástago y pordónde sale cuando se desea que el vástago regrese. El émbolo o la membrana retorna por el efecto de un muelle incorporado o bien gracias a alguna fuerza externa. Están preparados para que sólo
3-2
Neumática
realicen trabajo en un sentido, ya sea entrando o saliendo el vástago. Se requiere aire comprimido sólo para el desplazamiento en un solo sentido (figura 3-2).
Figura 3-2. Cilindrosde simple efecto. El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el émbolo a su posición inicial a una velocidad suficientemente grande. La longitud de dicho muelle limita la carrera, no sobrepasando normalmente los 80 ó 100 mm. Los cilindros de simple efecto se utilizan principalmente para sujetar, expulsar, apretar, levantar, alimentar, etc. En la figura 3-2 se pueden observar doscilindros de este tipo así como su representación esquemática según la Norma ISO 1219, la cual simboliza exclusivamente su función, siendo independiente de los detalles constructivos del mismo. La estanquidad entre las dos caras del émbolo se logra con una junta toroidal de material flexible, que se inserta en el émbolo, entre éste y el propio cilindro metálico. Durante el movimiento del émbolo,los labios de la junta elastomérica se deslizan sobre la pared interna del cilindro. En determinadas ocasiones el trabajo lo realiza el muelle en lugar del aire comprimido, mientras que gracias a éste se efectúa el movimiento de retorno. Es el caso de frenos de locomotora o de camión, que por cuestiones de seguridad el esfuerzo de frenado lo debe realizar la energía más fiable, que aquí es laenergía mecánica del muelle, mientras que la eliminación del freno lo hace el aire comprimido. En la figura 3-3 se representa un actuador lineal de membrana donde una placa de goma, plástico o metal reemplaza aquí al émbolo. El vástago, aunque prácticamente carece de él, se fija al centro de la membrana. Se consigue una estanqueidad total puesto que no hay piezas que se deslicen.
Actuadores
3-3Figura 3-3. Cilindro de membrana. Su carrera está bastante limitada. El esfuerzo puede alcanzar valores importantes en función de la superficie de la membrana. Se emplean en la construcción de dispositivos y herramientas, así como para estampar, remachar, fijar y levantar pesos de cierta importancia. Existen construcciones especiales que permiten obtener carreras superiores, como es el caso...
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3. Actuadores
Se denominan actuadores a aquellos elementos que convierten la energía neumática en mecánica. Se clasifican, según cual sea su clase de movimiento, en actuadores lineales, normalmente llamados cilindros, en actuadores de giro y en motores.
3.1 Actuadores lineales (cilindros neumáticos)
El desplazamiento rectilíneo de vaivén es realizado con perfección ysencillez con energía neumática debido a la escasa inercia del aire comprimido. La utilización de la energía eléctrica para hacer este movimiento requiere un costo superior y sobre todo una mayor complejidad. Los actuadores lineales, también denominados cilindros por tener su carcasa en la mayoría de los casos dicha figura geométrica, se clasifican en dos grupos: cilindros de simple efecto ycilindros de doble efecto, según realicen trabajo mecánico cuando se desplaza el émbolo con su vástago en un sentido solamente o en los dos, respectivamente. El cilindro neumático normalmente consta de las partes fundamentales que se describen en la figura 3-1.
Figura 3-1. Partes fundamentales de un cilindro neumático.
3.1.1 Cilindros de simple efecto
Los cilindros de simple efecto pueden ser deémbolo o de membrana. Los primeros, los más usuales, constan de un cuerpo, generalmente cilíndrico, dentro del cual se desplaza un émbolo o pistón al que va solidariamente unido un vástago. En los cilindros de membrana el émbolo se sustituye por una superficie elástica. En ambos casos se tiene una sola conexión de aire comprimido por dónde entra el aire cuando se quiere hacer salir el vástago y pordónde sale cuando se desea que el vástago regrese. El émbolo o la membrana retorna por el efecto de un muelle incorporado o bien gracias a alguna fuerza externa. Están preparados para que sólo
3-2
Neumática
realicen trabajo en un sentido, ya sea entrando o saliendo el vástago. Se requiere aire comprimido sólo para el desplazamiento en un solo sentido (figura 3-2).
Figura 3-2. Cilindrosde simple efecto. El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el émbolo a su posición inicial a una velocidad suficientemente grande. La longitud de dicho muelle limita la carrera, no sobrepasando normalmente los 80 ó 100 mm. Los cilindros de simple efecto se utilizan principalmente para sujetar, expulsar, apretar, levantar, alimentar, etc. En la figura 3-2 se pueden observar doscilindros de este tipo así como su representación esquemática según la Norma ISO 1219, la cual simboliza exclusivamente su función, siendo independiente de los detalles constructivos del mismo. La estanquidad entre las dos caras del émbolo se logra con una junta toroidal de material flexible, que se inserta en el émbolo, entre éste y el propio cilindro metálico. Durante el movimiento del émbolo,los labios de la junta elastomérica se deslizan sobre la pared interna del cilindro. En determinadas ocasiones el trabajo lo realiza el muelle en lugar del aire comprimido, mientras que gracias a éste se efectúa el movimiento de retorno. Es el caso de frenos de locomotora o de camión, que por cuestiones de seguridad el esfuerzo de frenado lo debe realizar la energía más fiable, que aquí es laenergía mecánica del muelle, mientras que la eliminación del freno lo hace el aire comprimido. En la figura 3-3 se representa un actuador lineal de membrana donde una placa de goma, plástico o metal reemplaza aquí al émbolo. El vástago, aunque prácticamente carece de él, se fija al centro de la membrana. Se consigue una estanqueidad total puesto que no hay piezas que se deslicen.
Actuadores
3-3Figura 3-3. Cilindro de membrana. Su carrera está bastante limitada. El esfuerzo puede alcanzar valores importantes en función de la superficie de la membrana. Se emplean en la construcción de dispositivos y herramientas, así como para estampar, remachar, fijar y levantar pesos de cierta importancia. Existen construcciones especiales que permiten obtener carreras superiores, como es el caso...
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