cadea de verga








Tema 1. Actuadores Neumáticos
Los mecanismos neumáticos, permiten desarrollar los trabajos a alta velocidad, eficiencia y a bajo costo. En ese sentido, los actuadores neumáticos son los que realizan directamente el trabajo, y están clasificados en dos grandes grupos de acuerdo a su función: actuadores lineales y actuadores rotativos que permiten realizar movimientos rotativos,lineales y giratorios.
Cabe anotar que el término actuador aplica para todos aquellos dispositivos que cumplen la función de trabajo en los circuitos neumáticos; entre ellos destacamos los cilindros y motores neumáticos.
1. Cilindros Neumáticos
Los cilindros son dispositivos motrices en los equipos neumáticos ya que transforman la energía estática del aire a presión, en movimientos rectilíneosde avance y retroceso. Este tipo de actuadores neumáticos tienen utilidades considerables en el campo de la técnica de automatización. El posicionamiento, montaje y manipulación, ya sea para elevar, alimentar, desplazar, posicionar o cambiar de dirección, son ejemplos de su uso.
Las acciones que realizan los cilindros son las de empujar y tirar /o halar. Estos realizan su mayor esfuerzo cuandoempujan, ya que la presión actúa sobre la cara del embolo que no lleva vástago y así se aprovecha la mayor superficie, cumpliendo con el principio de que a mayor área mayor fuerza.
Algunas características a tener en cuenta en la selección de un actuador son las siguientes:
- El principio de operación (doble efecto - simple efecto).
- Diámetro del émbolo.
- Longitud de la carrera dedesplazamiento.
- Fuerza
- Velocidad del émbolo
Cilindro de Simple Efecto
Su característica principal es que puede producir movimiento solamente en un solo sentido o dirección; por un lado recibe presión (puede ser la cámara del lado del émbolo o la del vástago), el cilindro ejecuta un trabajo mecánico de avance y su retorno puede darse por efecto de un muelle de reposición, o bien por fuerza externa(carrera en vacío); debe tener además una conexión para escape de aire. 
Partes de un cilindro de simple efecto

Tipos de cilindros de simple efecto
cilindros de émbolo, cilindros de membrana, cilindros de membrana enrollable.

Cilindros de Doble Efecto 
Partes de un Cilindro de Doble Efecto

 
Los requerimientos de fuerza, velocidades, durabilidad, montaje y dimensionamiento de losactuadores neumáticos tendrán que ser cumplidas por productos encontrados en el mercado.
Las diferentes aplicaciones industriales exigen características especiales de los actuadores estándar, por ejemplo el tipo de vástago para el acoplamiento mecánico con los dispositivos.
Los cilindros de doble efecto presentan las siguientes características:
- Solo realizan trabajo en doble sentido
- Carrerasmáximas hasta 3000 mm con derecho a pandearse.
- Si el vástago está sometido a un esfuerzo radial y aparece el problema de flexión se recomienda aplicar rotula.

 
2. Cálculo de la Fuerza de los Cilindros Neumáticos  
El diámetro del émbolo establece la fuerza que puede realizar el actuador. Inicialmente tendremos en cuenta la fórmula: P = F/A.
Donde:
P = es la presión en N/cm 2
F =es la fuerza en Newton
A = es la superficie del émbolo en cm 2
De la fórmula P = F/A. despejaremos fuerza; F = P * A
Como la presión que se maneja a nivel industrial normalmente esta estandarizada en 6 bar, nos damos cuenta entonces que la fuerza del cilindro esta determinada por el diámetro del embolo.
Ejercicio:
Un cilindro de doble efecto operado con aire comprimido tiene las siguientesespecificaciones:
Diámetro del émbolo: 50 mm
Diámetro del vástago: 20 mm
Presión de trabajo: 6 bar.
Carrera: 500 mm
1. Hallar la fuerza a la compresión que ejerce el cilindro.
2. Hallar la fuerza de tracción que ejerce el cilindro.
Primero hallamos las áreas del embolo y del anillo circular
Área del émbolo =
Área del anillo circular = cm 2
Luego hallamos las fuerzas.
Fuerza a...