cilindro simple y doble efecto



Índice
Objetivo 1
Elementos 2
Funcionamiento 3
Esquema 4
Datos y conclusión 5
Investigación 6



















1. Objetivo

El estudio de los cilindros de simple y de doble efecto.

2. Elementos


Unidad de accionamiento.
Manguitos.
Manómetro.
Llave de paso.
Limitadora de presión.
Válvula distribuidora 4/2.
Cilindro de doble efecto.
Cilindro desimple efecto.

3. Funcionamiento

Primero tenemos que tarar la limitadora de presión a la presión que queramos (8bar), esta presión será la que limite la carga máxima del cilindro. A continuación diseñamos el circuito sobre el banco para proceder al estudio de los cilindros. Este circuito consta de una limitadora de presión para proteger el circuito en caso de que suba mucho la presión aparte deque también podemos limitar la carga máxima del cilindro a través de ella. También tenemos una llave de paso que en este caso está abierta y tras esta se encuentra el manómetro a la entrada de la distribuidora. En la salida de esta se encuentra el cilindro de simple efecto o el de doble efecto, según cuál de los dos elementos deseemos estudiar. La diferencia entre ambos en el funcionamiento es queel de simple efecto solo está unido a una de las salidas de la distribuidora, mientras que el de doble está unido a ambas. Al mantener pulsado en la distribuidora el cilindro que está en reposo comenzara a avanzar y la presión del manómetro subirá. La diferencia en este punto la pone el cilindro de simple efecto que al soltar el botón de la distribuidora vuelve a su posición de reposo, en cambioel de doble efecto se queda en la posición en la que este al soltar el botón de la distribuidora.

4. Esquema


Simple efecto

Doble efecto







5. Datos y conclusión
Doble efecto


Avance
En avance las fuerzas de resistencia son las que ofrece el vástago y la cara plana del cilindro.
Cilindro=20mmØ=10mm de radio.
Vástago=10mmØ=5mm de radio.
La superficie es igual a lasuperficie del cilindro menos la del vástago.
SC=π·102=314mm2=3.14cm2
SV= π·52=78.5mm2=0.785cm2
S=3.14cm2 - 0.785cm2=2.355cm2
FR=3bar·2.355cm2=7.39kgf
FT=8bar (presión a la que está limitada la limitadora) ·2.355cm2=18.84kgf
FU=18.84kgf-7.39kgf=11.45kgf
Retroceso
En retroceso las fuerzas de resistencia son solo las que ofrece el cilindro.
Cilindro=20mmØ=10mm de radio.
FR=3bar·3.14cm2=9.4kgfFT=8bar (presión a la que está limitada la limitadora) ·3.14cm2=25.12kgf
FU=25.12kgf-9.4kgf=15.72kgf

Como podemos observar cuanta mayor superficie hay, mayor fuerza de resistencia tenemos y menor será la fuerza útil que nos dará el cilindro. Así vemos que en avance al sumarse la superficie del vástago a la del propio cilindro, la fuerza útil es menor que en retroceso.
Simple efectoPresiones
Reposo = 4bar
1cm = 5bar
2cm = 5.5bar
3cm = 6bar
4cm = 6.5bar
Fuerzas resistencia (S=3.14cm2)
Reposo = 4bar · 3.14cm2= 12.56kgf
1cm = 5bar · 3.14cm2= 15.7kgf
2cm = 5.5bar · 3.14cm2= 17.27kgf
3cm = 6bar · 3.14cm2= 18.84kgf
4cm = 6.5bar · 3.14cm2= 20.41kgf


FT=8bar ·3.14cm2=25.12kgf
Fuerza Útil
Reposo = 25.12kgf – 12.56kgf = 12.56kgf
1cm = 25.12kgf - 15.7kgf = 9.42kgf2cm = 25.12kgf - 17.27kgf = 7.8kgf
3cm = 25.12kgf - 18.84kgf = 6.28kgf
4cm = 25.12kgf - 20.41kgf = 4.71kgf

Como podemos observar, cuanto más comprimido está el muelle mayor fuerza de resistencia opone y con esto menor fuerza útil hay.

6. Investigación (Cilindros Hidráulicos)
Definición

Elemento que transforma la energía hidráulica en energía mecánica y realiza movimientos axiales ysimultáneamente transmite fuerzas.
Ventajas
Normalmente la forma de montaje es sencilla y es fácil ubicarlo en la máquina
Al no haber conversión de movimiento rotatorio a lineal, este posee buen rendimiento.
La fuerza del cilindro es constante desde principio hasta su final de carrera.
La velocidad, la cual depende de la cantidad de flujo de entrada, también permanece constante en toda su...