Seleccion de actuadores neumaticos

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Calculo de actuadores neumáticos
APLICACIÓN
Conformado de una pletina de acero
Se presenta ahora un mecanismo de dos cilindros de doble efecto para lograr el conformado de una chapa fina de acero, que habrá de adoptar la forma que se indica en la figura 1. Para ello se emplea de un útil de conformado fijo, sobre el cual el actuador (A) produce la primera forma, y el actuador (B) el siguientedoblez.
Se muestra el diagrama de movimiento de ambos cilindros. Como puede apreciarse, primero avanza el vástago del actuador (A), a continuación el vástago del actuador (B) y después retroceden a la vez.
Para accionar los cilindros se han previsto distribuidores de 4 vías y 2 posiciones, pilotados neumáticamente por una parte, y retorno por muelle. Cuando desaparece la señal de presión en elpilotaje de los distribuidores (válvulas 4/2), enseguida vuelve la corredera a la posición de reposo.
Se ha previsto una válvula de simultaneidad para iniciar el ciclo de trabajo mediante el pulso simultaneo de las válvulas 3/2 NC, con el objeto de mantener las dos manos del operador ocupadas mientras dura el proceso del conformado.
Las válvulas de escape rápido se han incorporado en la mismasalida de los cilindros para aumentar en lo posible las velocidades de avance de los vástagos, con el fin de aprovechar la energía cinética del movimiento y ayudar así al conformado.
El funcionamiento es bastante sencillo, al pulsar a la vez las válvulas 3/2 NC, se envía señal de presión a la válvula distribuidora del actuador (A). Al finalizar el vástago el recorrido de avance, un final de carreradará señal a la válvula distribuidora del actuador (B), para que el vástago de dicho actuador salga y proceda a conformar la chapa fina de acero.
Cuando se ha producido el conformado, bastara con soltar la presión de los pulsadores y los resortes de las válvulas distribuidoras se des energizarán y llevaran la corredera a la posición de reposo, con lo cual se producirá simultáneamente el retorno delos vástagos a su posición original.

Datos:
* Presion de servicio de la instalacion: 6 bar
* Fricciones internas en los actuadores: Despreciable
* Factor de carga: 0.7 para aceleraciones normales
* La chapa fina de acero, tiene una resistencia a ser doblado igual: 1870N
* Carrera del actuador: 500mm (para ambos cilindros)
* Numero de ciclos por minuto: 15 ciclos/min(para ambos cilindros)
* N=1: cuando es cilindro de simple efecto
* N=2: cuando es cilindro de doble efecto
Circuito neumático. (Simulación)

Diagrama de movimientos

Lista de piezas utilizadas

Calculo del actuador (A)

F=R
La fuerza teórica es igual a la fuerza de resistencia que la chapa fina de acero pone a ser doblada.
Entonces la fuerza (teórica) =1870 NewtonFuerzanecesaria=Fuerza teorica 0.7

Fuerzanecesaria=18700.7

Fuerzanecesaria=2671.42 Newton

Ahora procedemos con calcular el diámetro del embolo del cilindro.
F(necesaria)=P*A

2671.42=6*105*π*D24

D=2671.42*46*105*π

D=0.075 m

D=75 mm

Diámetros normalizados: |
8-10-12-16-20-25-32-40-50-63-80-100-125-160-200-250 |
Diámetro normalizado seleccionado.

Ahora escogemos el diámetronormalizado, que viene a ser el diámetro inmediato superior al calculado, en este caso sería 80mm.
Una vez designado el diámetro normalizado proseguimos con calcular el diámetro del vástago que se hará por medio del siguiente diagrama.
* Carrera del actuador es de 500mm
* fuerza necesaria= 2671.42 Newton
El diámetro del vástago según el diagrama es de aproximadamente 18mm, pero como en elcaso anterior se escoge el diámetro normalizado inmediato superior al del diámetro calculado.
En este caso el diámetro normalizado del vástago seria 20mm


Calculo del actuador (B)

F(teorica)+W=R
* carrera=500mm
* masa=0.5kg

F(teorica)+m*g=R
F(teorica)=R-m*g
Fteorica=1870-0.5*9.81
F(teorica)=1865.09 Newton

Fuerzanecesaria=Fuerza teorica 0.7

Fuerzanecesaria=1865.09...
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