7 Actuadores Neumaticos

7.- ACTUADORES NEUMÁTICOS

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J.Garrigós

ACTUADORES:

GENERALIDADES

El trabajo realizado por un actuador neumático puede ser lineal o rotativo:
El movimiento lineal se obtienen por cilindros de émbolos (éstos también
proporcionan movimientos rotativos con un ángulo de hasta 270º por medio de
actuadores de tipo piñón-cremallera)
Para el movimiento de giro continuo se emplean motores neumáticosde rotación
continua.

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ACTUADORES:

ACTUADORES LINEALES.

Los cilindros son los componentes más comunes en neumática. Existen dos tipos
fundamentales:
Cilindros de simple efecto con una entrada de aire para producir la carrera de
trabajo en un sentido.
Cilindros de doble efecto con dos entradas de aire para producir carreras de
trabajo de salida y retroceso
CILINDROS DE SIMPLEEFECTO
 Consumo de aire algo más bajo
que el cilindro de doble efecto de
igual tamaño.
 Reducción de impulso debida a la
fuerza contraria del resorte
 Longitud global más larga y una
longitud de carrera limitada
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ACTUADORES:

ACTUADORES LINEALES.

CILINDROS DE SIMPLE EFECTO
El trabajo se desarrolla en las dos carreras de salida y retroceso
El impulso disponible en la carrera deretroceso es menor debido a que el área efectiva
del émbolo es más pequeña.
Mayor longitud de carrera para un mismo tamaño constructivo que el de simple efecto

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ACTUADORES:

CARACT. PRINCIPALES.

Las características principales de un buen actuador neumático lineal:
Que su rozamiento interno sea lo más bajo posible.
Que su montaje o instalación sea lo más simple y rápida.
Que su vidaútil sea lo más larga posible.
Que existan gran variedad de diseños para adaptarlos a diversas
necesidades.
Que pueda utilizarse con o sin lubricación.
Que pueda resistir la temperatura, y esfuerzos de compresión y
tracción a las que será sometido.
Que tenga gran capacidad de amortiguación.
Que tenga posibilidad de detectar su posición de carrera
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ACTUADORES:

SELECCIÓN DE ACTUADORESLINEALES

Cuando se trata de seleccionar un actuador, se realizan las
siguientes operaciones básicas de cálculo:
Cálculo de la fuerza
Verificación del pandeo.
Capacidad de amortiguación
Consumos de aire comprimido
Fuerza radiales

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ACTUADORES:

FUERZA DESARROLADA POR UN CILINDRO 1

La fuerza desarrollada por un cilindro es función del diámetro del émbolo, de la
presión del aire dealimentación y de la resistencia producida por el rozamiento.
La fuerza teórica se calcula por la expresión:
Fteor = Fuerza teórica del émbolo en N.

Fteor = A * P

A = Área en m2.. P = Presión relativa en Pa (N/m2)

Para determinar la fuerza real hay que tener en cuenta los rozamientos. En condiciones

normales de servicio (presiones entre 4 y 8 bar) las fuerzas de rozamiento representan de un 3
aun 20 % de la fuerza calculada.
Si el cilindro es de simple efecto, a la fuerza teórica calculada, hay que reducirle además la del
resorte. La fuerza de un muelle depende de la elongación del mismo y se calcula por la
expresión
F = Fuerza del muelle en N
k = Constante del muelle en N/mm
X = Elongación en mm
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FF = k * X

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ACTUADORES:

FUERZA DESARROLADA POR UN CILINDRO 2

Teniendo encuenta las consideraciones anteriores, la fuerza
real del cilindro de simple efecto, quedaría como sigue:

Fn = A * P − ( FR + FF )
El área efectiva de un cilindro depende de si se considera en
avance o en retroceso, puesto que en retroceso hemos de
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considerar el diámetro del émbolo.
π * D2
 D
2
Área de un cilindro : A = π * R ; A = π *   =
4
2
En avance :

A=

π * D2

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Para cilindros dedoble efecto, hemos de considerar además de las expresiones anteriores, la
consideración de una menor área efectiva en el retroceso debido al diámetro del émbolo:
En retroceso :
D = Diámetro del cilindro en m
2
2
π * D −d
d = Diámetro del émbolo en m
A=
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4

(

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)

ACTUADORES:

ELECCIÓN DE UN CILINDRO POR TABLAS

Valores válidos para cilindros de doble efecto

COEFICIENTE DE...