Actuadores Micro

CILINDROS

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Cilindros neumáticos

Introducción

Los cilindros neumáticos son unidades que transforman
la energía potencial del aire comprimido en energía
cinética o en fuerzas prensoras.Básicamente consisten
en un recipiente cilíndrico provisto de un émbolo o pistón.
Al introducir un determinado caudal de aire comprimido,
éste se expande dentro de la cámara y provoca undesplazamiento lineal. Si se acopla al embolo un vástago
rígido, este mecanismo es capaz de empujar algún elemento, o simplemente sujetarlo. La fuerza de empuje
e s proporcional a la presión del aire y a la superficie
del piston:

garantiza un doble sellado y evita el ingreso de impurezas
al interior del cilindro. Variantes constructivas de éste
incluyen guías externas de diversos tipos.

F=p.APistón con imán incorporado
Ciertos cilindros incorporan un imán en el pistón a efectos
de actuar un interruptor magnético del tipo Reed-Switch
o similar, montado en el exterior del cilindro, durante o
al final de su carrera. Esta señal eléctrica es utilizada
para gobernar a otros órganos componentes del sistema, actuadores, contadores, emitir señales luminosas,
actuar contactores,relés, PLC, o bien para controlar su
propio movimiento.

Variantes constructivas

Cilindros de simple efecto
Uno de sus movimientos está gobernado por el aire comprimido, mientras que el otro se da por una acción antagonista, generalmente un resorte colocado en el interior
del cilindro. Este resorte podrá situarse opcionalmente
entre el pistón y tapa delantera (con resorte delantero)
o entreel pistón y su tapa trasera (con resorte trasero).
Realiza trabajo aprovechable sólo en uno de los dos
sentidos, y la fuerza obtenible es algo menor a la que
da la expresión F = P x A, pues hay que descontar la
fuerza de oposición que ejerce el resorte.
Cilindros de doble efecto
El pistón es accionado por el aire comprimido en ambas
carreras. Realiza trabajo aprovechable en los dos sentidosde marcha.
Cilindros con doble vástago
Poseen salida de vástago en ambos extremos, lo que
ofrece un mejor guiado del conjunto, facilitan el colocado de levas o fines de carrera cuando hay problemas
de espacio en la zona de trabajo, y además presentan
iguales áreas de pistón a ambos lados.

Fuerza en cilindros

La fuerza disponible de un cilindro crece con mayor
presión y con mayordiámetro. La determinación de la
fuerza estática en los cilindros está sustentada por la
siguiente fórmula, o el ábaco adjunto:
F = 10 . p . Π . (d2/4)
ó bien F = 7,85 . p . d2

donde:

F: Fuerza (N)
p: Presión (bar)
d: Diámetro de la camisa del cilindro (cm)

Presión (bar)

F = Fuerza
p = Presión manométrica
A = Área del émbolo o pistón

Fuerza (N)

donde:

Amortiguación de finde carrera
Son dispositivos, fijos o regulables, colocados general mente en las tapas de los cilindros, y cuya finalidad es
la de absorber la energía cinética de las masas en movimiento. Según los modelos de cilindros, se puede tener
amortiguación delantera, trasera o doble. Para una dada
aplicación, si se verifica insuficiente la amortiguación,
utilizar amortiguadores hidráulicos dechoque.

Cilindros de doble pistón o en tandem
Consisten en dos cilindros de doble efecto acoplados en
serie con un vástago en común, formando una unidad
compacta. Aplicando simultáneamente presión sobre
los dos émbolos se obtiene una fuerza de casi el doble
de la de un cilindro convencional del mismo diámetro.
Cilindros acoplados de acción independiente
Están constituidos por dos cilindrosunidos por sus tapas
traseras. Éstos pueden operarse independientemente de
modo tal de obtener sobre uno de los extremos del vástago,
tres o cuatro posiciones de trabajo según sean iguales o
distintas las carreras de ambos cilindros. Es un dispositivo
multiposicionador sencillo y económico.
Cilindros sin vástago
El pistón transmite el movimiento a la carga a través de
un carro acoplado...