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Para calcular la fuerza que ejerce el vástago de un cilindro en sus carreras de avance o retroceso se debe partir de la presión de trabajo del aire comprimido. La fuerza desarrollada depende de lasuperficie útil del actuador, que será diferente según se trate de cilindros de simple o de doble efecto.
Cilindros de simple efecto
En este tipo de cilindros la presión del aire se ejerce sobretoda la superficie del émbolo. Al determinar la fuerza que realiza el cilindro, hemos de tener en cuenta que el aire debe vencer la fuerza de empuje en sentido opuesto que realiza el muelle.
En estoscilindros solamente se ejerce fuerza en el sentido de avance, es decir la fuerza que realiza el aire comprimido, cuando el cilindro regresa a su posición estable lo hace por medio de la fuerza deempuje del resorte, que exclusivamente sirve para recuperar la posición del vástago, pero es incapaz de desarrollar ningún tipo de trabajo mecánico.
A efectos de cálculo se interpreta que la fuerza delresorte es del orden del 10% de la fuerza neumática.
Sección del émbolo:



Volumen:
 

Φe= Diámetro del émbolo
e= Carrera del vástago

Cilindros de doble efecto
Estos cilindrosdesarrollan trabajo neumático tanto en la carrera de avance como en la de retroceso, lo que sucede es que la fuerza es distinta en cada uno de los movimientos, por que el aire comprimido en elmovimiento de avance actúa sobre toda la superficie del émbolo, mientras que en el retroceso solamente lo hace sobre la superficie útil, que resulta de restar a la superficie del émbolo la del vástago.Sección en el avance:

 
Sección retroceso:
 

 

Volumen:


 
Donde:
Φe= Diámetro del émbolo
Φv= Diámetro del vástago
e= Carrera del vástago
Cálculo de la fuerza del émbolo.La fuerza teórica del émbolo se calcula con la siguiente fórmula:
 

 
Donde:
S=Superficie útil.
p=Presión del aire. Medida en bar.
Para los cálculos neumáticos se admiten las...