lunes, 17 de septiembre de 2012

¿Que es un Cilindro Neumático?


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 un desplazamiento lineal. Si se acopla al embolo un vástago rígido, este mecanismo es capaz de empujar algún elemento, o simplemente sujetarlo. La fuerza de empuje es proporcional a la presión del aire y a la superficie del pistón:

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


Tipos de cilindros según su construcción
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 entre el 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 sentidos de 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  despacio en la zona de trabajo, y
además presentan iguales áreas de pistón a ambos lados.

Cilindros de doble pistón o en tándem

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 cilindros unidos por sus  tapas traseras. Éstos pueden operarse
dependientemente 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.

Pistón con imán incorporado

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


Normalización ISO

La ISO (International Standard Organization) ha establecido un serie de normas de carácter internacional que
regulan el aspecto dimensional de los cilindros neumáticos. En ella básicamente se establecen las dimensiones tendientes a garantizar al usuario la intercambiabilidad de cilindros de diversas procedencias. Según esta
entidad quedan fijados los diámetros constructivos de los cilindros, los extremos de vástagos, roscas de conexión, materiales a emplear, sus tolerancias y los diferentes accesorios de montaje.
Para los diámetros establece la siguiente serie:
8- 10- 12- 16- 20- 25- 32- 40- 50- 63- 80- 100- 125- 160- 200- 250- 320 mm - etc.
Las primeras seis dimensiones (8 a 25 mm) corresponden a los comercialmente denominados microcilindros, que responden a un tipo particular de construcción (sin tensores y en general no desarmables), en tanto
las restantes (a partir de 32 mm) son los genéricamente conocidos como cilindros.

Velocidad máxima y mínima de cilindros neumáticos

Los cilindros neumáticos pueden alcanzar una velocidad máxima comprendida entre 0,6 y 2,6 m/s según el diámetro.
Diámetro Velocidad
(mm) máx. (m/s)
10 - 12 - 16 2,6
20 - 25 - 32 2,6
40 2,5
50 2
63 1,580 1,1
100 0,9
125 0,7
160 0,6
Estos valores máximos a su vez se ven afectados por la carga desplazada, tamaño de la válvula y conducciones,
condiciones de descarga (libre, regulada o con escape rápido), carrera del cilindro, etc.
En realidad se prefiere hablar de velocidades medias alcanzables, ya que el cilindro desarrolla su carrera en un
tiempo en el cual se produce una aceleración inicial y una desaceleración final de modo que su velocidad no
es constante a lo largo del recorrido. Como velocidades medias puede considerarse un 70 % del valor indicado en
la tabla anterior.




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