Tipos de cilindros - En los campos industriales y de ingeniería, los cilindros se seleccionan con mayor frecuencia para generar movimiento mediante la acumulación de gas comprimido. Naturalmente, el tipo de cilindro necesario varía según la aplicación y la industria. Debido al funcionamiento del equipo, los actuadores también se denominan cilindros.
¿Qué es un cilindro?
El componente final de los dispositivos mecánicos controlados-por aire comprimido o neumático es el cilindro, a veces llamado cilindro neumático. Un cilindro es una máquina que convierte aire comprimido en energía mecánica. Esta energía mecánica genera un movimiento lineal o giratorio. Dentro de los sistemas neumáticos, los cilindros neumáticos funcionan como actuadores. De ahí que se les denomine actuadores lineales neumáticos. La selección adecuada del cilindro garantiza el éxito de la aplicación-a largo plazo y mejora el rendimiento general de la máquina. Visite aquí para comprender los principios de los principales tipos de cilindros neumáticos.
Estos componentes principales son:
· Tapa-puerto final (A)
· Varilla (B)
· Puerto de extremo de varilla-(C)
· Pistón (D)
· Barril (E)
· Vástago del pistón (F)
Principio de los cilindros
La energía de la presión del aire comprimido se convierte en energía mecánica a través de cilindros en forma de movimiento lineal o giratorio. Los cilindros neumáticos pueden soportar presiones que oscilan entre 5 y 20 bar.
¿Cuáles son los tipos de cilindros?
Los cilindros comunes se dividen en tres categorías principales:
· Cilindros-de simple efecto
· Cilindros de doble-acción
· Cilindros telescópicos
A continuación analizamos las funciones de estos tres tipos de cilindros comunes. Cada uno tiene aplicaciones distintas, por lo que el cilindro más adecuado para una tarea determinada estará determinado por los requisitos específicos del proyecto.
Cilindro-de simple efecto
En comparación con los cilindros de doble-acción, los cilindros de simple-acción solo ejercen fuerza en un extremo del pistón. Se encuentran más comúnmente en motores de combustión interna, como los motores de automóviles, donde una fuerza externa (por ejemplo, un resorte o una carga externa) empuja el pistón en la dirección opuesta para generar movimiento. Los cilindros-de simple efecto también se utilizan en bombas y cilindros hidráulicos para ayudar con tareas pesadas-como levantar objetos grandes.
Sólo un lado del pistón soporta la presión de trabajo específica. Una fuerza externa, como un resorte interno, actúa en una dirección para controlar el movimiento y devolverlo a su estado normal.
Tipos de cilindros-de simple efecto
Los cilindros-de simple acción se clasifican en tipos de empuje-y de tracción-según su mecanismo operativo.
1. Cilindro de acción-tipo simple-de empuje
El pistón es expulsado del cilindro mediante aire comprimido. Cuando se libera la presión, un resorte devuelve el pistón a su posición original.
2. Cilindro de acción-tipo simple-de tracción
El aire comprimido ingresa al cilindro para tirar del pistón. A medida que el aire presurizado fluye a través del puerto, el pistón dentro del cilindro comienza a retraerse. El puerto de presión está ubicado al final del cilindro.
Cilindros telescópicos
Los cilindros telescópicos, a veces llamados varillas telescópicas, vienen en configuraciones de doble{0}}y de simple-acción. Cuentan con un vástago de pistón que se "telescopio" dentro de un pistón segmentado cuando se activa, lo que permite un mayor alcance. Los cilindros telescópicos se utilizan frecuentemente en aplicaciones que requieren una presión mínima.
Los cilindros telescópicos vienen en versiones de simple-efecto y de doble-efecto, y normalmente se emplean en aplicaciones hidráulicas que implican manipulación de cargas pesadas-. Los cilindros telescópicos neumáticos rara vez se utilizan en grúas-de servicio pesado, camiones volquete y aplicaciones similares. En este artículo, se clasifican en las siguientes versiones:
· Varilla-Cilindros de tracción
· Brida-Montada
· Una-pieza soldada
· Extremo roscado
1. Cilindros de tracción-de varilla
Los cilindros de tracción-de varilla se utilizan en diversas aplicaciones independientemente de la carga: pesada, media o liviana.
Cuando existe el riesgo de que se apliquen fuerzas de impacto o cargas de choque al cilindro, se ha demostrado que los diseños de tracción de varilla-protegen mejor el cilindro contra daños en comparación con diseños alternativos.
2. Cilindros tipo brida
Estos son cilindros-de servicio pesado que se asemejan a tipos de tirantes-.
Los proveedores pueden configurarlas como brida frontal, brida trasera o brida delantera-trasera según sus requisitos.
3. Una-pieza soldada
El cuerpo está integralmente fundido de esta forma, con extremos soldados o engarzados.
4. Extremos roscados
En esta configuración, ambos extremos del tubo están roscados externa o internamente.
Cilindros de doble-acción
Los cilindros de doble-acción operan en ambos lados del pistón, con un elemento controlando la carrera hacia afuera y otro controlando la carrera hacia adentro. Mientras que los pistones-de simple acción son más comunes en los motores de combustión interna, los pistones de doble-acción prevalecen en los motores de combustión externa, como los motores de vapor. Esto se debe a que los cilindros de doble-acción generan fuerza desde ambos extremos del pistón.
Se aplica una presión de trabajo específica a ambos lados del cilindro. El aire comprimido ejerce fuerza en dos direcciones sobre el vástago del pistón del cilindro. Los cilindros de doble-acción se clasifican según sus principios operativos. Estos tipos incluyen:
· Cilindros de varilla-pasante
· Cilindros de extremo amortiguador-
· Cilindros Tándem
· Cilindros de Impacto
· Cilindros de cable
· Cilindros giratorios o basculantes
1. Cilindros de varilla pasante-
En esta configuración, el vástago del pistón se extiende desde ambos extremos del pistón. Esto asegura la misma fuerza y velocidad en ambos lados del cilindro.
2. Cilindros de extremo amortiguador-
En esta configuración, el pistón presenta una punta acolchada en uno o ambos extremos, lo que permite una desaceleración moderada cerca del final de la carrera.
Se pueden utilizar topes de goma para absorber el impacto y evitar que el pistón choque con la tapa del extremo.
3. Cilindros en tándem
En esta disposición, dos cilindros están conectados en serie para duplicar la fuerza producida por el cilindro.
4. Cilindro de impacto
El vástago del pistón está diseñado específicamente para acelerar la fuerza o generar impacto en esta aplicación.
5. Cilindro de cable
En esta configuración, el vástago del pistón se reemplaza por cables conectados a ambos extremos del cilindro. También conocido como cilindro sin vástago, se utiliza en aplicaciones que requieren carreras largas.
Esto ofrece la ventaja de ahorrar espacio al instalar el cilindro. El costo por pulgada de carrera es relativamente bajo.
6. Cilindro giratorio o giratorio
En esta disposición, el movimiento lineal lo proporciona un vástago de pistón con un perfil giratorio que engrana con un engranaje helicoidal.
Especificaciones para diferentes tipos de cilindros
A continuación se presentan algunas especificaciones a considerar al realizar el pedido de cilindros:
· Diámetro del vástago del pistón
· Aburrir
· Configuración de montaje
· Ataque
· Salida de fuerza a máxima presión.
· Rango de presión
· Temperatura de funcionamiento estándar
· Amortiguación (en uno o ambos extremos del cilindro)
Aplicaciones de diferentes tipos de cilindros
· Para aplicaciones sencillas, utilice cilindros-de simple acción.
· Para aplicaciones de carga complejas y pesadas-, utilice cilindros de doble-acción.
·Los cilindros-de simple efecto generan fuerza en una sola dirección.
·Los cilindros de doble-acción se utilizan cuando se requiere una fuerza significativa en ambas direcciones.
¿Cómo seleccionar un cilindro?
El tipo de cilindro utilizado depende de la aplicación, y una forma, material y tamaño específicos serán adecuados para la tarea. Al seleccionar materiales para cilindros, se deben tener en cuenta ciertas consideraciones. Por ejemplo, si la aplicación requiere que la maquinaria funcione a altas temperaturas, se deben considerar los cilindros de acero inoxidable.