Neumática

Describir las características de los elementos y componentes neumáticos y electroneumáticos

Objetivo:

Al terminar esta unidad vas a ser capaz de describir las características de los elementos y componentes neumáticos y electroneumáticos.

Características de los elementos y componentes neumáticos y electroneumáticos

   A.1.- Cilindros neumáticos

Introducción
En esta unidad didáctica se analizarán los diferentes tipos de actuadores comúnmente utilizados en la automatización mecánica, relacionando sus características con sus aplicaciones tipo.


Características de los elementos y componentes neumáticos y electroneumáticos
A.1.1.- Cilindros de simple y doble efecto

Los cilindros son actuadores lineales, también se les llama motores lineales, transforman la energía neumática en energía mecánica (en movimientos lineales).
Los cilindros se clasifican en dos tipos básicos:
  • Cilindros de simple efecto
  • Cilindros de doble efecto
 Características de los elementos y componentes neumáticos y electroneumáticos
A.1.1.1.- Cilindros de simple efecto

CILINDRO DE SIMPLE EFECTO
AI cilindro de simple efecto se le aplica presión solo por un extremo, con lo cual solo realiza trabajo en un sentido, cuando el aire que les ha hecho salir escapa, retroceden.
Existen dos tipos de cilindros de simple efecto, de retroceso por muelle y de retroceso por fuerza externa.
Cilindro simple efecto de retroceso por muelle.
Los cilindros de simple efecto retorno - muelle se utilizan principalmente como cilindros de sujeción de piezas y bloqueo de elementos mecánicos.
La simbología y el principio de funcionamiento de los cilindros de simple efecto de retroceso por muelle son los siguientes. Para iniciar la secuencia de funcionamiento del cilindro pulsa con el ratón el botón "play".
SÍMBOLO
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
Cilindro simple efecto retroceso por fuerza externa.
Los cilindros de simple efecto retorno por fuerza externa solo se pueden utilizar en aquellos casos en los cuales la carga (lo que deba mover) empuje hacia atrás al cilindro.
La simbología y el principio de funcionamiento de los cilindros de simple efecto de retroceso por fuerza externa son los siguientes. Para iniciar la secuencia de funcionamiento del cilindro pulsa con el ratón el botón "play".
SÍMBOLO
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO


Características de los elementos y componentes neumáticos y electroneumáticos
A.1.1.2.- Cilindros de doble efecto

CILINDRO DE DOBLE EFECTO
Los cilindros de doble efecto pueden realizar el trabajo en ambas direcciones porque se les aplica la presión en ambas caras del émbolo.
Principalmente se utilizan dos tipos de configuraciones:
  • Cilindro diferencial: Un solo vástago y relación de superficies (émbolo - vástago) de 2:1. Se utiliza cuando solo se quiere realizar trabajo en un sentido. La simbología y el principio de funcionamiento de los cilindros de diferencial son los siguientes. Para iniciar la secuencia de funcionamiento del cilindropulsa con el ratón el botón "play".
SÍMBOLO
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO
  • Cilindros de doble vástago: Tienen vástago por las dos partes del embolo. Se utiliza cuando se quiere realizar trabajo en las dos direcciones, la carga se puede colocar en uno de los vástagos o en ambos La simbología y el principio de funcionamiento de los cilindros de doble vástago son los siguientes. Para iniciar la secuencia de funcionamiento del cilindro pulsa con el ratón el botón "play".
SÍMBOLO
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Características de los elementos y componentes neumáticos y electroneumáticos
A.1.1.3.- Amortiguación en los extremos





AMORTIGUACIÓN EN LOS EXTREMOS
En los cilindros en los cuales la velocidad vaya a ser rápida y para evitar que el cilindro golpee bruscamente contra las tapas delantera y trasera se utilizarán cilindros con amortiguación en los extremos. Estos amortiguadores disminuyen la velocidad del cilindro cerca del final de carrera. AI acercarse el cilindro al final del recorrido, se corta el paso al aire por su salida normal y se hace pasar al aire por un estrangulamiento con el que se realiza la amortiguación.
Se puede disponer de amortiguador al avance y retroceso o solo en uno de los sentidos.

La simbología y el principio de funcionamiento de los cilindros con amortiguación son los siguientes. Para iniciar la secuencia de funcionamiento del cilindro pulsa con el ratón el botón "play".
SIMBOLO
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

Características de los elementos y componentes neumáticos y electroneumáticos
A.1.1.4.- Fuerzas y velocidades en los diferentes cilindros
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FUERZAS Y VELOCIDADES EN LOS DIFERENTES CILINDROS
La fuerza que puede realizar un cilindro depende de la formula:
Es decir, la fuerza (F) es producto entre la presión (p) de trabajo y la superficie de empuje (s).
Y la velocidad a la que sale o vuelve un cilindro depende de la formula.
La velocidad de un cilindro (V) es la división entre el caudal (Q) y la superficie de empuje (s).
Analicemos como ejemplo el comportamiento de un cilindro de doble efecto diferencial de la figura adjunta y calculemos las fuerzas ejercidas sobre su vástago y las velocidades obtenidas.

Vemos así, que en un cilindro de doble efecto diferencial el cilindro desarrolla el doble de fuerza cuando sale con respecto a la vuelta ya que para la salida la superficie de empuje es el doble.
A su vez, para el mismo cilindro la velocidad de retroceso sería el doble que la de avance ya que la velocidad es inversamente proporcional a la sección (como hay menos que llenar con el mismo caudal, retrocede más rápido).
En un cilindro de doble efecto doble vástago tanto la velocidad como la fuerza de avance son iguales a las de retroceso porque las superficies en ambos casos son las mismas.
En un cilindro de simple efecto retroceso por muelle, la fuerza que puede desarrollar el cilindro es el resultado del producto de la superficie del embolo por la presión, menos la fuerza del muelle.


Características de los elementos y componentes neumáticos y electroneumáticos
A.1.2.3. - Cilindro de giro

CILINDRO DE GIRO
Los cilindros oscilantes se utilizan para mover un eje un determinado ángulo, por ejemplo 90° o 180°.
Se utilizan en manipuladores, cambios de piezas, cambio automático de herramientas, en general en manipulación.
Están compuestos por dos émbolos entre los cuales se haya una corredera, a esta corredera está unido el eje a través de un piñón. AI moverse los émbolos se consigue un giro angular en el eje del elemento.
La simbología y el principio de funcionamiento de los cilindros de giro son los siguientes. Para iniciar la secuencia de funcionamiento del cilindro pulsa con el ratón el botón "play
SÍMBOLO
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO


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