Cilindros Neumáticos

INTRODUCCIÓN

Los elementos principales que integran una automatización Neumática o Hidráulica, los podemos clasificar en cuatro grupos principales:

• Fuente de Energía
• Válvulas
• Cilindros
• Canalizaciones

Los Cilindros  y Válvulas Neumáticas son elementos básicos de la Automatización Neumática; aunque podemos considerar otros componentes esenciales como lo son: Válvulas de Seguridad, Válvulas de Vías,  Válvulas de Secuencia, Reguladores de Caudal, Compresores, Unidades de Mantenimiento…etc.

Es importante resaltar que los sistemas neumáticos trabajan a altas velocidades y las presiones normalmente suelen no ser mayores a los 10 [bar]

CILINDROS NEUMATICOS

Los Cilindros Neumáticos son un componente capaz de convertir la Energía Neumática (Aire Comprimido) en Trabajo Mecánico. El cilindro de aire comprimido lo podemos considerar como el elemento productor de trabajo (órgano motor) en un equipo neumático. Su principal característica es la de generar un movimiento rectilíneo, subdividido en carrera de avance y carrera de retroceso (a diferencia del motor de aire comprimido, que produce un movimiento de rotación, y de este modo transforma la energía estática en trabajo mecánico (fuerzas de movimiento y esfuerzos de compresión). Además, un cilindro también puede ejercer trabajos de regulación y mando dentro de sus funciones de un Circuito Neumático; pudiendo realizar ambas de manera simultánea según su aplicación.

TIPOS DE CILINDROS NEUMATICOS

Los cilindros neumáticos pueden ser:

• Cilindros de Simple Efecto.
• Cilindros de Doble Efecto.
• Cilindros Especiales.

1. Cilindros de Simple Efecto:

El cilindro de simple efecto tiene una sola entrada de aire y el retorno por lo general  lo lace por un muelle interior o por gravedad. En el cilindro de simple efecto, la carrera de avance del émbolo se consigue por la presión del Aire Comprimido sobre el émbolo, mientras que su carrera de retroceso se realiza por la acción de un resorte. Es importante considerar que este tipo de cilindros sólo desarrollarán esfuerzo (trabajo)  en un sentido, dado que el resorte apenas ejerce la fuerza necesaria para lograr el retorno del émbolo. La siguiente Figura anterior muestra la Simbología Neumática de un de un cilindro simple efecto según la norma ISO 2019.

• Activación: válvula 3/2 vías
• Ventaja: reducido consumo de aire
• Aplicación: elemento auxiliar

2. Cilindros de Doble Efecto:

El cilindro de doble efecto está formado por un embolo y un vástago unidos que se desplazan dentro de un tubo circular, cerrado en cada extremo por cabezales, deslizándose sobre juntas convenientemente situadas para evitar pérdidas o fugas de aire. Estos cilindros pueden ser con o sin amortiguación. Tanto el avance como el retroceso del émbolo se consigue por efecto de la acción del aire sobre el mismo, y por tanto puede desarrollar fuerza (trabajo)  en ambas direcciones. Su representación esquemática se muestra en la Figura anterior, en donde se aprecia la toma de aire tanto a un lado del émbolo como al otro.

Según la carga, los podemos encontrar:

• Cilindros sin amortiguación.
• Cilindros con amortiguación.

Activación: válvulas 4/2, 5/2 y 5/3 Dependiendo de la carga

Ventajas:
-Producen trabajo en ambos sentidos
-No se pierde fuerza en comprimir el muelle
-Retorno independiente de la carga
-Se aprovecha como carrera útil toda la longitud del cilindro

3. Cilindros Especiales:

Un ejemplo son los cilindros que debe trabajar en atmósferas agresivas o contaminantes. Particularidades: vástago de acero inoxidable, acero resistente a los ácidos o aleaciones especiales. Fuelles.

–Cilindro telescópico : Elementos de elevado coste que encuentran su aplicación en largas carreras con mínimo espacio de recogida.

–Cilindro de doble vástago: Tiene un vástago corrido hacia ambos lados. El guiado del vástago es mejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre éstos permanece constante. Por eso, este cilindro puede absorber también cargas laterales pequeñas.

–Cilindro sin vástago: Puede realizar el mismo trabajo en ambos sentidos. Son cortos y no hay peligro de que el vástago pueda torcerse. Pueden efectuarse carreras de hasta 10m de largo.

-Cilindros Tandem y triples:  Constituido por dos cilindros de doble efecto que forma una unidad que es capaz de generar casi del doble de la fuerza de un cilindro normal para el mismo diámetro. Aplicación: donde el espacio disponible no permite la colocación de dos cilindros y se requiera una fuerza considerable.

APLICAIONES DE LOS CILINDROS NEUMATICOS

Los cilindros neumáticos cuentan con infinidad de aplicaciones en la industria, pues facilitan y hacen más eficientes los procesos. Entre las aplicaciones mas comunes de los cilindros neumáticos se encuentran:

• Empaque y embalaje de productos
• Automatización de procesos de manufactura
• Apertura de compuertas
• Llenado de botellas
• Transportadoras
• Paletizadoras