ACTUADOR NEUMATICO SIMPLE

ACTUADOR NEUMÁTICO SIMPLE EFECTO

Todos los dispositivos que convierten la energía neumática en energía mecánica son actuadores. La mayoría de las fábricas utilizan energía neumática para realizar el trabajo, ya sea con herramientas manuales o con actuadores.

Cuando habla de actuadores, debe pensar en los cilindros como actuadores lineales y en los osciladores y motores (pistón y paleta) como actuadores rotativos. La siguiente figura muestra los principales usos de los cilindros neumáticos en la automatización de la producción.

¿Qué es un actuador neumático?

Un actuador neumático es un dispositivo mecánico que se mueve usando presión de aire. Este dispositivo produce fuerza o movimiento al ser movido por un pistón o placa dentro de un cilindro neumático. Los actuadores neumáticos se utilizan a menudo en sistemas de control automático y proporcionan presión de aire a través de una fuente de aire. Se utilizan ampliamente para controlar el movimiento en sistemas mecánicos y, a menudo, se prefieren debido a su alta durabilidad, confiabilidad y características de movimiento rápido. También se pueden utilizar a altas temperaturas o en ambientes muy corrosivos.

Los actuadores neumáticos UNOX son productos totalmente domésticos desarrollados por el I+D de nuestra empresa. El actuador neumático de simple efecto se utiliza para el control de válvulas, amortiguadores que cierran o abren con una rotación de 90°.

Principales características

Cuerpo: Aluminio Extruido

Pistones: Fundición de aluminio

Eje: acero recubierto de cadmio

Sellado: Caucho de nitrilo

Control de actuador neumático de efecto simple:

La verificación se realiza de dos formas:

control de encendido y apagado

Control Proporcional

Construcción

• Extrusión de aluminio, resistente a la corrosión interna y externa, larga vida útil y superficie del cilindro lograda con una técnica de procesamiento altamente sensible para un bajo coeficiente de fricción
• Posición de montaje simétrica y fácil; pistones compactos fabricados en aleación especial de aluminio, que permiten un funcionamiento rápido y al mismo tiempo permiten que los pistones trabajen en sentido contrario simplemente reemplazándolos.
• Un piñón simétrico de acero de alta calidad resistente a la corrosión que permite el montaje en ángulos de 45° a 90°, si se desea, y también funciona en armonía con la carrera del pistón en cada ángulo de montaje.
• Elementos rodantes fabricados en plástico duro industrial, que permiten abrir y cerrar en el menor tiempo posible, bajo coeficiente de fricción, minimizando el desgaste de las superficies de fricción.
• Engranajes de módulo abierto en maquinaria de precisión con técnica de proceso especial que funcionará silenciosamente, suavemente, con máxima eficiencia para pistón y piñón.
• Sujetadores de acero inoxidable resistentes a la corrosión a largo plazo.
• Pleno cumplimiento de las últimas especificaciones. Los solenoides, interruptores de límite y otros accesorios se pueden montar fácilmente y los productos se pueden intercambiar entre sí; Cumple con las normas y estándares ISI 5211, DIN 3337 y VDI/VDE 3845NAMUR.

CILINDROS NEUMÁTICOS – ACTUADORES NEUMÁTICOS

El cilindro neumático es un actuador que utiliza aire comprimido para producir trabajo mecánico. Simple de usar e implementar, el cilindro neumático o actuador neumático se utiliza con mucha frecuencia en los sistemas automatizados industriales.

El cilindro neumático es de acción simple (el trabajo mecánico se realiza solo en una dirección) o de acción doble (en este caso, el cilindro desarrolla una fuerza disponible en ambas direcciones para producir trabajo mecánico)

Definición de un cilindro neumático

Un cilindro neumático es un actuador que se presenta en forma de tubo cilíndrico. Su objetivo es crear un movimiento mecánico.

¿Cómo? Transformando la energía neumática creada por el aire comprimido (a menudo expresada en bares) en energía mecánica.

Generalmente, uno o más orificios permiten la entrada o salida de aire. Este aire se comprime para crear movimientos lineales o giratorios en un sentido o en otro.

¿Cómo funciona un cilindro neumático?

Nada muy complicado. Se introduce aire comprimido (hasta 10 bares para uso común) en una de las cámaras para empujar un pistón. Esta energía moverá la varilla y así evacuará el aire del cuerpo del cilindro presente en la otra cámara.

Para obtener el efecto contrario, simplemente invierta el proceso.

Esto nos lleva a hablar del cilindro de simple efecto que solo tira o empuja, mientras que el cilindro de doble efecto es capaz de realizar ambas operaciones.

Para que te quede más claro, aquí tienes un diagrama explicativo.

Usos de los cilindros neumáticos:

Los cilindros generalmente consisten en un cilindro, un pistón y una varilla.

Pueden ser de simple o doble efecto y cuentan con amortiguadores.

Cilindro de simple efecto (VSE)

La siguiente figura muestra las partes principales de un cilindro de simple efecto. El nombre de «simple efecto» proviene del hecho de que el aire comprimido solo entra, por un lado.

Cilindro de simple efecto:

El aire comprimido entra al cilindro por el orificio de entrada de la brida trasera; el vástago del pistón inicia su movimiento hacia afuera y el gato proporciona trabajo. Cuando el suministro de aire es interrumpido por un distribuidor, el resorte de retorno devuelve el pistón a su posición inicial. El orificio se utiliza para liberar el paso del aire para evitar la formación de un colchón de aire, puede estar provisto de un filtro.

Por otro lado, la carrera de un cilindro de simple efecto es relativamente corta. Debido a la presencia del resorte de retorno, la fuerza ejercida por el pistón disminuye a medida que aumenta la carrera. Por lo tanto, la carrera de un cilindro de simple efecto es función de la longitud del resorte.

Dado que el cilindro de simple efecto puede proporcionar un trabajo lineal en una sola dirección, su uso suele estar restringido a movimientos simples como sujetar, expulsar o posicionar una pieza.

Algunos cilindros de simple efecto ocupan la posición extendida en reposo El resorte empuja el otro lado del pistón para mantener la varilla extendida. Es el aire comprimido el que hace retroceder el vástago del cilindro. Este tipo de cilindro se utiliza principalmente como dispositivo de seguridad, en un tren de metro, por ejemplo, en caso de corte de energía. El frenado del convoy está así asegurado en ausencia de aire comprimido.

Posición de salida en reposo:

Los cilindros de doble efecto se fabrican de manera similar a los cilindros de simple efecto. La mayoría de sus partes son idénticas excepto por el sello del vástago en la tapa delantera y el sello del pistón. Esta modificación es necesaria porque la parte delantera y la parte trasera reciben aire comprimido.

Cuando el aire comprimido actúa sobre el pistón por la brida trasera, sale el vástago. La retracción del vástago se produce cuando la presión actúa sobre la otra cara del pistón a través del orificio anterior mientras permite la evacuación del aire atrapado por el orificio posterior.

El cilindro de doble efecto desarrolla una fuerza tanto en la extensión como en la retracción del vástago. Su uso es por tanto universal para todo tipo de trabajos. Por otro lado, su consumo de aire equivalente al doble del de un cilindro de simple efecto constituye su principal inconveniente.

Cilindro con amortiguación neumática:

Para evitar choques al final del recorrido y daños durante el movimiento de las masas, se debe amortiguar la energía cinética. La amortiguación neumática integrada en el cilindro actúa antes del final de la carrera del pistón.

Principio de funcionamiento

Al final de la carrera, un pistón de amortiguación fuerza la salida del aire comprimido a través de un orificio ajustable (tornillo de ajuste de amortiguación). Esta compresión adicional en la última parte de la cámara del pistón absorbe parte de la energía. El pistón frenado alcanza lentamente su posición final.

Una válvula de inicio rápido proporciona energía a la cámara cuando se invierte el movimiento y reduce el tiempo para iniciar el movimiento.

Definición de un diámetro de cilindro:

También hay otra característica importante de los cilindros de doble efecto. Para la misma presión de suministro, la fuerza desarrollada en la salida de la varilla es diferente de la desarrollada en la reentrada. Recordemos que la fuerza está en relación directa con la superficie (F = p   S).

La fuerza desarrollada a la salida del vástago es por lo tanto mayor que la desarrollada a la entrada, porque la superficie efectiva en el lado del vástago es menor (superficie del cilindro menos la del vástago).

Fuerzas desarrolladas por un cilindro:

Al calcular la fuerza desarrollada por los cilindros, es necesario tener en cuenta la superficie efectiva del pistón en contacto con la presión del aire:

–  Cuando sale el vástago, el trabajo se realiza en empuje y actúa sobre la superficie total del pistón;

–  cuando el vástago se retrae, el trabajo se realiza en tracción y actúa sobre una superficie reducida del pistón, pues hay que descontar la sección del vástago.

Tecnología de actuadores lineales y rotativos:

Completando la gama de cilindros estándar de simple y doble efecto, los fabricantes ofrecen versiones cuya tecnología permite satisfacer necesidades específicas de automatización.

Se le presentan ejemplos, especificando la construcción y los campos de aplicación.

Cilindro de simple efecto: módulo de sujeción

– cilindro de diafragma;

– cilindro de fuelle de simple efecto;

– cilindro de diafragma rodante;

– cilindro de diafragma (simple y doble efecto);

– cilindro de carrera corta;

– cilindro con doble vástago pasante.

Cilindros de diafragma:

Para una sujeción rápida de piezas de trabajo delicadas y ligeramente irregulares con pequeñas variaciones de dimensiones. Esta serie de cilindros se puede montar en todo tipo de instalación.

Estos gatos planos que desarrollan fuerzas de sujeción relativamente grandes son particularmente adecuados para sujetar piezas alargadas. Como no tienen amortiguación de fin de carrera y su acción de sujeción es muy rápida, en principio, solo deben usarse en contacto con una pieza. El retorno está asegurado por la membrana pretensada. La siguiente figura muestra dos tipos de cilindros de diafragma junto con el diagrama de funcionamiento.

Cilindro de fuelle de simple efecto:

Consisten en uno o más fuelles que se estiran cuando se presurizan y vuelven a su posición cuando desaparece la presión. Se requiere una fuerza de restauración para devolver el cilindro de fuelle a su altura mínima.

Campos de aplicación:

Los cilindros de fuelle se prestan a una gran cantidad de usos. Su tamaño particularmente pequeño representa un importante ahorro de espacio en altura.

Además, su gran flexibilidad permite evitar el uso de elementos de unión y juntas (ángulo de inclinación hasta 15°). Los gatos de fuelle solo deben comprimir materiales de trabajo o deben estar equipados en sus extremos (carreras mínimas/máximas) con topes limitadores de carrera para evitar sobrecargar la pared de fuelle.

Cilindro de diafragma rodante:

Es un cilindro con fricción particularmente baja, para movimientos mecánicos de precisión. La siguiente figura muestra este tipo de cilindro, de simple efecto.

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