CILINDRO DE DOBLE EFECTO NEUMATICO CILINDROS
Cilindro de Doble Efecto: Potencia y Versatilidad en Acciones Neumáticas
En el mundo de la automatización y la industria, los cilindros de doble efecto son componentes esenciales que desempeñan un papel crucial en una amplia gama de aplicaciones. Estos cilindros neumáticos son conocidos por su capacidad para realizar acciones tanto en la carrera de avance como en la carrera de retroceso, lo que los convierte en herramientas altamente versátiles y eficientes para la ejecución de tareas diversas. En este artículo, exploraremos las características destacadas de los cilindros de doble efecto, su funcionamiento y cómo optimizan el rendimiento en aplicaciones industriales y sistemas automatizados.
¿Qué es un Cilindro de Doble Efecto y cilindro de doble efecto funcionamiento?
Un cilindro de doble efecto es un dispositivo mecánico que opera con aire comprimido, diseñado para generar fuerza y movimiento en ambas direcciones de su carrera. Estos cilindros cuentan con dos puertos de aire, uno para la entrada de aire comprimido que empuja el pistón hacia fuera (carrera de avance) y otro para la entrada de aire que lo retrae (carrera de retroceso). Esta característica permite que los cilindros de doble efecto sean ideales para aplicaciones que requieren movimientos tanto de ida como de vuelta, brindando una mayor eficiencia en comparación con cilindros de efecto simple.
partes de un cilindro de doble efecto (cilindro de doble efecto partes)
Un cilindro de doble efecto consta de varias partes clave que permiten su funcionamiento eficiente en aplicaciones industriales. Las partes principales incluyen el cilindro o tubo, que alberga el pistón en su interior; el pistón es el componente móvil que se desplaza a lo largo del cilindro y está conectado a la varilla que transmite el movimiento al exterior. El tapa frontal y la tapa trasera sellan los extremos del cilindro y contienen los orificios de entrada y salida de aire comprimido, que permiten el movimiento del pistón en ambas direcciones. Además, el cilindro está equipado con juntas y sellos para prevenir fugas y garantizar un funcionamiento suave. El diseño de doble efecto permite que el cilindro actúe tanto durante la extensión como durante la retracción del pistón, proporcionando un control preciso en aplicaciones que requieren movimientos bidireccionales. (cilindro de doble efecto partes)
Características Clave de los Cilindros de Doble Efecto:
- Fuerza de Empuje y Tracción: Los cilindros de doble efecto son capaces de generar fuerza tanto en la carrera de avance como en la de retroceso, lo que permite realizar tareas de empuje y tracción en diferentes procesos.
- Velocidad Ajustable: Estos cilindros permiten controlar la velocidad del movimiento mediante la regulación del flujo de aire comprimido, lo que facilita la adaptación a diversas necesidades de velocidad en una aplicación.
- Tamaños y Variantes Diversas: Los cilindros de doble efecto están disponibles en una amplia variedad de tamaños y configuraciones, lo que los hace adecuados para aplicaciones tanto ligeras como pesadas.
- Resistencia y Durabilidad: Fabricados con materiales resistentes y de alta calidad, los cilindros de doble efecto ofrecen una vida útil prolongada y un rendimiento confiable en condiciones industriales exigentes.
- Facilidad de Instalación y Mantenimiento: Estos cilindros son fáciles de instalar y mantener, lo que reduce el tiempo de inactividad y los costos operativos.
Aplicaciones Clave de los Cilindros de Doble Efecto:
- Sistemas de Automatización Industrial: En la automatización, los cilindros de doble efecto son ampliamente utilizados en robots y máquinas para realizar movimientos precisos y repetitivos.
- Procesos de Ensamblaje: Estos cilindros se emplean en líneas de producción para ensamblar, sujetar o desplazar piezas y componentes.
- Actuadores en Maquinaria: En maquinaria industrial, los cilindros de doble efecto son utilizados como actuadores para generar movimiento en diferentes equipos y mecanismos.
- Sistemas de Manipulación de Cargas: En sistemas de transporte y manipulación de cargas, estos cilindros permiten mover objetos con precisión y eficiencia.
En resumen, los cilindros de doble efecto son una valiosa solución para la ejecución de acciones neumáticas en una amplia variedad de aplicaciones industriales y automatizadas. Su capacidad para generar fuerza en ambas direcciones, velocidad ajustable y durabilidad los convierten en una elección confiable para optimizar el rendimiento y la eficiencia en procesos industriales y sistemas automatizados. Si buscas una solución potente y versátil para tus aplicaciones neumáticas, considera la implementación de cilindros de doble efecto para mejorar la productividad y la eficiencia en tu industria.
CILINDRO NEUMATICO DE DOBLE EFECTO
La neumática proviene de la utilización de un elemento muy simple y disponible: el aire. Es por esto que es de las primeras formas de energía utilizadas por el hombre, de hecho, de los primeros registros de su utilización, se remontan a la antigua Grecia, donde se utilizó aire a presión para elaborar un cañón. Sin mencionar los fuelles que ya se utilizaban en el neolítico para avivar los fuegos de las fundiciones.
Como ya hemos adelantado, el primero del que podemos estar seguros que ha estudiado el tema de la neumática con la posibilidad de convertirlo en una herramienta útil, aunque sea con un fin únicamente bélico, fue el griego Ctesibio (285 A.C.– 222 A.C.), quien escribió numerosos tratados sobre el tema, aunque muchos de ellos perdidos, y es considerado aún hoy en día como el padre de la neumática.
Luego es cierto que, durante los primeros siglos de nuestra era, hubo una especie de vacío en este tema, fuera de los fuelles utilizado en la fundición, y la elaboración de instrumentos musicales; pero sí es cierto, que se exploraron diversas formas de aprovechar la energía del aire en su estado natural, en otras palabras, la energía eólica. Nos referimos a los molinos de la edad media que permitían convertir la energía del viento en movimiento en energía mecánica, y por supuesto, las velas de los barcos en la navegación.
No es hasta el siglo XVII, que se comienza a hacer un estudio sistemático sobre las reglas de la neumática, y por ende se comienza a comprender su verdadero potencial, dando pie así al desarrollo tecnológico de las distintas aplicaciones para el uso del aire comprimido. Es por esto que alrededor de 1776, se crea el primer compresor mecánico, el cual sería clave para los posteriores desarrollos de las tecnologías y herramientas neumáticas.
A partir de ese momento, se empezaron a desarrollar sistemas neumáticos para ferrocarriles, frenos, el martillo para remachar, perforadoras de percusión y muchas otras herramientas, que participarán activamente en el desarrollo industrial del siglo XIX. Y conseguirían un último gran empujón con la necesidad de automatización y racionalización del trabajo en las industrias, después de la segunda guerra mundial.
Para finalmente, encontrarnos con que, a finales de los años 60, los sistemas de control numéricos, y la alta precisión que se logró obtener con sistemas neumáticos, daría paso a sistemas mucho más complejos. Un ejemplo muy actual es la robótica, que abre un abanico infinito de aplicaciones para mecanismos articulados por sistemas neumáticos e hidráulicos de alta precisión, presentándose como una gran oportunidad para realizar tareas complejas, a un bajo precio, y en algunos casos, protegiendo vidas humanas.
CILINDROS NEUMÁTICOS
Un sistema neumático generalmente utiliza un compresor de aire para reducir el volumen de aire, aumentando así la presión del gas. El gas presurizado viaja a través de mangueras neumáticas y es controlado por válvulas en el camino al actuador.
Como podemos ver, hoy en día la neumática está presente en casi todos los ámbitos de la producción acompañada de la hidráulica, forman el “tras cámara” de la mayoría de los procesos de manufactura que se realizan en la actualidad. Lo mismo sucede con la construcción, con el transporte, y con la minería; y muchas de estas aplicaciones son consecuencia de un elemento sencillo a simple vista, pero de gran importancia: el cilindro neumático.
También conocidos como actuadores neumáticos, se basan en un elemento, normalmente extruido y metálico, de sección cilíndrica continua, el cual, está sellado de forma hermética a cada uno de sus extremos. En el interior de estos cilindros se desliza de forma rectilínea una pieza conocida como Émbolo, este elemento unido a un vástago, se encarga de transformar el aire a presión inyectado en el cilindro en energía mecánica con su movimiento de un extremo hacia el otro del cilindro.
Los espacios a cada lado del émbolo, son conocidos como cámaras, y son los que reciben el aire a presión; según la capacidad de las cámaras, el diámetro y la carrera que pueda tener el émbolo dentro de ellas, resultará la capacidad de trabajo del cilindro neumático, y por lo tanto del sistema neumático en sí.
Aunque dentro de sus particularidades, nos podamos encontrar con muchos formas y tipos de cilindros dentro de la industria, podemos dividirlos esencialmente en dos tipos de cilindros neumáticos.
Símbolo de un cilindro de doble efecto
El símbolo de un cilindro de doble efecto en diagramas de control y sistemas hidráulicos consta de dos líneas rectas paralelas, una línea en el centro y dos semicírculos en los extremos. Representa un cilindro que puede moverse en ambas direcciones, ya sea para extender o retraer su pistón utilizando presión hidráulica en ambas cámaras. Esto se usa comúnmente en sistemas donde se necesita controlar el movimiento en ambas direcciones, como en maquinaria industrial o equipos móviles.
CILINDROS DE DOBLE EFECTO
Los cilindros de doble efecto son capaces de producir trabajo útil en dos sentidos, ya que disponen de una fuerza activa tanto en avance como en retroceso. Se construyen siempre en formas de cilindros de embolo y poseen dos tomas para aire comprimido, cada una de ellas situada en una de las tapas del cilindro.
El diseño de estos cilindros es similar al de los cilindros de simple efecto. No obstante, los cilindros de doble efecto no llevan muelle de reposición y, además, las dos conexiones son utilizadas correspondientemente para la alimentación y la evacuación del aire a presión. Los cilindros de doble efecto ofrecen la ventaja de poder ejecutar trabajos en ambos sentidos. Se trata, por lo tanto, de cilindros sumamente versátiles. La fuerza ejercida sobre el vástago es algo mayor en el movimiento de avance que en el de retroceso porque la superficie en lado del émbolo es más grande que en el lado del vástago.
Contrariamente a lo que sucede en los cilindros de efecto simple, en los cilindros de doble efecto existen dos tomas de aire (una a cada extremo del cilindro). Permitiendo que el movimiento del émbolo se lleve a cabo en 2 direcciones: avance y retroceso. Una de las ventajas, es que la carrera del émbolo puede ser mucho más larga que un cilindro de simple efecto, siempre teniendo en cuenta que el pandeo puede ser altamente perjudicial y se debe evitar a todo coste.
Adicionalmente, en los cilindros de doble efecto se hacen necesarios, cuando la velocidad es muy alta, amortiguadores para reducir el impacto en cada uno de los extremos y evitar daños. Es muy importante tener en cuenta que la velocidad jamás va a poder ser igual en el retroceso y en el avance, debido a que el espacio que ocupa el vástago en una de las cámaras, cambia por completo la superficie efectiva a ocupar por el aire comprimido.
TENDENCIAS DEL DESARROLLO DE CILINDROS DE DOBLE EFECTO
Un cilindro de doble efecto es un cilindro en el que el fluido de trabajo actúa alternativamente en ambos lados del pistón. … Muchos cilindros hidráulicos y neumáticos los utilizan cuando es necesario producir una fuerza en ambas direcciones.
Los cilindros de doble efecto tienen las siguientes aplicaciones y su desarrollo manifiesta tener las siguientes tendencias:
- Aplicaciones del cilindro neumático doble efecto en la robótica con características especiales, tales como vástagos anti giro o vástagos huecos para uso de ventosas.
- Detección sin contacto – Utilización de imanes en el lado del vástago para activar contactos tipo reed
- Frenado de cargas pesadas
- Uso de cilindros – sin vástago en espacios reducidos
- Uso de materiales diferentes, como por ejemplo plástico
- Recubrimiento protector contra daños ocasionados por el medio ambiente (por ejemplo, recubrimiento resistente a los ácidos)
- Mayor resistencia.
Si un cilindro tiene la función de mover grandes masas, los amortiguadores finales de carrera se encargan de evitar un golpe seco y, por tanto, un daño los cilindros. Un émbolo amortiguador interrumpe la evacuación directa de la hacia afuera antes de que el cilindro llegue a su posición de final de carrera. En vez de ello, queda abierta una salida pequeña que por lo general es regulable. La velocidad del cilindro es reducida en la última parte del movimiento de retroceso. Deberá procurarse que los tornillos de ajuste nunca estén total cerrados, ya que de lo contrario el vástago no podrá alcanzar su posición de final de carrera.
Si las fuerzas son muy elevadas y a la aceleración es considerable, deberán adoptarse medidas adicionales para solucionar el problema. Concretamente pueden adicionarse amortiguadores externos para aumentar el efecto de frenado.
FORMA CORRECTA DE FRENAR CILINDRO DOBLE EFECTO :
- Cerrar completamente el tornillo de ajuste
- Abrir paulatinamente el tornillo de ajuste hasta que sea alcanzado deseado.
¿CÓMO FUNCIONA UN CILINDRO NEUMÁTICO DE DOBLE EFECTO?
Funcionamiento del cilindro de doble efecto existen dos tomas de aire, una a cada lado del émbolo. Estos cilindros pueden producir movimiento en ambos sentidos, avance y retroceso, a diferencia de lo que ocurre con los de simple efecto.
El vástago del cilindro de doble efecto ejecuta movimientos alternos, cambiando de sentido cuando se aplica aire comprimido en uno de los dos lados. La amortiguación en las dos posiciones finales evita que el émbolo choque con fuerza en los extremos. La amortiguación puede ajustarse mediante dos tornillos.
En los cilindros de doble efecto existen dos tomas de aire, una a cada lado del émbolo. Estos cilindros pueden producir movimiento en ambos sentidos, avance y retroceso, a diferencia de lo que ocurre con los de simple efecto.
¿DÓNDE SE UTILIZA UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO?
Los cilindros de simple efecto encuentran su lugar en cualquier sistema mecánico que necesite hacer o generar una fuerza en un sentido unidireccional, o bidireccional en el caso de los cilindro de doble efecto neumático.
¿CÓMO ESTÁN COMPUESTOS LOS SISTEMAS NEUMÁTICOS?
Un circuito neumático está formado por los siguientes elementos: El generador de aire comprimido, que es el dispositivo que comprime el aire de la atmósfera hasta que alcanza la presión necesaria para que funcione la instalación. Las tuberías y los conductos, a través de los que circula el aire comprimido.
¿CÓMO SE COMPONE UN SISTEMA DE CONTROL Y MANDO NEUMÁTICO?
Los sistemas neumáticos están compuestos de una concatenación de diversos grupos de elementos. Estos grupos de elementos conforman una vía para la transmisión de señales de mando desde el lado de la emisión de señales (entrada) hasta el lado de la ejecución del trabajo (salida).
¿CÓMO FUNCIONA EL ACTUADOR DE DOBLE EFECTO?
El vástago del cilindro de doble efecto ejecuta movimientos alternos, cambiando de sentido cuando se aplica aire comprimido en uno de los dos lados. La amortiguación en las dos posiciones finales evita que el émbolo choque con fuerza en los extremos. La amortiguación puede ajustarse mediante dos tornillos cilindro de doble efecto neumático
¿QUÉ VENTAJA PRESENTA EL CILINDRO DE DOBLE EFECTO SOBRE EL DE SIMPLE EFECTO?
Una de las ventajas, es que la carrera del émbolo puede ser mucho más larga que un cilindro de simple efecto, siempre teniendo en cuenta que el pandeo puede ser altamente perjudicial y se debe evitar a todo coste.
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Sobre el autor
Joel Vilcherrez
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