Actuadores Neumaticos

ESTRUCTURA INTERNA

Las unidades de bloqueo están compuestas principalmente por un cuerpo exterior de aluminio, el cual se acopla mecánicamente a la culata anterior de los cilindros normalizados.

Generalmente, en el interior de este cuerpo se aloja una excéntrica con una palanca de actuación y un pistón. El pistón se desplaza axialmente por la fuerza de un muelle o de la presión aplicada, desplazando en su recorrido la palanca aplicada a la excéntrica. Cuando la palanca es desplazada por el pistón, hace rotar el cuerpo unos grados determinados, produciéndose así la sujeción del vástago del cilindro (zona de ferodo). El vástago atraviesa la unidad de retención.

La liberación del vástago puede producirse por una nueva inyección de aire comprimido, o bien por la eliminación de éste sobre la línea piloto o de actuación (dependiendo de si la unidad de retención trabaja como elemento monoestable o biestable). Estas unidades siempre son capaces de desarrollar mayores fuerzas de sujeción que las desarrolladas por las cargas aplicadas sobre el cilindro. Si se utiliza una disposición de simple efecto, también aseguramos el bloqueo del vástago en caso de una caída repentina de la presión, por lo cual estos elementos pueden formar parte de los sistemas de seguridad. Estas unidades de retención no disponen de una simbología normalizada, pero los fabricantes se las van asignando, siendo bastante usual encontrarnos algunas como:

CILINDROS DE FUELLE

Los cilindros de fuelle o de lóbulos, están constituidos por dos tapas de cierre que actúan a modo de culata unida entre sí por medio de una membrana elástica (fabricada de material elastómero, como el neopreno).Su disposición es siempre de simple efecto, deformándose la membrana axialmente ante la aplicación de aire comprimido y recuperándose por acción de la gravedad o de fuerzas externas (previa liberación del aire comprimido de la cámara de expansión).Presentan numerosas ventajas, como son:

Son de larga duración y están exentos de mantenimiento, al no existir piezas internas (trabajo por expansión de lóbulos).

No se producen rozamientos en la maniobra.

Tienen una instalación simple y por tanto, económica.

Buena relación de volumen ocupado entre compresión - expansión (son fabricados con 1, 2 ó 3 lóbulos).

Buena absorción de cargas radiales en los extremos. Pueden ser utilizados como amortiguadores debido a la facilidad con la que pueden absorber las vibraciones.

ACTUADORES DE GIRO

Los actuadores rotativos son los encargados de transformar la energía neumática en energía mecánica de rotación. Dependiendo de si el móvil de giro tiene un ángulo limitado o no, se forman los dos grandes grupos a analizar:

Actuadores de giro limitado, que son aquellos que proporcionan movimiento de giro pero no llegan a producir una revolución(exceptuando alguna mecánica particular como por ejemplo piñón –cremallera). Existen disposiciones de simple y doble efecto para ángulos de giro de 90º, 180º..., hasta un valor máximo de unos 300º(aproximadamente).

Motores neumáticos,

que son aquellos que proporcionan un movimiento rotatorio constante. Se caracterizan por proporcionar un elevado número de revoluciones por minuto. A continuación se explican detalladamente los 3 principales actuadores de giro que podemos encontrar en el mercado, los cuales representan a motores y actuadores de giro limitado.

ACTUADOR DE PALETA

El actuador de giro de tipo paleta quizá sea el más representativo dentro del grupo que forman los actuadores de giro limitado. Estos actuadores realizan un movimiento de giro que rara vez supera los 270º, incorporando unos topes mecánicos que permiten la regulación de este giro.

Están compuestos por una carcasa, en cuyo interior se encuentra una paleta que delimita las dos cámaras. Solidario a esta paleta, se encuentra el eje, que atraviesa la carcasa exterior. Es precisamente en este eje donde obtenemos el trabajo, en este caso en forma de movimiento angular limitado. Tal y como podemos apreciar en la figura, el funcionamiento es similar al de los actuadores lineales de doble efecto.

Figura 3.36. Trabajo de un actuador de paleta (giro limitado).

Estos componentes presentan ventajas propias de los componentes de última generación, tal y como amortiguación en final de recorrido, posibilidad de detección magnética de la posición (mecánica o magnética), etc.

ACTUADOR PIÑÓN-CREMALLERA

En esta ejecución de cilindro de doble efecto, el vástago es una cremallera que acciona un piñón y transforma el movimiento lineal en un movimiento giratorio, hacia la izquierda o hacia la derecha, según el sentido del émbolo. Los ángulos de giro corrientes pueden ser de 45º, 90º, 180º, 290º hasta 720º.Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo de ajuste que ajusta la carrera

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