Actuadores

INTRODUCCIÓN

La neumática es la tecnología que utiliza el aire comprimido como fluido de trabajo siendo una fuente de energía importante para el control de máquinas y otros elementos sometidos al movimiento. El aire que tiene la función principal trabaja como un elástico; que al aplicar fuerza se comprime y al expandirse se devuelve como energía.

Por sus beneficios como fácil obtención, uso fiable, menos peligrosidad, ha llevado a la neumática a colocarse en uno de los mejores puestos de uso en los diversos tipos de industrias, incluso hasta en todos los tipos de transportes como aéreo, marítimo y terrestre.

DESARROLLO

Diagrama 1-Clasificacion genérica de actuadores

Los actuadores son dispositivos capaces de generar una gran fuerza, y los actuadores neumáticos la obtienen a través de la energía gaseosa tiene una mayor rango de compresión y se manejan como simple posicionamiento, teniendo aplicaciones limitadas desde el punto de vista de precisión y mantenimiento.

El trabajo realizado por un actuador neumático puede ser lineal o rotativo (como se muestra en el diagrama 1), o actuadores neumáticos de rotación continua (motores neumáticos) mecánica de movimiento que lo hace parecer de un tipo especial.

ACTUADORES LINEALES

El cilindro neumático consiste en un cilindro cerrado con un pistón en su interior que desliza y que transmite su movimiento al exterior mediante un vástago. Se compone de las tapas trasera y delantera, de la camisa donde se mueve el pistón, del propio pistón, de las juntas estáticas y dinámicas del pistón y del anillo rascador que limpia el vástago de la suciedad.

Los cilindros neumáticos independientemente de su forma constructiva, representan los actuadores más comunes que se utilizan en los circuitos neumáticos. Existen dos tipos fundamentales de los cuales derivan construcciones especiales.

CILINDROS DE SIMPLE EFECTO

Con una entrada de aire para producir una carrera de trabajo en un sentido. Donde se utilizan para sujetar, marcar, expulsar, etc. Pero hay una reducción de impulso debida a la fuerza contraria del resorte.

FUNCIONAMIENTO

Figura 2- Se muestra el funcionamiento de un cilindro de simple efecto.

La figura 2 Muestra cómo funciona el cilindro de simple efecto, De la unidad de mantenimiento llega el aire comprimido hasta la válvula distribuidora después a la válvula 3/2 lo mantiene para dejarlo o no pasar al cilindro, este funciona con un resorte que al comprimir el aire hace retornar el embolo al exterior.

CONDICIONES DE OPERACIÓN

Los cilindros se simple efecto consumen menos aire que uno de doble efecto de igual tamaño. Es necesario un diámetro interno algo más grande para conseguir una misma fuerza. También la adecuación del resorte tiene como consecuencia una longitud global más larga y una longitud de carrera limitada, debido a un espacio muerto.

CILINDROS DE DOBLE EFECTO

Con dos entradas de aire para producir carreras de trabajo de salida y retroceso. En pocas palabras estos componentes trabajan en ambos sentidos, este tiene algunas variaciones con el de simple efecto como la culata con un orificio roscado para poder inyectar el aire comprimido.

Figura 3- Funcionamiento del cilindros de doble efecto.

En la figura 3 se muestra como desde la unidad de mantenimiento baja el aire comprimido ejerciendo una presión a hasta la válvula de distribución llegando a las dos válvulas de 3/2 donde conectadas al cilindro de doble efecto una manejan cuando debe entrar el embolo, de una parte ejerciendo la presión para el exterior y la otra para el interior.

CONDICIONES DE OPERACIÓN

Para poder realizar un determinado movimiento (avance o retroceso) en un actuador de doble efecto, es preciso que entre las cámaras exista una diferencia de presión. Por norma general, cuando una de las cámaras recibe aire a presión, la otra está comunicada con la atmósfera, y viceversa. Este proceso de conmutación de aire entre cámaras es realizado automáticamente por la válvula de control asociada.

TIPOS DE VÁLVULAS PARA CILINDROS

Las válvulas se utilizan en gran número de sistemas y en distintos rubros industriales que manejan fluidos comunes como agua, aire, vapor, aceites livianos, gases neutros y fluidos criogénicos, desde vacío hasta altas presiones y altas temperaturas. En la denominación de una válvula, la primera cifra indica el número de conexiones y la segunda, el número de las posiciones posibles de conmutación.

Las válvulas solenoides pueden ser de accionamiento directo, servo accionadas o con movimiento vertical asistido, disponemos de una importante variedad de estas válvulas, en distintas tensiones y corrientes.

Figura 4- Válvula Solenoide

La figura 4 muestra la estructura de una válvula de solenoide, mostrando cada una de sus partes internamente.

Las variantes más comunes de válvulas son:

VÁLVULAS 2/2

Dos vías, dos posiciones, estas se utilizan como válvulas de paso, alimentan al sistema pero no pueden generar la descarga del mismo.

Figura 5- Válvula 2/2

La figura 6- Muestra la válvula de 2/2 vías que tiene: dos conexiones (una conexión de presión y una conexión de utilización) y dos posiciones de conmutación (abierta o cerrada).

VÁLVULAS 3/2

Son de tres vías, dos posiciones, posibilitan tanto

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