Cilindros Neumáticos

1. Cilindros Neumáticos

2. Contenido • Giratorio • Introducción • Montajes (anclaje) • Fuerza ejercida • Cilindros Sin Vástago • Clases de Cilindros • Doble Vástago • Construcción • Tandem • Simple Efecto • Duplex • Doble Efecto • Montajes • Sin Vástago • Aplicaciones

3. Introducción Los Cilindros • son actuadores que proveen el movimiento y la potencia a las máquinas neumáticas en los sistemas automatizados • son elementos mecánicos de bajo costo y fáciles de instalar • se les utiliza para producir movimiento lineal o rotatorio • se puede ajustar su velocidad de desplazamiento

4. Introducción • El diámetro del cilindro define la max fuerza que éste puede ejercer • El vástago define el máx desplazamiento que puede provocar • La max presión de trabajo depende del modelo del fabricante. Pueden llegar a soportar presiones de hasta 16 bar • El empuje puede ajustarse (regulador de presión)

5. Fuerza de un cilindro D mm • La fuerza ejercida es igual al producto del área efectiva por la presión del aire P bar p D2 P Fuerza = Newtons 40 donde D = diámetro del cilindro en mm P = presión en bar

6. Construcción 1 cushion seal 2 magnet 3 cushion sleeve 4 barrel 5 guide bush 6 rod and wiper seal 7 front end cover 8 front port 9 reed switch 10 piston rod 11 wear ring 12 piston seal 13 rear end cover 14 cushion screw

7. Clases de Cilindros • Simple efecto con / sin resorte • Doble efecto • Sin vástago • Giratorio • Tandem • Duplex • Anclajes

8. Simple efecto con resorte • Producen trabajo en una sola dirección • Normalmente in • Normalmente out Haga doble click sobre el cilindro para verlo funcionar

9. Simple efecto sin resorte • Requieren de alguna fuerza externa (gravedad) para hacerlo regresar Haga doble click sobre el cilindro para verlo funcionar

10. Doble efecto no amortiguados • Producen trabajo en dos direcciones • Adecuados para trabajos a baja velocidad • A alta velocidad se les usa con algun tipo de amortiguación externa

11. Doble efecto amortiguación fija • Los cilindros de diámetro pequeño tienen amortiguadores no ajustables

12. Doble efecto amortiguación ajustable • Se desacelera la velocidad del piston al final de su carrera

13. Doble efecto magnéticos • Se les utiliza con sensores de posición para ajustar la carrera del pistón

14. De Doble vástago • El área efectiva del pistón es la misma en ambos lados.

15. Non rotational guiding • For applications where loads attached to the piston rod end need guiding to maintain orientation • Guided compact cylinders incorporate twin guide bars running in bearings within the extruded cylinder body

16. Non rotational guiding • Linear slide units. • For precise actuation • high quality slide bearings • provide exceptional torsional rigidity with a twin through-rod layout • magnetic piston • choice of port connection positions.

17. Cilindros Tandem • Se usan cuando se requiere mayor fuerza y no se dispone de espacio para cilindros con gran diámetro • Poseen un solo vástago con dos pistones • Al duplicarse el área, se duplica la fuerza ejercida • En realidad debido al vastago intermedio, el área del pistón delantero es algo menor que el área del pistón trasero

18. Cilindros Duplex • Tiene dos vástagos (no unidos) siendo el trasero más pequeño • El vástago trasero ejerce una fuerza mayor que el vástago delantero • Esto debido a que tiene mayor area de acción durante la carrera

19. Presión dentro de cilindros • Si se inyecta aire comprimido a la misma presión a ambas entradas del cilindro, el vástago se extiende lentamente (debido a la diferencia de áreas a cada lado del pistón) • En un cilindro de doble vástago el pistón no se movería

20. Cilindros giratorios • Utilizados para girar elementos de trabajo u operar válvulas de control de procesos • Permiten el giro de hasta 360o • Existen dos tipos: • De vena giratoria • De tornillo sinfin y piñón Click the illustration to start and stop animation

21. Cilindro de Vena Giratoria • Doble efecto de hasta 2700 de ángulo de giro

22. Cilindro giratorio de tornillo sinfin y piñón • De doble efecto y simple torque

23. Cilindro giratorio de tornillo sinfin y piñón • De doble efecto y doble torque

24. Cilindro giratorio de tornillo sinfin y piñón • De doble efecto y doble torque

25. Cilindros sin vástago • Contain the movement produced within the same overall length taken up by the cylinder body. • For example, action across a conveyor belt, or for vertical lifting in spaces with confined headroom. • Movement is from a carriage running on the side of the cylinder barrel. • A slot, the full length of the barrel allows the carriage to be connected to the piston. • Long sealing strips on the inside and outside of the cylinder tube prevent loss of air and ingress of dust.

26. Cilindros sin vástago • Con amortiguación ajustable

27. Elevación de carga en lugares con poca altura La acción se circunscribe a la longitud del cuerpo del cilindro Aplicación de cilindro sin vástago Click the illustration to start and stop animation

28. Extruded aluminium alloy cylinder barrel with integral bearing guides Internally or externally guided carriage Roller guided carriage Double carriages Opcional con válvula integrada Pistón de 16 hasta 80mm Carrera hasta 8.50 m Amortiguamiento ajustable Dual integral grooves for sensor mounting Características

29. Interna Externa Roller UW Guías • Guias internas se usan en aplicaciones de poca carga o peso • Guias externas permiten su uso en aplicaciones con mayor carga o peso • Guias de rodillo (roller) se usan para conseguir más precisión y area de apoyo • Para max precisión se puede usar un carro (UW) anexado a dos guias externas

30. Guías de Rodillo (Roller) • Para cargas pesadas • Carrera de hasta 4.50 m • Con opción de amortiguadores en los extremos

31. Principio de operación • The sealing strips are parted and closed as the piston moves through the stroke • Los puertos de alimentación y escape están situados en el mismo extremo del cilindro Click the illustration to start and stop animation

32. Principio de operación • A full length slot in the barrel joins the piston and external carriage • The slot is sealed against pressure and dust with self holding inner seal and outer cover strips • Strips are continuously parted and re-sealed by the piston • The slot is only unsealed in the un-pressurised space between the piston seals Click the illustration to start and stop animation

33. Cilindros de Impacto • The piston and rod accelerate very rapidly to deliver a hammer blow. • By fitting suitable tooling to the piston rod, the impact cylinder can carry out certain types of presswork that would otherwise require larger and more costly presses. • Bore sizes range from 2" to 6" diameter which can give an average equivalent thrust of 25 KN to 253 KN, when working through material of 1.0 mm thickness, at 5.5 bar working pressure. • Impact cylinders are given energy ratings in Nm. • 2 inch bore = 25 Nm. • 3 inch bore = 63 Nm. • 4 inch bore = 126 Nm. • 6 inch bore = 253 Nm.

34. Cilindros de Impacto • The piston acts as a poppet valve creating an initial 9 to 1 area differential across it. This causes the cylinder to virtually pre-exhaust before moving, then the full area is suddenly exposed to the stored pressure and it fires. • Applications that require the energy to be dissipated through a short working distance are best suited to impact cylinders. • They include shearing, blanking, punching, piercing, coining, cold forming, embossing, stamping, staking, marking, riveting, swaging, bending, nailing, flattening, cropping, hot forming, crimping, and flying shear.

35. Cilindros de Impacto • Existe una cámara con un margen de espacio para eventual expulsión • El área del pistón para expulsión es parcialmente cubierta de tal manera que es poca la fuerza inicial ejercida • De pronto el área para expulsión es expuesta completamente provocando un salto en la aceleracion

36. Cilindros de Impacto • Deben usarse verticalmente • El marco de sujeción debe ser suficientemente robusto para soportar la fuerza de impacto • Se acostumbra utilizar un marco de 4 columnas. • La plataforma horizontal superior debe ser de espesor suficiente para evitar una posible flexión

37. Energy graph • Typical kinetic energy characteristics of the piston and rod are shown against stroke at varying line pressures. • The maximum energy is developed at approximately 75mm of stroke which should be the point of impact • 100% energy represents the published rating for the chosen impact cylinder. Energy 200% 150% 10 bar (150 psig) 7 bar 100% (100 psig) 5.5 bar (80 psig) 50% 4 bar (60 psig) 2.7 bar (40 psig) 0 0 25 50 75 100 125 150 Stroke mm

38. Montajes para anclaje • Los cilindros pueden sujetarse a una pared o a una máquina de manera fija o articulada • Los puntos de sujeción pueden ser el cuerpo del cilindro o el extremo del vástago AK B C F G L UF tuerca

39. US Montajes AK B C D D2 A F G L M R S SS SW UF UH UL UR NUT

40. Montajes Fijos Brida delantera Extensión Brida trasera Pie en forma de L

41. Montajes Articulados D Rear Clevis H Centre Trunnion R Rear Eye F Rod Clevis L Rear Hinge UF Universal rod Eye M Front Hinge UR Universal rear Eye

42. Montajes • Extremos del vástago El vastago puede tener distintas medidas y tipos de roscado (interno o externo) 1 2 3

43. Aplicaciones • Aplicación típica en industrias de fabricación de tela o papel • Se muestra un cuchillo colgante que corta un rollo de tela cada cierta longitud Click the illustration to start and stop animation

44. Aplicaciones • Cilindros Articulados Al accionar dos o más cilindros se puede conseguir hasta 4 posiciones finales para la carga 1 2 3 4

45. Aplicaciones • Ensambles 90 Resultan al unir los carritos guias de dos cilindros sin vástago

46. Aplicaciones