2. Actuadores neumáticos.
Hay dos tipos de actuadores, los que producen
movimiento lineal (cilindros) y los que producen movimiento rotativo (motores).
La energía inherente al aire comprimido alimenta a los actuadores neumáticos
donde se transforma en movimientos de vaivén, en los cilindros, o en movimiento
de giro en los motores.
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Multimedia 02. Festo. © Descripcion y composicion de un actuador neumatico |
Actividad
En los Actuadores lineales encontramos dos tipos fundamentales:
- Cilindro de simple efecto: sólo pueden efectuar trabajo en una dirección
- Cilindro de doble efecto: efectúan trabajo en ambas direcciones
Constructivamente hay diferentes formas de realizar cilindros de simple efecto, buscando la mejor para la función que van a realizar.
Vamos a explicar varios tipos de cilindros resaltando los más habituales.
Actividad
Cilindro de simple efecto de émbolo
El vástago puede estar replegado o extendido inicialmente,
tienen un resorte de recuperación de posición, al suministrarle aire comprimido
el émbolo modifica su posición y cuando se purga el aire, el muelle recupera la
posición inicial del émbolo. Debido a la longitud del muelle se utilizan cilindros
de simple efecto con carreras de hasta
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| Imagen 06. Jon Roura. © | Imagen 07. Jon Roura. © | Imagen 08. Jon Roura. © |
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| Imagen 09. Jon Roura. © |
Estos cilindros sólo pueden efectuar trabajo en una dirección, el que realiza el aire comprimido, mientras que el movimiento debido al muelle solamente sirve para recuperar la posición inicial, por ello es apropiado para tensar, expulsar, introducir, sujetar, etc.
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Imagen 10. Festo. © |
Imagen 11. cohimar.com. © |
Para saber más
Cilindro de simple efecto de membrana
Una membrana de goma desempeña las funciones de émbolo. La placa de sujeción asume la función del vástago y está unida a la membrana, el retroceso se realiza por tensión interna de la membrana. Este tipo cilindros sólo pueden efectuar carreras muy cortas, por lo que se emplean para remachar, estampar, y sobre todo sujetar.
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| Imagen 12. Jon Roura. © | Imagen 13. Jon Roura. © |
Imagen 14. Jon Roura. © |
Cilindro de simple efecto de membrana arrollable
La membrana tiene forma de vaso, cuando se introduce aire comprimido la membrana se desarrolla en la pared interna del cilindro, presenta muy poco rozamiento y son muy estancos, su carrera es muy corta.
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| Imagen 15. www.sapiens.itgo.com. © |
Actividad
Cilindro de doble efecto
Recibe aire comprimido por una cámara, purgándose el lado contrario, con lo que el vástago cambia de posición. Cuando el aire cambia de dirección y se intercambian las cámaras de llenado y de evacuación el vástago recupera la posición primitiva.
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| Imagen 16. Jon Roura. © | Imagen 17. Jon Roura. © |
La fuerza del émbolo es mayor en el avance que en el retroceso debido a la mayor sección sobre la que presiona el aire, ya que en la otra cámara se tiene que descontar la superficie del vástago.
Estos cilindros pueden desarrollar trabajo en las dos direcciones y además pueden presentar carreras significativamente mayores a las de los cilindros de simple efecto  |
| Imagen 18. cohimar.com. © |
Para saber más
Cilindro giratorio
Con este tipo de cilindro (Imagen 38) pueden obtenerse movimientos de hasta 300º, tienen poca capacidad para desarrollar trabajo, son muy poco empleados debido a que presentan poca estanqueidad.
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| Imagen 19. www.sapiens.itgo.com. © | Imagen 20. www.sapiens.itgo.com. © |
Existe otro tipo de estos cilindros en los que el vástago esta diseñado como cremallera (Imagen 39) que engrana con una rueda dentada, así se consigue desarrollar más trabajo. Este tipo de cilindros son utilizados para doblado de tubos, accionamiento de compuertas, volteo de piezas,…
Cilindro telescópico
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| Imagen 21. www.sapiens.itgo.com. © |
Está formado por los tubos cilíndricos y vástago de émbolo. En el avance sale primero el émbolo interior, siguiendo desde dentro hacia fuera los siguientes vástagos. La fuerza a desarrollar está determinada por la superficie del émbolo menor. Son empleados donde se necesitan importantes longitudes de elevación con una base cilíndrica de reducidas dimensiones, por ejemplo en plataformas elevadoras, presentan problemas de pandeo.
Cilindro de doble vástago
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| Imagen 22. www.sapiens.itgo.com. © |
Tienen vástagos en ambos lados, en este caso la fuerza que desarrollan en ambas direcciones es la misma, además son capaces de soportar ligeros esfuerzos laterales.
Caso de estudio
Los cilindros de doble efecto con amortiguación de final de carrera ¿qué permiten regular estos cilindros?
Actividad
Actuadores de movimiento rotativo
Los actuadores de movimiento rotativo (motores), se usan menos que los lineales ya que en general los motores eléctricos hacen esta función de forma más eficaz. A pesar de esto en determinadas situaciones (de exigencia de más limpieza o de peligrosidad por peligro de explosión, etc.) también son utilizados en muchos procesos productivos.
Motor de émbolo radial
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| Imagen 23. www.sapiens.itgo.com. © |
Motor de aletas
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| Imagen 24. www.sapiens.itgo.com. © |
Consta de un rotor excéntrico provisto de unas ranuras homogéneamente repartidas, en ellas se deslizan unas aletas abatibles que son empujadas contra la pared interior del motor. Estos motores tienen una gama de velocidad de entre 3000 y 9000 r.p.m. para potencias de hasta 25 cv.
Turbomotores
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| Imagen 25. ravagnanidental. © |
Son los que arrastran los tornos de los dentistas, tiene una gama de velocidad muy fácilmente regulable de hasta 500000 r.p.m.