14 indicaciones para calcular y determinar

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Cálculo y selección DICTATOR ESPAÑOLA S.A · C/Mogoda, 20 - 24 · Pol. Ind. Can Salvatella · 08210 Barberá del Vallés/Barcelona · España · Tfn. 93/7191314 · Fax 93/7182509 · E-Mail [email protected] · 1090 Página 06.067.00 p A B C W X Y Z q K R S Indicaciones para calcular y determinar el pistón a gas adecuado DICTATOR ofrece para cada aplicación el pistón a gas adecuado, con variaciones casi ilimitadas. Siguiendo las indicaciones que se dan a continuación Uds. pueden: • determinar el tipo de pistón a gas. • determinar su función: mantener abierto, cerrado o apertura automática. • determinar los puntos de fijación más convenientes y la carrera del pistón. • calcular exactamente la fuerza necesaria y • determinar las características técnicas. Con los datos obtenidos les será muy fácil a Uds. identificar el pistón a gas adecuado en nuestra información de los diferentes tipos. En caso de duda consulten a nuestro departamento técnico. Encontrarán información y un cuestionario sobre los datos requeridos a partir de la página 06.083.00. Sus especificaciones Función del pistón a gas Debe abrir, soportar o mantener? Carga frecuencia y velocidad de los ciclos Dimensiones de la tapa cota A, cota B, cota C Posición de la tapa cerrada y abierta Peso de la tapa en Newton (1 N = 0,1 kp), posición del centro de gravedad Posibilidades de fijación en la tapa y en el marco o bastidor Soportes Que tipo de soporte puede utilizarse? Condiciones ambientales temperatura, suciedad, humedad etc.

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Cálculo y selección

DICTATOR ESPAÑOLA S.A · C/Mogoda, 20 - 24 · Pol. Ind. Can Salvatella ·08210 Barberá del Vallés/Barcelona · España · Tfn. 93/7191314 ·Fax 93/7182509 · E-Mail [email protected] · 1090 Página 06.067.00

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C

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X

Y

Z q

K

R

S

Indicaciones paracalcular y determinarel pistón a gas adecuado

DICTATOR ofrece para cada aplicaciónel pistón a gas adecuado, convariaciones casi ilimitadas.

Siguiendo las indicaciones que se dan acontinuación Uds. pueden:

• determinar el tipo de pistón agas.

• determinar su función: mantenerabierto, cerrado o aperturaautomática.

• determinar los puntos defijación más convenientes y lacarrera del pistón.

• calcular exactamente la fuerzanecesaria y

• determinar las característicastécnicas.

Con los datos obtenidos les será muyfácil a Uds. identificar el pistón a gasadecuado en nuestra información de losdiferentes tipos.

En caso de duda consulten a nuestrodepartamento técnico. Encontraráninformación y un cuestionario sobre losdatos requeridos a partir de la página06.083.00.

Sus especificaciones Función del pistón a gas Debe abrir, soportar o mantener?

Carga frecuencia y velocidad de los ciclos

Dimensiones de la tapa cota A, cota B, cota C

Posición de la tapa cerrada y abierta

Peso de la tapa en Newton (1 N = 0,1 kp), posición del centro de gravedad

Posibilidades de fijación en la tapa y en el marco o bastidor

Soportes Que tipo de soporte puede utilizarse?

Condiciones ambientales temperatura, suciedad, humedad etc.

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Cálculo y selección

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A. Determinar el tipo de pistón a gas

El pistón a gas debemos determinarlo según la aplicación prevista: empuje,tracción, amortiguación, bloqueo etc.

La información detallada de cada tipo se encuentra a partir de las páginas06.003.00 y 06.017.00.

Los pistones a gas de empuje se utilizanhabitualmente para compensar pesos oayudar al movimiento de elementosconstructivos móviles, como tapas,trampillas, ventanas, o cualquier otroelemento móvil.

El funcionamiento de un pistón a gas deempuje se explica en la página06.005.00. Encontrarán los datostécnicos a partir de la página06.017.00.

Pistones a gas de empuje

Pistones a gas de empujecon amortiguación delémbolo

Los pistones a gas con amortiguación delémbolo se utilizan en aplicaciones dondese precisa una mayor suavidad defuncionamiento, por ejemplo enventanas.

El funcionamiento se explica en lapágina 06.006.00. Encontrarán losdatos técnicos a partir de la página06.029.00.

Pistones a gas de empujeprogresivos

Los pistones a gas progresivos seutilizan para accionar tapas muypesadas que deben abrirse y cerrarsemanualmente.

El funcionamiento se explica en lapágina 06.009.00. Encontrarán losdatos técnicos a partir de la página06.017.00. En el pedido debe indicarsela progresividad necesaria.Recomendamos consultar a nuestrodepartamento, antes de solicitar elpistón a gas.

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Pistones a gas detracción

Se utiliza un pistón a gas de traccióncuando una compensación de peso solopuede efectuarse por un pistón a gasmontado sobre el elemento móvil. Porejemplo: en las lanzas de carretillaselevadoras.

El funcionamiento se explica en lapágina 06.006.00. Encontrarán losdatos técnicos a partir de la página06.033.00.

A. Determinar el tipo de pistón a gas (continuación)

Para cada tipo de pistón a gas DICTATOR les ofrece a Uds. asesoramientocompetente y diferentes accesorios. Estamos especializados en la fabricación depistones a gas a medida.

Si no encuentran en el catálogo el pistón a gas que necesitan, por favorconsúltennos.

Los unidades de empuje se utilizan parauna apertura segura y suave de, porejemplo, puertas plegables. La velocidadde apertura es ajustable continuamente.

También se fabrican con amortiguaciónfinal, para evitar el golpe brusco de lashojas de la puerta.

El funcionamiento se explica en lapágina 06.008.00. Encontrarán losdatos técnicos a partir de la página06.057.00.

Unidades de empuje(pistones a gas convelocidad regulable)

Pistones a gasbloqueables

Los pistones a gas bloqueables se utilizanpara fijar elementos en cualquierposición de uso. Los pistones de bloqueofijo deben preverse donde el elementodebe quedar absolutamente estático. Elbloqueo elástico permite un ligeromovimiento bajo carga, por ejemplo ensillones de oficina.

El funcionamiento se explica en lapágina 06.007.00. Encontrarán losdatos técnicos a partir de la página06.039.00.

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Cálculo y selección

1. Función de aperturaactiva

1. El pistón a gas abre la tapa encontra de la fuerza de gravedad(indicada por las flechas).

Atención: Es imprescindible prever untope final de carrera en la tapa,para impedir que el vástago salgapor completo del cilindro: el pistón agas nunca debe utilizarse como topefinal!

B. Función y tarea de su pistón a gas

El tipo de fijación y la fuerza de un pistón es diferente según la función de laaplicación a la que se destina.

La diferencia más importante es, si el pistón a gas debe abrir una tapa o soloayudar a su apertura manual. Según el peso de la tapa debe calcularse la posiciónhorizontal, o también otras posiciones; en algún caso el pistón a gas podría cerraractivamente una tapa.

2. Cuando la tapa está en posiciónvertical, la fuerza de gravedad yano actúa en la dirección de cierre.La fuerza del pistón a gas en estaposición no debe ser además alta,pues impedierá el cierre a mano dela tapa.

Cuando se determinan los puntos defijación, debe tenerse en cuenta que elcilindro y el vástago no deben encontrarningún obstáculo en su recorrido. Esimportante de prever un tope finalmécanico.

3. En la figura de la derecha, la fuerzade gravedad está actuando en ladirección opuesta, en apertura.Normalmente, el pistón toparíacontra el bastidor de la tapa.

¡Alerta!: Si eligen unos puntos defijación del pistón, en apertura, másallá del punto muerto, deberíanconsultar nuestro servicio deasesoramiento.En tal aplicación deben fijar elpistón (si fuese necesario, utilizar soportescon taladros oblongos) de manera, que en el punto muerto de la tapa nuncaactuen fuerzas de tracción en el pistón. Estas dañarían el cilindro. Por su altaprésion de gas, un manejo inadecuado del pistón podría provocar un accidente.

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2. Mantener abierto o cerrado

Los pistones a gas son la solución ideal para mantener cualquier tipo de tapa. Paraconseguirlo, la fuerza del pistón y el peso de la tapa deben compensarse en laposición abierta.

Los puntos de fijación del pistón determinan si el pistón cerrará la tapa después depasar un cierto punto (ver figura central) o si la abre automáticamente cuando sedesbloquea la tapa de la posición cerrada.

Usualmente una tapa no abreautomáticamente, pero la fuerza deapertura manual debe ser la mínimaposible. Por eso, la fuerza de empujedel pistón a gas en la posición cerradadebe ser inferior al peso de la tapa.En la posición abierta, el pistón necesitauna fuerza superior para mantener elpeso de la tapa - o utilizan un pistónbloqueable, por ej. en camas dehospital.

B. Función y tarea de su pistón a gas (continuación)

La tapa cierra empujando el pistón. Enla figura, el pistón llega al „puntomuerto“ (carrera más corta).

La acción vertical del pistón se hainvertido. La tapa queda cerrada por elpistón a gas.

Una ventana de evacuación de humos ode salida de emergencia por ej., debeabrirse sin ninguna acción manual yquedarse abierta.

Los puntos de fijación se determinan demanera que la fuerza del pistón estésuperior al peso de la hoja de laventana cuando está cerrada.

Como alternativa, podrían determinarselos puntos de fijación de manera que elpistón a gas continuase actuando en laposición de cierre. Así mantendría latapa cerrada.

El desarrollo del movimiento de la tapapuede verse en las figuras de laderecha: la figura central muestra laposición en la cual la tapa sobrepasa elpunto muerto en dirección de cierre.Habiendo pasado este punto, el pistónactúa en la dirección de cierre.

La tapa se abre y se mantiene abiertapor el pistón a gas.

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Cálculo y selección

D

A

B

p

A

B

C

W

X

Y

Z

q

K

R

S

Primero dibujen a escala la tapa en posición cerrada y abierta. El punto dereferencia para todas las cotas es la bisagra (punto de apoyo D). Normalmenteeste es el centro de la bisagra.

Dibujen a partir del centro de bisagra (punto de apoyo D) los ejes de coordenadas.Los ejes son x y y. Siempre van paralelos a la tapa, cerrada y abierta.

2. Ejes de coordenadas

En este ejemplo, la situación inicial para determinar los puntos de fijación de unpistón a gas es una tapa en posición inicialmente cerrada.

Tomen nota por favor de la

cota A _________________ y de la

cota B _________________ para determinar el pistón.

Los puntos de fijación de un pistón a gas son cruciales para su efectividad. Si elpistón ha sido calculado correctamente y fijado en la posición optima, el buenfuncionamiento es asegurado.

Cumpliendo las siguientes instrucciones, encontrarán los puntos de fijaciónadecuados, la longitud total del pistón, y además, la dirección de la fuerza delpistón, que conseguirá la función escogido en las páginas precedentes.

C. Puntos de fijación y cotas de los pistones a gas

1. Dimensiones de latapa

Bisagra

Eje x

Eje y

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w

20 m

m

y w

z

w

p

A

B

C

W

X

Y

Z

q

K

R

S

Dibujen una línea paralela (x1) a una distancia de 20 mm del borde inferior de latapa. La distancia de esta paralela al eje x es la cota w (ver figura a laizquierda).

La distancia entre el borde inferior de la tapa y la paralela x1 se determina por elsoporte, que quieran utilizar para la fijación del pistón a la tapa.

El soporte más usual (artículo nº 205244) necesita una distancia de 20 mm (que esla cota utilizada en el ejemplo). Todas las medidas se indican siempre hasta el centrodel perno deö soporte. Encontrarán más detalles y otros soportes a partir de lapágina 06.063.00.

Anoten aquí la cota w de su aplicación: _________________ mm

3. Punto de fijación R

Ahora debemos determinar la paralela x2. (Ver dibujo a la izquierda)

La distancia de la linea x2 hasta el eje x es y. Esta distancia se determina por loscriterios siguientes:

• la cota y debe exceder la cota w de 0 a 100 mm.• si es una tapa de poco peso (hasta 20 kg), las cotas y y w pueden ser las

mismas.• si la tapa es pesada, la cota y debería ser la máxima (w +100).

Anoten aquí la cota y de su aplicación: _________________ mm

Puntos de fijación y cotas de los pistones a gas - cont.

Primero y a titulo de ensayo, determinaremos el punto de fijación R en el marco ydespués la fijación K en la tapa (ver figura de la izquierda). Posteriormente debecomprobarse que las cotas resultantes (longitud comprimido y longitud extendido)del pistón se pueden fabricar (ver la tabla en la página 06.075.00).

Puede suceder que deben desplazar los puntos R y K. En este caso, con lassiguientes recomendaciones lograrán su objetivo.

El punto de fijación R se encuentra en la línea x2, determinado por la cota z, amedir desde el eje de coordenadas y.

Como determinar la cota z:

• la cota z debería por lo menos ser igual a la cota w.Pero la cota z en ningún caso debe ser superior al triple de w.

• con tapas pesadas (más de 20 kg) la cota z no debería ser más grande que w• con tapas de poco peso, una cota z grande permite una apertura de más de 90°

¡Atención! Si la cota z es inferior a w, posiblemente el pistón tropiece con la tapa abierta.

Anoten aquí la cota z de su aplicacíón: _________________ mm

Línea x2

Eje

y

Punto R Línea x2

Eje x

Línea x1

El punto de fijación R es determinado por las cotas y y z. La primera referencia es lacota w. Esta cota es muy importante cuando la tapa es gruesa, tiene forma angularo si la bisagra está distanciada de la tapa.

Eje x

Eje x

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Cálculo y selección

D

w

200 [mm]300 [mm]400 [mm]500 [mm]600 [mm]700 [mm]800 [mm]900 [mm]

1000 [mm]1100 [mm]1200 [mm]

p

A

B

C

W

X

Y

Z

q

K

R

S

Teniendo como centro el punto R, y con un radio equivalente a la longitud del pistónextendido, describa un arco hasta la intersección con la paralela x3. Es el puntoKabierto de fijación en la tapa del pistón a gas.

En la página siguiente, determinará el punto K con la tapa cerrada, para comprobarsi la longitud del pistón comprimido es concordante con el punto Kabierto escogido conla longitud del pistón extendido.

Con la tapa en posición abierta, dibujen una paralela x3 al eje y determinado porla cota w. (Ver determinación de la cota w en la página 06.073.00).

La tapa abierta de su aplicación puede encontrarse en una posición diferente a ladel ejemplo de la figura de la izquierda. El eje y es siempre paralelo a la tapaabierta, así como la paralela x3. La distancia entre las paralelas determina la cotaw.

Si la tapa forma un ángulo, el eje y se encuentra siempre paralelo al sitio en latapa en que van a fijar el soporte.

4. Punto auxiliar Kabierto

(tapa abierta)

Puntos de fijación y cotas de los pistones a gas - cont.

Una vez determinado el punto de fijación en el marco (punto R), debemosdeterminar el punto de fijación en la tapa (punto K).

En caso de duda o si su aplicación es diferente a la descrito en el ejemplo,consulten a nuestro departamento técnico. Nuestro lema: Lo hacemos fácil paraUstedes.

Primero tienen que determinar el punto K en la tapa abierta: Kabierto

Utilicen el dibujo a escala anterior con las cotas ya determinadas.

Ahora deben elegir de la tabla de la izquierda la longitud del pistón extendido,que debería ser aproximadamente dos tercios (2/3) de la cota A de la tapa (para lacota A ver página 06.072.00).

Ejemplo: Si la cota A de la tapa es de 1200 mm, deberían eligir un pistónextendido de aproximadamente 800 mm.

Si la longitud del pistón extendido se encuentra entre dos valores de la tabla, debenescoger el más grande. En caso de tapas superiores a 1800 mm, deberíanconsultarnos. La tabla es válida para pistones a gas de empuje del tipo 8-19, 10-23,14-28, 20-40.

Anoten aquí la longitud extendido del pistón escogido: _________________ mm

Línea x3Eje y

Punto R

Punto Kabierto

= 2. punto de fijacion

Línea x3

Long

itud

exte

ndid

o

Longitud extendido:

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D

D

La Le200 150 50300 200 100400 250 150500 300 200600 350 250700 400 300800 450 350900 500 400

1000 550 4501100 600 500

p

A

B

C

W

X

Y

Z

q

K

R

S

El punto de fijación en la tapa (K) efectúa el mismo recorrido que la tapa, enapertura o cierre. La posición del punto K

abierto ya ha sido determinada

anteriormente.

5. Punto de fijación Kcerrado

Puntos de fijación y cotas de los pistones a gas - cont.

Ahora deben comprobar, si la longitud escogida para su pistón a ga con la tapaabierta (R-K

abierto) es también adecuado con la tapa cerrada.

Debemos determinar la longitud comprimida, con la tapa completamente cerrada, ycomprobar si el pistón resultante podría fabricarse.

El punto Kcerrado

es el punto donde se encuentrará la fijación K del pistón cuando latapa está completamente cerrada.

Si describimos un arco desde el centro de la bisagra (punto D), tomando como radioel punto K

abierto, hasta la intersección con la paralela x1, obtendremos el punto

Kcerrado

. Es donde se encuentra el punto de fijación K cuando la tapa está cerrada.

La = Longitud extendido ≥ R-Kabierto

Le = Longitud comprimido ≤ R-Kcerrado

Distancia R–Kcerrado

Punto KcerradoPunto R

Punto Kabierto

Punto Kcerrado

Línea x1

Carrera

Comprobación de las longitudes del pistón a gas

La distancia entre los puntos de fijación R y Kcerrado

sería la longitud del pistóncomprimido cuando la tapa está completamente cerrada.

Anoten aquí la distancia R - Kcerrado

: _________________ mm

Comparen este valor con la „longitud comprimido“ (en la tabla de la izquierda) delpistón escogido con la tapa en posición abierta de la página anterior.

Ejemplo: en la página precedente 06.074.00 se ha escogido para una tapa concota A de 1200 mm un pistón a gas con una longitud extendido de 800 mm. Enconsecuencia, la distancia R-Kcerrado no debe ser inferior a 450 mm.

Evaluación de la comprobación

• Si la distancia R–Kcerrado es más grande que la longitud comprimido delpistón escogido, el pistón es el adecuado para la aplicación. En la páginasiguiente pueden continuar con el cálculo de la fuerza necesaria del pistón .

• Si la distancia R–Kcerrado

es más pequeña que la longitud comprimido delpistón escogido, deben seleccionar de la tabla un pistón más largo. Debenempezar el cálculo nuevamente del punto de fijación K

abierto (ver página

06.074.00).

• Si el pistón a gas fuese demasiado luengo (más de 1200 mm), el vástago delpistón podría pandearse. En ese caso debe reducirse la cota y. Debe reducirsela distancia entre el punto R y el borde inferior de la tapa (ver página06.073.00) y empezar el cálculo nuevamente de los puntos de fijación (verpágina 06.073.00).

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Cálculo y selección

DF

E

R

Kzu

S

J

S

JS

J

DF

E

R

DF

R

Para el cálculo de fuerza necesitan eldibujo a escala de la tapa. Dibujen losejes x y y así como los puntos R yKcerrado. Fijarán el pistón en esos puntos.La dirección de la acción pasará poresos dos puntos. Dibujen con una líneala dirección de la acción de la fuerzadel pistón a gas F (ver dibujo de laderecha).

D. Cálculo de la fuerza del pistón a gas

Cada pistón a gas efectúa una fuerza determinada mediante su vástago. Que partede esa fuerza será utilizado efectivamente en la aplicación, depende de los puntosde fijación. Esos puntos determinan la dirección de la fuerza del pistón sobre latapa.

El cálculo de la fuerza del pistón es muy importante. DICTATOR les fabricará a Uds.el pistón a gas con la fuerza que necesitan.

1. Dirección de la acción

Ahora debe calcularse la fuerza del peso de la tapa. Deben dibujar la dirección dela fuerza (desde el centro de la tapa) verticalmente hacia el centro de gravedad dela tierra. Para facilitar el cálculo del peso pueden asumir que 1 kg de pesocorresponde a aprox. 1 kp (= 10 N) de la fuerza de gravedad S.

Tracen posteriormente a partir de la línea de gravedad una perpendicular J al eje dela bisagra D. La longitud de la perpendicular es la palanca de acción J.

Ahora pueden calcular la fuerza del peso de la tapa: S x J [Nm]

2. La palanca de acción

3. La fuerza del peso dela tapa

Kcerrado

Kcerrado

Tracen una perpendicular desde la líneade dirección de la acción al centro dela bisagra de la tapa (punto D).

La longitud de la perpendicular es lapalanca de acción E.

Con la palanca de acción E y la fuerzaF del pistón a gas (ver punto 4 „lafuerza del pistón“ en la páginasiguiente) pueden calcular el momentode acción del pistón: F x E.

En todos los cálculos deben utilizar como unidad de medida el metro m (=1000 mm)para la longitud y N (1 Newton = 0,1 kp) para las fuerzas.

Anoten ahora el momento de acción del pistón a gas: ____________________ Nm

D(Centro degravedad delpeso de la tapa

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Cálculo y selección

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S • JE

F =

S • JE

F >

S • JE

F <

E

Fe

DF

E

R

Kzu

De la relación de los valores de la fuerza de acción determinamos como se mueve la tapa:

• Si el valor de la fuerza del pistón a gas corresponde exactamente al valorde la fuerza de gravedad de la tapa (peso), ésta se queda en posicióninicial.

F • E = S • J La fuerza resultante del pistón a gas:

En la realidad hay las dos alternativas mencionadas arriba:

• El pistón a gas ayuda a la apertura de la tapa, yesta cierra lentamente por su proprio peso:

• El pistón a gas abre la tapa automáticamente(cuando se desbloquea la tapa):

Cálculo de la fuerza del pistón a gas - cont.

Ahora debe determinarse la función del pistón a gas que necesitan. ¿El pistón odebe ayudar en la apertura o debe abrir la tapa automáticamente (ver lainformación de la página 06.070.00)?

En caso que deba ayudar en la apertura, la tapa debe permanecer en la posiciónabierta sin ayuda. Normalmente abre hacia arriba y hasta la posición vertical.

En el caso de apertura automática, la tapa debe estar bloqueada en la posicióncerrada, por ejemplo en ventanas de evacuación de humos.

4. La relación de lasfuerzas

5. La fuerza del pistón agas

Ejemplo 1

Ejemplo 2

F = Fnominal

La fuerza del pistón a gas, que indican en su pedido, es la fuerza con el vástagoextendido (Fa). Entonces deben considerar la progresividad del pistón, si han hechoel cálculo de la fuerza con el pistón comprimido.

El efecto de la progresividad del pistón lo hemos expuesto en la página 06.009.00.Con los pistones a gas de empuje usuales asciende aproximadamente a 30 %:

Fe = Fnominal • 1,33

Dos ejemplos nos pueden aclarar esta relación, en el supuesto que la fuerza delpeso de la tapa S en posición horizontal está compensado por el pistón a gas.

1) La tapa está en posición horizontalcuando el pistón a gas estáextendido.

La fuerza (ejemplo 1) resultante delpistón a solicitar es F. En este caso:Fnominal = F

2) La fuerza del peso de la tapa en laposición horizontal es compensadapor la fuerza del pistón a gas com-primido: F = S • J / E (ejemplo 2).La fuerza resultante es Fe, quesobrepasa F de 30 %.

En este caso la fuerza del pistón que deben solicitar es de 30 % inferior a lafuerza F del cálculo realizado: Fnominal = F / 1,33

¡Atención! El cálculo efectuado es siempre para un pistón a gas. Si se utiliza másde un pistón, debe dividirse la fuerza resultante por el número de pistones autilizar. Así obtendrán la fuerza de cada uno de los pistones.

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Cálculo y selección

K

E

R

J F

S

A

H

A

H

(H • A) + (F • E) = S • J

H • A = (S • J) – (F • E)

H =(S • J) – (F • E)

A

DF

E

R

Kzu

Cálculo de la fuerza del pistón a gas - cont.

5. La fuerza manual

Para un manejo fácil de la tapa, debe calcularse también el esfuerzo manual arealizar:a) deben ayudar en la apertura de la tapa, ob) en apertura automática, la tapa debe cerrarse manualmente.

El esfuerzo manual es diferente en las diferentes posiciones de la tapa y debe sercalculado para todas las posiciones (por ejemplo cada 10°).

Especialmente en caso de tapas pesadas es importante calcular las fuerzas manualesen posiciones distintas de apertura, aunque la fuerza del pistón equilibre la fuerzadel peso de la tapa en posición horizontal (cerrada) (F • E = S • J).

En algunos casos la relación de fuerzas es tan desfavorable, que en algunasposiciones de apertura el esfuerzo manual a realizar es además grande. En estoscasos rueguennos consulte a nuestro departamento técnico.

6. Relación entre lasfuerzas

El resultado de este cálculo puede ser positivo (+) o negativo (-):

• H positivo => deben ayudar manualmente a la apertura de la tapa• H negativo => deben bajar manualmente la tapa

La fuerza manual para laapertura de la tapa es elresultante de la fuerza delpistón a gas y la fuerza degravedad.

Se calcula con la fuerzamanual H y la distancia Aentre tirador de la tapa yel centro de bisagras D:

H • A

La tapa permanece en la posición donde todas las fuerzas se encuentran enequilibrio: las que actúan en el sentido de elevación (fuerza del pistón y fuerzamanual) y la fuerza del peso que actúa en el sentido de la gravedad. Todas lasfuerzas deben multiplicarse por su palanca de acción (distancia a la bisagra, puntode apoyo D).

Desarrollando la fórmulabásica, podemos calcular lafuerza manual necesaria H:

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Cálculo y selección

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p

A

B

C

W

X

Y

Z

q

K

R

S

A = Longitud de la tapa [m]

B = Ancho de la tapa [m]

C = Espesor de la tapa [m]

D = Punto de apoyo

E = Palanca de acción del pistón a gas [m]

F = Fuerza del pistón a gas [N]

G = Fuerza del peso de la tapa [N]

H = Fuerza manual [N]

I = –

J = Palanca de acción de la fuerza de gravedad [m]

K = Punto de fijación del pistón a gas en la tapa

L = La / Le (Longitud del pistón a gas) [mm]

M = –

N = Newton ( 1 kp = aprox. 10 N) [N]

O = –

P = Posiciones P1, P2, P3, P4 en el diagrama de fuerzas

p = Ángulo de la tapa cerrada [°]

q = Ángulo de apertura de la tapa [°]

R = Punto de fijación del pistón a gas en el marco

S = Fuerza de gravedad [N]

T = Distancia centro de gravedad - punto de apoyo [m]

U = –

V = –

W = Distancia vertical entre D y Kcerrado [m]

X = Distancia horizontal entre D y Kcerrado [m]

Y = Distancia vertical entre D y R [m]

Z = Distancia horizontal entre D y R [m]

Cálculo de la fuerza del pistón a gas - cont.

La tabla siguiente resume las letras y símbolos utilizados en las páginas precedentes(ver figura de la izquierda).

Los valores de longitud deben ser en metros [m]. Si han tomado las medidas en mm,tienen que dividir estos valores por 1000: 1000 mm = 1 m (1 mm = 0,001 m)

Los pesos en kg deben transformase en Newton [N]: 1 kg = aprox. 1 kp; 1 kp =aprox. 10 N. Quiere decir que 1 kg de peso equivale aproximadamente a 10 N(1 N = 0,1 kp).

7. Leyenda

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Cálculo y selección

DF

E

R

Kzu

El diámetro correcto del vástago del pistón a gas está relacionado con la fuerzanecesaria del pistón. La fuerza Fnominal (fuerza del pistón a gas extendido) que hancalculado (página 06.077.00) debería encontrarse aproximadamente entre lasfuerzas mínima y máxima de cada tipo. Encontrarán estas fuerzas en las hojasde datos correspondientes a cada tipo (a partir de la página 06.019.00).

Deben tener en cuenta, que un vástago muy delgado solo permite una carrera corta,a causa del pandeo. Para carreras más largas deben escoger un tipo más grande.La primera cifra de la descripción del pistón es el diámetro del vástago en mm.

El diámetro del cilindro normalmente viene determinado por él del vástago.Encontrarán la información a partir de la página 06.019.00. Es la segunda cifra dela descripción del tipo de pistón a gas.

Si necesitan un pistón con poca progresividad (aumento de la fuerza encomprimiendo el pistón) se puede utilizar un cilindro con diámetro superior. En estecaso, rueguennos consulte con nuestro departamento técnico.

En las páginas 06.074.00 y 06.075.00 han determinado las longitudes del pistón,tanto comprimido como extendido. De la diferencia entre estas longitudes resulta lacarrera necesaria: H = La - Le

La = distancia entre R y Kabierto

Le = distancia entre R y Kcerrado

Los puntos de fijación deberían escogerse de manera que no resultarán carreras muylargas o muy cortas.

• Cuanto más corta es la carrera, más grande debe ser la fuerza del pistón a gas.Y deben utilizar un pistón más grande y de mayor importe.

• Cuanto más larga es la carrera, mayor es la posibilidad de pandeo delvástago. En casos extremos debe preverse una guía adicional en la fijación delvástago, para evitar el desvío lateral.

E. Como determinar las características del pistón a gas

1. Vástago (Ø)

2. Cilindro (Ø)

3. Carrera

Antes de solicitar su pistón a gas, deberían comprobar y determinar todas suscaracterísticas.

El orden corresponde a la descripción de pedido para pistónes a gas DICTATORy a la información de los datos técnicos para todo tipo de pistones reflejados en estecatálogo (a partir de la página 06.019.00).

Para facilitarles el pedido de su pistón a gas, rogamos utilicen nuestra hoja dedatos correspondiente al pistón que Uds. han escogido. Y pueden enviárnosla porfax.

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Cálculo y selección

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P1

P2

P3

P4

5 5

DF

E

R

Kzu

El movimiento del vástago puede ser controlado mediante amortiguación integrada.El gas debe pasar por un taladro practicado en el émbolo a tal efecto (ver fig. enla página 06.004.00).

Existen diferentes tipos de amortiguación. Cada tipo es determinado por una cifraformando parte de la descripción de pedido. En cada hoja de datos de losdiferentes pistones a gas (a partir de la página 06.019.00), se encuentran los tiposde amortiguación posibles en el tipo respectivo.

0 = sin amortiguación1 = amortiguación en extensión2 = amortiguación solo en compresión3 = amortiguación en extensión como en compresión

Cuando el vástago está casi extendido hacía la parte inferior (teniendo el cilindro enla parte superior), el aceite del pistón a gas debe pasar también por el taladro depaso del émbolo. Así se frena aún más la velocidad de extensión - aprox. 1 - 2 cmantes de llegar a la posición totalmente extendio. Esta „amortiguación final“puede aumentarse (distancia de amortiguación final más larga), utilizando más deaceite en la ejecución del pistón. Debe tenerse en cuenta que esta ejecución cambiala progresividad del pistón a gas. En algún caso similar, les recomendamosconsultar antes a nuestro departamento técnico.

DICTATOR fabrica los pistones a gas con la fuerza necesaria para su aplicación.Antes de entrar la fuerza Fnominal en el apartado previsto en la hoja de datos,comprueben el resultado del cálculo en la página 06.077.00 con las formulas parala obtención de las fuerzas manuales en la página 06.078.00.

En las hojas de datos encontrarán las fuerzas posibles para cada tipo de pistón a gas.

Para los pistones DICTATOR se utilizan juntas especiales de poco rozamiento y delarga duración. Pero siempre queda alguna fricción. En la figura de la izquierda seve la trayectoría de la fuerza:

P1 La fuerza indicada en la descripción del pedido y en la etiqueta (Fnominal) esla fuerza de empuje de salida aprox. 5 mm antes de acabar el recorrido.

P2 Un pistón a gas cuando está comprimido tiene una fuerza mayor por el valorde la progresividad (aprox. 30 %). Cuando el vástago entra más en elcilindro, mayor es la compresión del gas y, por consiguiente, el aumento defuerza (ver página 06.009.00).

P3 La fuerza necesaria para la entrada del vástago en el cilindro es mayorque la fuerza de empuje, debido al rozamiento.

P4 Cuando más entra el vástago en el cilindro, más se comprime el gas, y la fuerzade empuje en la salida aumenta. Por razones de seguridad deben colocarsetopes al final de carrera, a una distancia mínima de 5 mm del límite de la carrera.

4. Tipo de amortiguación

5. Fuerza nominal delpistón a gas

Una ventaja decisiva del pistón a gas comparado con resortes normales es, ademásdel aumento reducido de fuerza, un movimiento controlado (amortiguado).Pueden escoger entre diferentes tipos de amortiguación.

Les recordamos que no es obligatorio utilizar toda la carrera del pistón en laaplicación que han determinado.

Al instalar el pistón deben tener en cuenta que los puntos de fijación estén losuficientemente distantes, para montar el pistón extendido. El pistón no debe forzarseal extenderlo.

Determinación de las características del pistón a gas - cont.

Carrera

Compresión

Extensión

Fuerz

a e

n N

Fuerz

a e

n N

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Cálculo y selección

DF

E

R

Kzu

8. Conexión del vastago

Determinación de las características del pistón a gas - cont.

6. Longitud comprimido

7. Longitud extendido

La longitud comprimido se calcula en la página 06.075.00. Es la distancia entreel punto R y el punto Kcerrado. Esta longitud debe ser suficiente para ubicar lacarrera, las cotas fijas adicionales del cilindro y las conexiones:

Le ≥≥≥≥≥ carrera + cota fija adicional del cilindro + conexiones

La longitud extendido se calcula en la página 06.074.00. Es la distancia entre elpunto R y el punto Kabierto. Esta longitud debe ser suficiente para ubicar el doble dela carrera, la cota fija adicional del cilindro y las conexiones:

La ≥≥≥≥≥ (carrera x 2) + cota fija adicional del cilindro + conexiones

La cota fija adicional del cilindro, la encontrarán en el punto 7 de las hojas dedatos y descripciones del pedido (a partir de la página 06.019.00).

Deben eligir una conexión apropriada para el movimiento de vaivén previsto (verhojas de datos de los pistones a gas a partir de la página 06.019.00). Es muyimportante evitar toda fuerza lateral en el vástago porque podría pandearse.Es cierto que las cabezas de rótula son de más importe y mas largos, pero puedenevitar fuerzas laterales en el vástago aún cuando el perno de fijación se encuentraen una posición algo inclinada.

Para la selección de la conexión del cilindro valen las mismas recomendaciones.

Todo el equipo opcional que se puede aplicar a un tipo de pistón a gas, estáenumerado en las hojas de datos (a partir de la página 06.018.00). Se describencon los códigos del 4 al 8. La información detallada la encontrarán a partir de lapágina 06.010.00.

- 4 Debe preverse una cámara de aceite si no pueden instalar el pistón a gas deempuje con el vástago hacia abajo (desviación máxima 35°). De esta manerase evita la porosidad de la junta y se alarga la vida del pistón. Además,disminuye el rozamiento.

- 5 Si la fuerza del pistón no puede determinarse previamente con exactidud, laválvula es idónea para ajustar la fuerza precisa, por ejemplo en prototipos.Se encuentra en posición axial en la base del cilindro, protegida por unaarandela y un tornillo hexagonal. ¡Al descargar gas, es recomendable utilizargafas protectoras!

- 6 Cuando existe suciedad en el lugar donde trabaje el pistón a gas, debesolicitarse un tubo de protección. Protege el vástago de desperfectos yalarga la vida del pistón.

- 7 Se recomienda una muelle de empuje adicional (integrado en el cilindro ocolocado en el vástago) para asegurar la apertura en el caso de largosperiodos de inactividad. Es el caso con ventanas de evacuación de humos.

- 8 El aceite vegetal permite utilizar pistones a gas, por ejemplo, en el sectoralimentario y farmacéutico.

9. Conexión del cilindro

10. Equipo opcional

Las longitudes determinadas en los cálculos (página 06.075.00) son las distanciasentre los puntos de fijación. Estas medidas ya incluyen las conexiones y se anotanen la descripción del pedido en los apartados previstos en las hojas de datos (apartir de la página 06.019.00).

Para comprobar si las longitudes calculadas pueden fabricarse, deben tener encuenta además de las cotas de elementos internos del cilindro las cotas D delas dos conexiones: DK (conexión en el vástago), DZ (conexión en el cilindro)

Las cotas D se encuentran en las hojas de datos de los tipos y a partir de la página06.060.00.