tipos actuadores neumaticos 2

7/25/2019 Tipos Actuadores neumaticos 2

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FABRICACIN SISTIDA PORRORDENADOR

TEMA 13: ACTUADORES DE LOS SISTEMASEMAS

NEUMTICOS

Tema 13. Actuadoe! de "o! !#!tema! $eum%t#co!


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ndice

1.& I$toducc#'$

(.& T#)o! de actuadoe! $eum%t#co!3.& D#!e*o de c#"#$do!



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INTRODUCCIN

F#a+#"#dad de" !#!tema

$eum%t#co ; Ca"#dad de" a#e:;

;

;

Pe!#'$ coecta

A#e !eco

A#e "#m)#o

; Fa""o! e$ "a #$!ta"ac#'$



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INTRODUCCIN

Los c#"#$do! $eum%t#co! independientemente de su forma constructiva,representan los actuadoe! m%! comu$e!que se utilizan en los circuitosneumticos.

Misin: energa de presin energa mecnica

Tipos de actuadores neumticos

Actuadores lineales Actuadores de giro Actuadores especiales

Ac. simple efecto Ac. de giro limitado Ac. especialesAc. doble efecto Ac. de giro ilimitado o motores Ac. combinados



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INTRODUCCIN

S#m+o"o,-a de "o! actuadoe!

actuadores lineales actuadores angulares



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TIPOS DE ACTUADORES

Actuadoe! "#$ea"e!

1. C#"#$do! de !#m)"e eecto.uncionamiento: !n los cilindros de simple efecto, el"mbolo recibe el aire a presin por un solo lado. !stoscilindros slo pueden e#ecutar el traba#o en un sentido$carrera de traba#o%.La carrera de retorno del "mbolo tiene lugar por mediode un muelle incorporado, o bien por fuerza e&terna$carrera en vaco%.

Activacin: vlvula '() vas*enta#a: reducido consumo de aire

Aplicacin: elemento au&iliar

C#"#$do! de /m+o"o

C#"#$do! de mem+a$a C#"#$do! de ue""e



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TIPOS DE ACTUADORES

Actuadoe! "#$ea"e!

(. C#"#$do! de do+"e eectouncionamiento: !l "mbolo recibe aire a presinalternativamente por ambos lados. !l cilindro puedetraba#ar en ambos sentidos. !s el ms utilizado.

+ependiendo de la carga ilindros sin amortiguacin.,ilindros con amortiguacin.

Activacin: vlvulas -(), () / ('

*enta#as:

0roducen traba#o en ambos sentidos1o se pierde fuerza en comprimir elmuelle 2etorno independiente de la carga3e aprovec4a como carrera 5til toda la longitud del cilindro



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TIPOS DE ACTUADORES

Actuadoe! "#$ea"e!

(. C#"#$do! de do+"e eecto

+ependiendo de la carga ilindros sin amortiguacin,ilindros con amortiguacin

!vitar impactos del "mbolo contra la camisa que liberan gran cantidad de energa quetiende a da6ar el cilindro.

Aire desalo#ado Aire desalo#ado Aire con

libremente con restriccin circulacin libre



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TIPOS DE ACTUADORES

Com)o$e$te! de" c#"#$do de /m+o"o:

10 Tu+o o cam#!aMaterial: acero embutido sin costura $3t. '% oaluminio 0armetros imp: dimetro / longitud

(0 Ta)a )o!te#o o$do0 2 ta)a a$te#o co$ co#$ete 2 ao a!cadoMaterial: fundicin7nin al cuerpo: tirantes, roscas o bridas

30 4m+o"o50 6%!ta,o

Material: acero bonificado con algo de cromo / rosca laminada70 P#e8a! de u$#'$ 2 u$ta!: ollarn obturador, casquillo de co#inete, aro rascador /

manguito de doble copa



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TIPOS DE ACTUADORES

Actuadoe! "#$ea"e! e!)ec#a"e!

7n e#emplo son los cilindros que debe traba#ar en atmsferas agresivas o contaminantes.0articularidades: vstago de acero ino&idable, acero resistente a los cidos o

aleaciones especiales. uelles.

C#"#$do te"e!c')#co!lementos de elevado coste que encuentran su aplicacin en largas carreras conmnimo espacio de recogida.



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TIPOS DE ACTUADORES


C#"#$do de do+"e 9%!ta,oTiene un vstago corrido 4acia ambos lados. !l guiado del vstago es me#or porquedispone de dos co#inetes / la distancia entre "stos permanece constante. 0or eso,este cilindro puede absorber tambi"n cargas laterales peque6as.

uerza de avance 8 uerza de retorno

*elocidad de avance 8 *elocidad de retorno



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TIPOS DE ACTUADORES


C#"#$do !#$ 9%!ta,o0uede realizar el mismo traba#o en ambos sentidos. 3on cortos / no 4a/ peligro deque el vstago pueda torcerse. 0ueden efectuarse carreras de 4asta 9m de largo.

uerza de avance 8 uerza de retorno*elocidad de avance 8 *elocidad de retorno

ilindro de banda 4erm"tica con camisa ranurada

ilindro con acoplamiento magn"tico del carro

ilindro de cinta o de cable



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TIPOS DE ACTUADORES


C#"#$do! ta$dem 2 t#)"e!onstituido por dos cilindros de doble efecto que forma una unidad que es capaz degenerar casi del doble de la fuerza de un cilindro normal para el mismo dimetro.

Aplicacin: donde el espacio disponible no permite la colocacin de dos cilindros / serequiera una fuerza considerable.



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TIPOS DE ACTUADORES


C#"#$do! mu"t#)o!#c#o$a"e!Los cilindros multiposicionales son una buena opcin el aquellos casos en los que serequiera alcanzar ' - posiciones diferentes / no se requiera una variabilidadfrecuente de las mismas.



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TIPOS DE ACTUADORES


C#"#$do! a"te$at#9o!;enera un movimiento automtico de vaiv"n por efecto de los mandos incorporadosen los propios cabezales de los cilindros.

Aplicaciones: mezcladores, agitadores, tamices, alimentacin de cintastransportadoras.

C#"#$do! de #m)actoTraba#an al c4oque utilizando la energa cin"tica desarrollada por el vstago / el"mbolo para desplazarse a gran velocidad.

Aplicaciones: punzonado, remac4ado, marcado.



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TIPOS DE ACTUADORES


C#"#$do amot#,uado o"eo$eum%t#councin: absorcin de impactos.

Aplicaciones: suspensin de ve4culos oplataformas, regulacin de esfuerzos de apriete.



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TIPOS DE ACTUADORES

Actuadoe! de ,#o

1. Actuadoe! de ,#o "#m#tado0roporcionan movimiento de giro pero no llegan a producir una revolucin$e&ceptuando alguna mecnica particular como por e#emplo pi6n < cremallera%.!&isten disposiciones de simple / doble efecto para ngulos de giro de =>, 9?>...,4asta un valor m&imo de unos '>.

Actuado de )a"eta!l aire a presin acciona una aleta oscilante. 2ealiza un movimiento de giro que raravez supera los )@>, incorporando unos topes mecnicos que permiten la regulacinde este giro.



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TIPOS DE ACTUADORES

Actuadoe! de ,#o

1. Actuadoe! de ,#o "#m#tado

C#"#$do otat#9o!n este actuador, el vstago es una cremallera que acciona un pi6n / transforma elmovimiento lineal en un movimiento giratorio, 4acia la izquierda o 4acia la derec4a,seg5n el sentido del "mbolo.

ngulos de giro: ->, =>, 9?>, )=> 4asta @)>.0ar de giro: apro&. , 1m 4asta 9 1m a B C0a $B bar% de presin de servicio,dependiendo del dimetro del "mbolo.

Aplicaciones: voltear piezas, doblar tubos metlicos, regular acondicionadores deaire, accionar vlvulas de cierre, vlvulas de tapa, etc.



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TIPOS DE ACTUADORES

Actuadoe! de ,#o

(. Actuadoe! de ,#o #"#m#tado o motoe! $eum%t#co!0roporcionan un movimiento rotatorio constante. 3e caracterizan por proporcionar unelevado n5mero de revoluciones por minuto.

Motoe! $eum%t#co! de )a"eta!+entro de los actuadores de giro ilimitado, "stos son los ms empleados por su

construccin sencilla / su reducido peso. uncionamiento similar a los compresoresde paleta.

Aplicaciones: 4erramientas porttiles neumticas $taladradoras, esmeriladoras, etc.%



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DISEO DE UN CILINDRO

NEUMTICO

Factoe! )aa "a e"ecc#'$ de u$ c#"#$do $eum%t#co

9. Tipo de cilindro). +imetro interior'. +imetro del vstago / su carrera-. *elocidad del "mbolo. uerza del "mboloB. Amortiguacin

@. 0osicin?. orma de fi#acin=. Temperatura9. 0resin de la red99. 0resin de traba#o9). Tipo de traba#o: esttico o dinmico



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NEUMTICO

1. C%"cu"o de "a ue8a de" /m+o"o

p9 A9p) A)m a FRFWFEFS=

P1sobrepresin en la cone&in 9

P(sobrepresin en la cone&in )

A1superficie efectiva en el lado de la cone&in 9

A(superficie efectiva $anular% en el lado de la cone&in )

m masa que mueve el cilindroa aceleracin de la masa en movimiento

FRrozamiento seg5n la velocidad

Fcontrafuerza de la gravedad durante el avanceFEfuerza definida por el usuario

F =p A =p

D) FSfuerza del muelle de cilindros de simple efectoTERICA -


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NEUMTICO



FRrozamiento seg5n la velocidad F:contrafuerza de la gravedad durante el avance

FW =m g sin(

)

m masa que mueve el cilindro

, aceleracin gravitacional

D ngulo de posicin del cilindro conrespecto a la 4tal.

0"rdidas del ' < )E


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NEUMTICO



FEfuerza definida por el usuarioFSfuerza del muelle de cilindros de simple efectolculo

emprico

Paa o+te$e e" c%"cu"o ea"; a e!ta

ecuac#'$ ?&@?0



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NEUMTICO

1. C%"cu"o de "a ue8a de" /m+o"ouncin de: presin del aire, dimetro del "mbolo / rozamiento de las #untas.

uerza terica $sin rozamientos%

Ft =A P

=

D)

P

-uerza nominal $con rozamientos%

Fn =A P F F = D) P (F ) FS R - SR

3: fuerza de retroceso del muelle $simple efecto%

2: fuerza de rozamiento $'E < )E%uerza efectiva

Fe =A P FF=

D)

P (F ) F

S R S R

-


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NEUMTICO

1. C%"cu"o de "a ue8a de" /m+o"o!l rendimiento se encuentra entre el @E / el =E, dependiendo, entre otros, de: !stado de la superficie interior del cilindro 2ozamiento de las #untas Tipo de engrase 0resin de aire



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NEUMTICO

1. C%"cu"o de "a ue8a de" /m+o"o!l regla#e de la fuerza se consigue mediante los reguladores de presin a la entradadel cilindro. !n el clculo es necesario sobredimensionar.

Margen de seguridad sobre la fuerza:

*ariaciones en la demanda del cilindro *ariaciones de presin en la red de distribucin riccin entre cilindro / carga

*alores ms usuales: uerzas bien definidas / velocidades lentas: 'E Accionamientos corrientes: -E F E uerzas no definidas, velocidades altas / cargas grandes: BE F ?E

Margen de seguridad sobre la presin. Gntervalo de presiones.



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NEUMTICO

(. C%"cu"o de" co$!umo de a#e0ara disponer de aire / conocer el gasto de energa, es importante conocer el consumode la instalacin, clculo que comenzar por los actuadores.

Q = V f H vol5menes no evaluados $):E F ':E%9

+oble efecto

caudal Il(minJV =())

D

)

6 volumen de aire en cada ciclo de traba#o L- frecuencia de los ciclos Iciclos(minJ


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NEUMTICO

(. C%"cu"o de" co$!umo de a#e0ara disponer de aire / conocer el gasto de energa, es importante conocer elconsumo de la instalacin, clculo que comenzar por los actuadores.



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NEUMTICO

(. C%"cu"o de" co$!umo de a#e0ara disponer de aire / conocer el gasto de energa, es importante conocer elconsumo de la instalacin, clculo que comenzar por los actuadores.



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NEUMTICO

3. C%"cu"o de "a 9e"oc#dad de de!)"a8am#e$toLa velocidad es la suma del tiempo de respuesta / el tiempo de carrera. La velocidadmedia del "mbolo, en cilindros estndar, est comprendida entre ,9 / 9, m(s. oncilindros especiales $cilindros de impacto% se alcanzan velocidades de 4asta 9 m(s.La velocidad del "mbolo puede regularse con vlvulas especiales: vlvulas deestrangulacin, antirretorno, de estrangulacin / de escape rpido.+ificil obtencin de una velocidad de desplazamiento constante $e&periencia%.

uncin de: !stado de las superficies del "mbolo / de las camisas omposicin / dureza de las #untas Tolerancias de fabricacin !&istencia de lubricacin $velocidades medias / elevadas% 0resin de la red $colocacin de reguladores%

Tiempo de respuesta:Mientras la presin de una cmara no superela presin de la otra cmara, el cilindro no se mueve.!l cilindro tiene que vencer: argas 2ozamiento esttico



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NEUMTICO

5. Lo$,#tud de caeaLa carrera es la distancia recorrida por el "mbolo entre sus dos posiciones e&tremas.La longitud de carrera en cilindros neumticos no debe e&ceder de ) mm.on "mbolos de gran tama6o / carrera larga, el sistema neumtico no resultaeconmico por el elevado consumo de aire / precio de los actuadores.

!stn normalizadas.2iesgo de pandeo elementos de apo/o e&ternos

;uiado de cilindros: 3e fabrican en acero / se acoplan sobre la culata anterior de loscilindros normalizados. !n su interior se encuentran unos co#inetes de broncesintetizado por los cuales se deslizan las varillas de guiado.

Tema 13 Actuadoe! de "o! !#!tema! $eum%t#co!

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