Introducción a los cilindros neumáticos

Hace un tiempo , hicimos una pequeña introducción a los elementos básicos de un sistema de control, y hablamos de lo que son los actuadores. Uno de ellos , presentes en aplicaciones industriales y en la automatización de procesos , es el llamado cilindro neumático.

Los cilindros son elementos (podrían entenderse como motores neumáticos lineales), de movimiento rectilíneo, que transforman la energía neumática en energía mecánica, definiéndose el tipo cilindro de pistón como aquel en que la fuerza mecánica se produce gracias a la presión del fluido que actúa sobre la superficie del émbolo. (ver en la figura del cilindro señalado con la letra e).

Se recomienda observar detenidamente la figura para entender mejor el tema.

En este caso, la energía contenida en el aire comprimido (obtenida de un compresor) se convierte en trabajo mecánico que realiza una acción determinada en aplicaciones industriales.

Las acciones que protagonizan los cilindros son: de empuje o de tracción.

Los cilindros realizan el máximo esfuerzo cuando empujan. Es decir, cuando la presión del aire comprimido actúa sobre la cara del émbolo que no lleva vástago, ya que, entonces, es mayor la superficie útil del émbolo. Por consiguiente, cuando deseemos obtener el máximo rendimiento de un cilindro lo emplearemos de forma que realice el esfuerzo en el sentido de la carrera de avance, con salida del vástago (v).

En síntesis, el cilindro consiste, en principio (ver figura), de un tubo circular (a) cerrado en cada extremo por dos fondos (f), en el cual el émbolo (e) se desliza sobre juntas convenientemente situadas para evitar pérdidas o fugas de aire; este émbolo es solidario de un vástago (v) que atraviesa uno de los fondos, el cual lleva una guía para el vástago.

Al fondo que está atravesado por el vástago, se le denomina fondo delantero, mientras que, al otro fondo, se le llama fondo trasero.

Los dos volúmenes de aire en que queda dividido el cilindro por el émbolo reciben el nombre de cámaras; la cámara positiva (c+) es la situada en la carrera de avance, y la cámara negativa (c-), es la que está en la carrera de retroceso.

Si la presión de aire se aplica en la cámara trasera de un cilindro, el émbolo y el vástago se desplazan hacia adelante (carrera de avance), y, entonces, el cilindro pasa a la posición "más" (+). Si la presión de aire se localiza en la cámara delantera del cilindro (carrera de retroceso), el desplazamiento se efectúa en sentido inverso y el cilindro pasa a la posición "menos" (-).


Adaptado del excelente libro Neumática Convencional de Enrique Carnicer Rojo.