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La fuerza de un cilindro Una de las cuestiones más importantes de los circuitos neumáticos es comprobar la fuerza que es capaz de efectuar el vástago de un cilindro. Para ello debes tener en cuenta lo siguiente: |
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Como el área sobre la que actúa el aire comprimido es el embolo y su sección es normalmente circular, si llamamos R al radio de este, podemos decir que la fuerza que ejerce el vástago del cilindro es: |
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De esta expresión podemos deducir que obtendremos mayor fuerza cuanto mayor sea la presión y el radio del émbolo. Esto que acabamos de ver es cierto cuando el aire comprimido entra hacia la cámara anterior, pero, en el caso de los cilindros de doble efecto y cuando el aire penetra hacia la cámara posterior, no se cumple, ya que el área sobre la que actúa el aire es menor al tener que deducir la dedicada al vástago. En la carrera de retroceso de los cilindros de doble efecto, llamando “r” al radio del vástago, debemos aplicar la siguiente expresión: |
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Ejemplo: Vamos a suponer que tenemos un compresor que suministra aire comprimido a una presión de 5 kg/cm2 y que alimenta un cilindro de doble efecto en el que los diámetros son de 3 cm en el embolo y 1 cm en el vástago. La fuerza que desarrolla en las dos carreras será: |
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Los elementos de control Son la parte más importante de los circuitos neumáticos. Se conocen con el nombre genérico de válvulas y se pueden dividir en dos grandes grupos: Las válvulas de accionamiento y las válvulas de regulación.
Válvulas de accionamiento Estas válvulas, son las que regulan el aire, que entra directamente en las cámaras y, dependiendo del tipo de cilindro a gobernar, así se emplean unas u otras. Aunque existen gran variedad de ellas, únicamente estudiaremos las más importantes y dejaremos para años posteriores su profundización.
Los parámetros fundamentales para definir las válvulas de accionamiento son:
El número de orificios llamados vías, por donde puede entrar o salir el aire. El numero de posiciones que puede adoptar. El tipo de mando que la acciona.
Si decimos “Válvula 3/2, manual por palanca” significa que la válvula, dispone de tres vías, puede tomar dos posiciones y esta accionada manualmente por medio de una palanca. La representación esquemática de las válvulas entraña cierta dificultad, por lo que iremos haciéndolo poco a poco. La forma de mostrar las vías y las posiciones las puedes ver en la siguiente ilustración. |
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Como puedes deducir en el análisis de esta figura, cada posición que tome la válvula se representa por un cuadro, mientras que las vías lo hacen por medio de trazos. Observa también que únicamente se representan las vías en una e las posiciones. En el interior de cada cuadro se señala la dirección, por medio de una flecha, que tiene el aire comprimido por dentro de la válvula, o si la vía esta obturada. En la ilustración siguiente puedes ver un ejemplo de cómo se representa una vía en la que el aire circula de abajo hacia arriba y de otra obturada. |
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En la siguiente figura se ha invertido la dirección y, ahora, la vía obturada es la que anteriormente era de entrada. |
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Los accionamientos Los accionamientos se representan en los laterales derecho e izquierdo del cuerpo de la válvula y, aunque hay muchos tipos, con los de la siguiente figura se pueden hacer multitud de circuitos. |
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En la siguiente figura puedes ver el esquema completo de una válvula 3/2 accionada manualmente por botón y retorno por muelle. |
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Por último en la siguiente ilustración puedes ver los símbolos que se emplean para representar la toma de presión y el escape del aire comprimido. |
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