NEUMÁTICA e HIDRÁULICA
ELEMENTOS ACTUADORES:
CILINDRO DE SIMPLE EFECTO
CILINDRO DE DOBLE EFECTO
By Francisco Rejano (Tecnología)
Saberes básicos
B. Operadores tecnológicos.TEC.4.B.3. Neumática básica. Circuitos.
Criterio de evaluación
4.1. Diseñar, construir, controlar y simular sistemas automáticos programables y robots que sean
capaces de realizar tareas de forma autónoma, aplicando conocimientos de mecánica, electrónica,
neumática y componentes de los sistemas de control, así como otros conocimientos interdisciplinares.
Conceptos generales
Cilindro de doble efecto
P= Presión (Pa= N/m2) F= Fuerza (N) S= Superficie (m2)
El vástago sale generando una fuerza de avance
P= F/S
Los pistones hidráulicos, son mecanismos que constan de un cilindro dentro del cual se desplaza un émbolo. Dicho émbolo, a su vez empuja al vástago. Transforman la presión de un líquido (normalmente aceite) o aire a presión en energía mecánica. Son actuadores mecánicos que se emplean para dar una fuerza a través de un recorrido lineal.
Cilindro de simple efecto
El aceite a presión empuja el émbolo
By Francisco Rejano (Tecnología)
CILINDRO DE SIMPLE EFECTO
Este tipo de cilindro se caracteriza por presentar una única entrada/salida de aire (un sólo orificio para que entre el aire primero y salga después). El vástago aparecerá unido a un muelle, de forma, que el émbolo, empujado por el aire a presión, debe vencer la resistencia del muelle para que el vástago pueda salir y realizar un empuje.
salida del vástago
entrada aire comprimido (empuja al émbolo)
El retroceso del vástago es automático, es decir, cuando no entra aire comprimido, entonces el muelle vuelve a su posición inicial, provocando la recogida del vástago dentro del cilindro. Debido a ello, este tipo de cilindros SÓLO REALIZAN TRABAJO A LA SALIDA DEL VÁSTAGO
By Francisco Rejano (Tecnología)
CILINDRO DE SIMPLE EFECTO
Vídeo resumido sobre funcionamiento de cilindro de simple efecto
Vídeo sobre comparativa de cilindro de simple efecto y cilindro de doble efecto
Vídeo sobre cilindro de simple efecto (partes y características)
Vídeo sobre cilindro de simple efecto (simulador)
Vídeo sobre cilindro de simple efecto (compresor+válvula+cilindro)
Vídeo sobre cilindro de simple efecto (accionamiento manual)
Vídeo sobre aplicaciones industriales
By Francisco Rejano (Tecnología)
CILINDRO DE SIMPLE EFECTO (cálculos matemáticos)
En este tipo de cilindros, el vástago sólo realiza trabajo a la salida y la recogida del miso es automática gracias a la acción del muelle que lleva dentro.Hay que tener en cuenta dos aspectos: FUERZA TEÓRICA: Presión x superficie del émbolo (F=PxS) (en la segunda diapositiva podéis repasar qué es el émbolo) FUERZA EFECTIVA o REAL: FUERZA TEÓRICA - (fuerza del muelle + fuerza de rozamineto)
Superficie circular del émbolo
Superficie circular del émbolo, considerando r= radio émbolo
FUERZA DEL MUELLE= 6% de fuerza teóricaFUERZA DE ROZAMIENTO: 10% de fuerza teórica
Superficie circular del émbolo, considerando D= diámetro émbolo
En determinadas ocasiones nos dicen que apliquemos un rendimiento, en cuyo caso FUERZA EFECTIVA o REAL = Rendimiento x P x S
By Francisco Rejano (Tecnología)
CILINDRO DE SIMPLE EFECTO (cálculos matemáticos)
RECORDAMOS:
Seguidamente vamos a ver un tutorial en el siguiente enlace, en el cual se detalla la resolución del cálculo de la fuerza de avance en un cilindro de simple efecto (problema de Selectividad en 2.016).Sólo nos centraremos en el apartado a, ya que el apartado b se estudia en 2º de Bto:
Superficie circular del émbolo
Superficie circular del émbolo, considerando r= radio émbolo
Fuerza efectiva de avance = Fteórica - (Fmuelle + Frozamiento)FUERZA DEL MUELLE= 6% de fuerza teóricaFUERZA DE ROZAMIENTO: 10% de fuerza teórica
Superficie circular del émbolo, considerando D= diámetro émbolo
By Francisco Rejano (Tecnología)
RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS SOBRE CILINDROS DE SIMPLE EFECTO
PROBLEMA 2
PROBLEMA 3
PROBLEMA 1
Dado un cilindro de simple efecto, el cual realiza una fuerza real de trabajo de 1.800 N y considerando que el diámetro del émbolo es de 5 cms. Determinar la presión suminitrada despreciando la Fuerza de rozamiento.
Determinar el diámetro del émbolo de un cilindro de simple efecto, sabiendo que la presión de trabajo es de 6 Bar y que tiene que ser capaz de ejercer una fuerza real o efectiva de trabajo de 1450 N. ¿Cuál será su rendimiento? ¿cuál será el valor de la Fuerza teórica de avance?
Dado un cilindro neumático de simple efecto, del cual conocemos: diámetro del émbolo 50 mm, diámetro del vástago 10 mm, presión de trabajo 10 Bar . Calcular: - Fuerza teórica de avance. -Fuerza real de avance. -Fuerza real de retroceso.
+info
+info
+info
By Francisco Rejano (Tecnología)
CILINDRO DE DOBLE EFECTO
Este tipo de cilindro se caracteriza por presentar dos entradas/salidas de aire. Tanto la salida del vástago como el retroceso del mismo se propician por aire a presión y debido a ello, el vástago puede realizar trabajo tanto en la salida como en el retroceso
retroceso del vástago
salida del vástago
entrada aire comprimido (empuja al émbolo)
entrada aire comprimido (empuja al émbolo)
By Francisco Rejano (Tecnología)
CILINDRO DE DOBLE EFECTO (cálculos matemáticos)
F teórica avance = P . Sup émbolo
Tanto la salida del vástago como el retroceso del mismo se propician por aire a presión y debido a ello, el vástago puede realizar trabajo tanto en la salida como en el retroceso. Es imporatnte diferenciar que en la salida del vástago, la superficie a considerar es igual a la superficie del émbolo mientras que en el retroceso del vástago, la superficie a considerar es la superficie del émbolo menos la superficie del vástago
Superficie circular del émbolo
F teórica retroceso = P . ( Sup émb - Sup vast.)
Sup. vástago
Sup. émbolo
F retroceso =
( Sup émb - Sup vast.)
D= diám- émbolo d= diám vástago
By Francisco Rejano (Tecnología)
CILINDRO DE DOBLE EFECTO (cálculos matemáticos)
En la diapositiva anterior hemos calculado valores de Fuerzas Teóricas, pero si tenemos que calcular el valor de Fuerza Real, habrá que tener en cuenta el rozamiento del émbolo dentro del cilindro (10% F teórica) Se considerará Fefectiva o real =F teo - F roz = F teórica - 10 % F teórica
By Francisco Rejano (Tecnología)
RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS SOBRE CILINDROS DE DOBLE EFECTO
EJEMPLO 1
PROBLEMA 1
PROBLEMA 2
Vamos a visualizar un tutorial explicativo para ver cómo se realizan los cálculos en el caso de un cilindro de doble efecto.
Dado un cilindro de doble efecto cuyo émbolo tiene un diámetro de 50 mm y el vástago de 20mm, calcular las Fuerzas Teóricas en el avance y en el retroceso, sabiendo que la presión es de 6 Bar
Dado un cilindro de doble efecto del cual conocemos: -Diámetro del émbolo: 60mm -Diámetro del vástago: 20 mm. -Pérdidas por rozamiento: 4% -Presión de trabajo: 8 Bar Calcular: fuerza real de avance y retroceso
EJEMPLO 2
EJEMPLO 3
+info
PROBLEMA 3
Dado un cilindro de doble efecto que trabaja a una presión de 2 Bar y que es capaz de desarrollar una fuerza real de avance de 2.580 N y de 1850 N en el retroceso, calcular el diámetro del émbolo y del vástago
+info
+info
By Francisco Rejano (Tecnología)
Comparativa cilindro simple y doble efecto
Cilindro de doble efecto
Cilindro de simple efecto
- Una sola entrada de aire. - Sólo desarrolla trabajo al salir el vástago. -Retroceso automático por acción de un muelle. -Poca potencia de trabajo
- Dos entradas/salidas de aire. - Desarrolla trabajo al salir y al recoger el vástago. -Retroceso por acción de aire a presión -Mayor potencia de trabajo
+info
+info
By Francisco Rejano (Tecnología)
¡GRACIAS!
By Francisco Rejano (Tecnología)
1º BTO CILINDRO DE SIMPLE Y DOBLE EFECTO
franciscorejano
Created on March 24, 2020
Presentación digital sobre actuadores neumáticos
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NEUMÁTICA e HIDRÁULICA
ELEMENTOS ACTUADORES:
CILINDRO DE SIMPLE EFECTO
CILINDRO DE DOBLE EFECTO
By Francisco Rejano (Tecnología)
Saberes básicos
B. Operadores tecnológicos.TEC.4.B.3. Neumática básica. Circuitos.
Criterio de evaluación
4.1. Diseñar, construir, controlar y simular sistemas automáticos programables y robots que sean capaces de realizar tareas de forma autónoma, aplicando conocimientos de mecánica, electrónica, neumática y componentes de los sistemas de control, así como otros conocimientos interdisciplinares.
Conceptos generales
Cilindro de doble efecto
P= Presión (Pa= N/m2) F= Fuerza (N) S= Superficie (m2)
El vástago sale generando una fuerza de avance
P= F/S
Los pistones hidráulicos, son mecanismos que constan de un cilindro dentro del cual se desplaza un émbolo. Dicho émbolo, a su vez empuja al vástago. Transforman la presión de un líquido (normalmente aceite) o aire a presión en energía mecánica. Son actuadores mecánicos que se emplean para dar una fuerza a través de un recorrido lineal.
Cilindro de simple efecto
El aceite a presión empuja el émbolo
By Francisco Rejano (Tecnología)
CILINDRO DE SIMPLE EFECTO
Este tipo de cilindro se caracteriza por presentar una única entrada/salida de aire (un sólo orificio para que entre el aire primero y salga después). El vástago aparecerá unido a un muelle, de forma, que el émbolo, empujado por el aire a presión, debe vencer la resistencia del muelle para que el vástago pueda salir y realizar un empuje.
salida del vástago
entrada aire comprimido (empuja al émbolo)
El retroceso del vástago es automático, es decir, cuando no entra aire comprimido, entonces el muelle vuelve a su posición inicial, provocando la recogida del vástago dentro del cilindro. Debido a ello, este tipo de cilindros SÓLO REALIZAN TRABAJO A LA SALIDA DEL VÁSTAGO
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CILINDRO DE SIMPLE EFECTO
Vídeo resumido sobre funcionamiento de cilindro de simple efecto
Vídeo sobre comparativa de cilindro de simple efecto y cilindro de doble efecto
Vídeo sobre cilindro de simple efecto (partes y características)
Vídeo sobre cilindro de simple efecto (simulador)
Vídeo sobre cilindro de simple efecto (compresor+válvula+cilindro)
Vídeo sobre cilindro de simple efecto (accionamiento manual)
Vídeo sobre aplicaciones industriales
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CILINDRO DE SIMPLE EFECTO (cálculos matemáticos)
En este tipo de cilindros, el vástago sólo realiza trabajo a la salida y la recogida del miso es automática gracias a la acción del muelle que lleva dentro.Hay que tener en cuenta dos aspectos: FUERZA TEÓRICA: Presión x superficie del émbolo (F=PxS) (en la segunda diapositiva podéis repasar qué es el émbolo) FUERZA EFECTIVA o REAL: FUERZA TEÓRICA - (fuerza del muelle + fuerza de rozamineto)
Superficie circular del émbolo
Superficie circular del émbolo, considerando r= radio émbolo
FUERZA DEL MUELLE= 6% de fuerza teóricaFUERZA DE ROZAMIENTO: 10% de fuerza teórica
Superficie circular del émbolo, considerando D= diámetro émbolo
En determinadas ocasiones nos dicen que apliquemos un rendimiento, en cuyo caso FUERZA EFECTIVA o REAL = Rendimiento x P x S
By Francisco Rejano (Tecnología)
CILINDRO DE SIMPLE EFECTO (cálculos matemáticos)
RECORDAMOS:
Seguidamente vamos a ver un tutorial en el siguiente enlace, en el cual se detalla la resolución del cálculo de la fuerza de avance en un cilindro de simple efecto (problema de Selectividad en 2.016).Sólo nos centraremos en el apartado a, ya que el apartado b se estudia en 2º de Bto:
Superficie circular del émbolo
Superficie circular del émbolo, considerando r= radio émbolo
Fuerza efectiva de avance = Fteórica - (Fmuelle + Frozamiento)FUERZA DEL MUELLE= 6% de fuerza teóricaFUERZA DE ROZAMIENTO: 10% de fuerza teórica
Superficie circular del émbolo, considerando D= diámetro émbolo
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RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS SOBRE CILINDROS DE SIMPLE EFECTO
PROBLEMA 2
PROBLEMA 3
PROBLEMA 1
Dado un cilindro de simple efecto, el cual realiza una fuerza real de trabajo de 1.800 N y considerando que el diámetro del émbolo es de 5 cms. Determinar la presión suminitrada despreciando la Fuerza de rozamiento.
Determinar el diámetro del émbolo de un cilindro de simple efecto, sabiendo que la presión de trabajo es de 6 Bar y que tiene que ser capaz de ejercer una fuerza real o efectiva de trabajo de 1450 N. ¿Cuál será su rendimiento? ¿cuál será el valor de la Fuerza teórica de avance?
Dado un cilindro neumático de simple efecto, del cual conocemos: diámetro del émbolo 50 mm, diámetro del vástago 10 mm, presión de trabajo 10 Bar . Calcular: - Fuerza teórica de avance. -Fuerza real de avance. -Fuerza real de retroceso.
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CILINDRO DE DOBLE EFECTO
Este tipo de cilindro se caracteriza por presentar dos entradas/salidas de aire. Tanto la salida del vástago como el retroceso del mismo se propician por aire a presión y debido a ello, el vástago puede realizar trabajo tanto en la salida como en el retroceso
retroceso del vástago
salida del vástago
entrada aire comprimido (empuja al émbolo)
entrada aire comprimido (empuja al émbolo)
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CILINDRO DE DOBLE EFECTO (cálculos matemáticos)
F teórica avance = P . Sup émbolo
Tanto la salida del vástago como el retroceso del mismo se propician por aire a presión y debido a ello, el vástago puede realizar trabajo tanto en la salida como en el retroceso. Es imporatnte diferenciar que en la salida del vástago, la superficie a considerar es igual a la superficie del émbolo mientras que en el retroceso del vástago, la superficie a considerar es la superficie del émbolo menos la superficie del vástago
Superficie circular del émbolo
F teórica retroceso = P . ( Sup émb - Sup vast.)
Sup. vástago
Sup. émbolo
F retroceso =
( Sup émb - Sup vast.)
D= diám- émbolo d= diám vástago
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CILINDRO DE DOBLE EFECTO (cálculos matemáticos)
En la diapositiva anterior hemos calculado valores de Fuerzas Teóricas, pero si tenemos que calcular el valor de Fuerza Real, habrá que tener en cuenta el rozamiento del émbolo dentro del cilindro (10% F teórica) Se considerará Fefectiva o real =F teo - F roz = F teórica - 10 % F teórica
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RESOLUCIÓN DE PROBLEMAS SOBRE CILINDROS DE DOBLE EFECTO
EJEMPLO 1
PROBLEMA 1
PROBLEMA 2
Vamos a visualizar un tutorial explicativo para ver cómo se realizan los cálculos en el caso de un cilindro de doble efecto.
Dado un cilindro de doble efecto cuyo émbolo tiene un diámetro de 50 mm y el vástago de 20mm, calcular las Fuerzas Teóricas en el avance y en el retroceso, sabiendo que la presión es de 6 Bar
Dado un cilindro de doble efecto del cual conocemos: -Diámetro del émbolo: 60mm -Diámetro del vástago: 20 mm. -Pérdidas por rozamiento: 4% -Presión de trabajo: 8 Bar Calcular: fuerza real de avance y retroceso
EJEMPLO 2
EJEMPLO 3
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PROBLEMA 3
Dado un cilindro de doble efecto que trabaja a una presión de 2 Bar y que es capaz de desarrollar una fuerza real de avance de 2.580 N y de 1850 N en el retroceso, calcular el diámetro del émbolo y del vástago
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Comparativa cilindro simple y doble efecto
Cilindro de doble efecto
Cilindro de simple efecto
- Una sola entrada de aire. - Sólo desarrolla trabajo al salir el vástago. -Retroceso automático por acción de un muelle. -Poca potencia de trabajo
- Dos entradas/salidas de aire. - Desarrolla trabajo al salir y al recoger el vástago. -Retroceso por acción de aire a presión -Mayor potencia de trabajo
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