Accesorios para Cabezas Articuladas de Cilindros Neumáticos
Figura 1: Un ojo esférico de extremo de vástago (izquierda) y una horquilla de extremo de vástago para cilindros neumáticos.
Los accesorios de extremo de vástago conectan un cilindro neumático a la carga que empuja o arrastra. La elección de uno u otro depende en gran medida del punto de conexión de la carga y de si es necesario o no tener en cuenta la desalineación entre la carga y el cilindro. En este artículo se analizan los accesorios más comunes de las cabezas articuladas. Para saber más sobre el funcionamiento de los cilindros neumáticos, lea nuestro artículo sobre cilindros neumáticos.
Glosario de neumáticaVea nuestra selección en línea de cilindros neumáticos
Roscas de varilla
Los vástagos de cilindro neumático suelen tener roscas externas o internas que permiten el montaje de accesorios como una horquilla o un ojo esférico. Las roscas están disponibles en varios estándares, como el métrico, el NPT y el BSP. Lea nuestro artículo sobre compatibilidad de roscas para asegurarse de que el accesorio puede conectarse al vástago.
Accesorios para las puntas de las varillas
Para conectar una carga al vástago de un cilindro neumático suelen utilizarse tres accesorios: el ojo esférico, la horquilla y la junta flotante. En esta sección se analiza cada uno de ellos.
Ojo esférico con punta de varilla
La norma ISO 8139 define las dimensiones de montaje de un ojo esférico de extremo de vástago para cilindros neumáticos, que se utiliza para fijar cargas al vástago. Los ojos esféricos de extremo de vástago (figura 2) también se denominan ojos de extremo de vástago y utilizan roscas hembra para acoplarse a un vástago con rosca macho. Un pasador y una abrazadera (u horquilla) acoplan una carga a la argolla del extremo de la barra. Los ojos esféricos con extremo de vástago pueden compensar los problemas de desalineación inclinándose con el movimiento del cilindro.
Aplicación
Las argollas de extremo de varilla se adaptan a los recorridos de carga lineales (empuje o tracción) y no lineales. Mediante un ojo de biela, el cuerpo del cilindro puede girar mientras el vástago aplica fuerza a la carga. Si la fuerza no se aplica a lo largo de la línea central del cilindro debido a la desalineación, pueden producirse fuerzas no deseadas en el vástago y los cojinetes.
Figura 2: Un ojo esférico con varilla
Horquilla de la varilla
Las horquillas con extremo de barra también se denominan comúnmente horquillas con extremo de barra y pueden verse en la figura 3. Las horquillas de biela utilizan roscas hembra para acoplarse a un vástago con rosca macho. Una carga se acopla a la fijación de la horquilla con un pasador pivotante. La norma ISO 8140 define las dimensiones de montaje de las horquillas para cilindros neumáticos.
Aplicación
Un accesorio de horquilla en el extremo del vástago proporciona un acoplamiento para girar y mantener la transferencia de fuerza a lo largo de la línea central del cilindro durante el accionamiento. Las horquillas de varilla son adecuadas para el desplazamiento lineal (empuje o tracción) y no lineal de la carga. Las fijaciones de ojo esférico pueden utilizarse en aplicaciones en las que la carga se empuja o tira en una trayectoria lineal.
Figura 3: Una horquilla hembra para montaje (A) y una horquilla hembra para montaje (B).
Junta flotante con extremo de varilla
Las juntas flotantes de extremo de vástago (figura 4), también denominadas acopladores de alineación de extremo de vástago, absorben el descentramiento entre el cuerpo del cilindro neumático y la carga a la que se acopla la junta flotante. Las juntas flotantes pueden deslizarse a lo largo del eje del cilindro y girar en torno a él. Por lo tanto, una junta flotante puede adaptarse tanto a la desalineación radial como a la axial. Utilizar una junta flotante tiene las siguientes ventajas:
- El centrado entre el cilindro neumático y la carga es innecesario
- No es necesario un mecanizado preciso
- Adecuado para grandes esfuerzos de tracción
- El tiempo de instalación es reducido porque no es necesaria una instalación muy precisa
Aplicación
Las juntas flotantes con extremo de vástago se utilizan normalmente cuando es probable que se produzca una desalineación entre el cilindro neumático y la carga o cuando es necesario un movimiento preciso. Por ejemplo:
- Automatización y robótica
- Tareas de alineación
- Sistemas de transporte
- Manipulación de materiales
- Líneas de montaje y producción
Figura 4: Una junta flotante con extremo de varilla.
Selección de accesorios para el extremo de la varilla
La elección de un accesorio de extremo de varilla u otro puede reducirse a la forma en que el cilindro neumático se fija a la carga. Por ejemplo, si el punto de conexión de la carga es un perno, es probable que el usuario tenga que utilizar una horquilla para conectar el cilindro a la carga.
La elección entre un ojo esférico y una junta flotante, que permiten la desalineación y el movimiento multidireccional, se reduce a las cargas y los esfuerzos. Una junta flotante puede absorber cargas axiales y radiales, mientras que un ojo esférico no puede absorber cargas axiales. Las juntas flotantes también minimizan mejor la tensión en el cilindro neumático. Por lo tanto, las juntas flotantes son preferibles a los ojos esféricos para cargas pesadas o de alto esfuerzo.