Tipos de Montaje de Cilindros Neumáticos

Figura 1: Un cilindro neumático con pie de fijación

Los cilindros neumáticos suelen instalarse en uno de tres estilos: línea central fija, desplazamiento fijo o pivote fijo. La elección del estilo de montaje generalmente depende del espacio disponible para fijar el cilindro neumático a una superficie. Sin embargo, conocer las ventajas y desventajas de cada estilo de montaje puede ser beneficioso cuando hay varias opciones para una sola aplicación. Descubra más sobre cilindros en nuestro artículo de visión general de cilindros neumáticos.

Vea nuestra selección en línea de cilindros neumáticos y accesorios de montaje.

Soporte central fijo

Los cilindros neumáticos que se montan sobre una línea central fija (figura 1) absorben la fuerza a lo largo de su línea central. Este estilo de montaje distribuye las fuerzas por igual entre los pernos de montaje y es ideal para cargas que deben moverse en línea recta. Las cargas laterales se reducen durante la activación y disminuye el riesgo de desalineación, lo que mitiga la tensión sobre los cojinetes del pistón y del vástago, evitando fallos prematuros. Como se ve en la figura 2, los tres tipos principales de montaje en la línea central son la orejeta, la brida y los tirantes.

Lengüeta central (A): Unas lengüetas rectangulares situadas cerca del punto medio de la cabeza y la tapa del cilindro fijan el cilindro a la superficie de montaje. Este tipo de montaje es adecuado para aplicaciones de fuerza en línea recta. Los cilindros montados con orejetas en la línea central deben montarse con pasadores para aplicaciones de choque o presión elevados.
Brida (B y C): Las bridas se montan en el extremo de la tapa (parte trasera) o en el extremo de la barra (parte delantera), dependiendo de si la carga está sometida a una fuerza de empuje o de tracción, respectivamente.
Tirante del cilindro (D): El montaje del tirante del cilindro extiende los tirantes a ambos lados del cilindro para fijarlos a una superficie de montaje. Los cilindros montados sobre tirantes absorben la fuerza de empuje o tracción a lo largo de la línea central del cilindro, lo que los hace adecuados para absorber cargas sin someter a los pernos de montaje a esfuerzos cortantes. Estos cilindros suelen seguir las normas NFPA, lo que aumenta su modularidad entre las piezas del cilindro.

Figura 2: Estilos comunes de montaje en línea central y sus accesorios: orejeta central (A), brida (B y C) y tirantes (D).

Soporte fijo desplazado

El montaje desplazado fijo de cilindros neumáticos se refiere al montaje del cilindro en los laterales o pies del cilindro en lugar de su centro. Este estilo de montaje permite una fácil instalación y puede utilizarse para aplicaciones de empuje y tracción. Sin embargo, como el montaje está desplazado, es fácil que se produzcan cargas laterales. Los cilindros fijos de montaje desplazado deben fijarse con pasadores o chavetas para absorber la tensión de las cargas laterales. Los dos tipos más comunes de montaje desplazado son el montaje lateral y el montaje de pie (Figura 3).

Montaje lateral (A): Los cilindros de montaje lateral están montados rígidamente en una superficie y absorben la fuerza fuera de la línea central del cilindro. La superficie de montaje debe poder absorber el par de los pernos de montaje y del cilindro durante el funcionamiento.
Soporte de pie (B y C): Para el montaje, se puede utilizar un pie de fijación en la parte delantera y trasera del cilindro. Los cilindros con un diámetro interior grande y una carrera corta tienen un mayor esfuerzo cortante y pueden causar problemas de desalineación en los cilindros montados sobre patas.

Figura 3: Estilos comunes de montaje desplazado: montaje lateral (A) y montaje de pie (B y C).

Soporte pivotante fijo

Los cilindros de montaje pivotante se fijan a una superficie y absorben la fuerza a lo largo de la línea central del cilindro. Este estilo de montaje permite cambios de alineación en un plano. Esto puede absorber una ligera desalineación para proteger el vástago del cilindro de los esfuerzos de flexión. Además, este estilo de montaje se utiliza a menudo con accesorios, tales como accesorios de extremo de varilla, que proporcionan un punto de giro. A pesar de la relativa libertad de giro, el vástago del pistón estará sometido a esfuerzos de flexión si el vástago no está guiado correctamente. Los dos tipos de montaje de pivote más comunes son el muñón y la horquilla. (Figura 4).

Muñón (A): Las fijaciones de muñón pueden montarse en el extremo de la caperuza, en el extremo de la barra o en posición intermedia. La rotación alrededor de una fijación de muñón es similar a la rotación alrededor de una fijación de horquilla; sin embargo, las fijaciones de muñón sólo pueden utilizarse con esfuerzos cortantes y no con esfuerzos de flexión. Ajuste bien el soporte del muñón para reducir los esfuerzos de flexión de los pasadores del muñón.
Horquilla (B y C): Las horquillas pueden atornillarse al extremo de la tapa del cilindro neumático. Los pernos que fijan la horquilla pueden soportar las fuerzas de cizallamiento generadas por las fuerzas opuestas generadas durante el accionamiento del cilindro. Se puede utilizar un acoplamiento hembra o macho en función del acoplamiento al que se monte la horquilla.

Figura 4: Estilos comunes de montaje de pivote fijo: montaje de muñón (A) y montaje de horquilla (B y C).

Seleccionar un estilo de montaje

La finalidad y la función del cilindro neumático seleccionado para una aplicación determinada deben comprenderse bien para seleccionar correctamente un estilo de montaje. Las ventajas de un montaje adecuado del cilindro incluyen un mayor rendimiento del cilindro, fiabilidad y un uso optimizado del espacio de montaje.

Desplazamiento de la carga: La trayectoria que debe recorrer la carga definirá si el cilindro estará fijo a una superficie de montaje o libre para girar en torno a un punto de giro.
Fuerza requerida del cilindro: La fuerza requerida determinará si el cilindro proporcionará una fuerza de empuje o de tracción sobre la carga. Para que el cilindro funcione correctamente, es necesario seleccionar las fijaciones adecuadas para la fuerza requerida. Componentes como los pernos de montaje o las superficies de montaje pueden fallar prematuramente si no están dimensionados con los accesorios de montaje.
Normas: Antes de elegir un estilo de montaje, determine si coincide con el cilindro neumático de la aplicación. Por ejemplo, los cilindros neumáticos ISO 6432, ISO 15552 e ISO 21287.
Estructura y espacio de montaje: La estructura en la que se monta el cilindro debe ser capaz de soportar el esfuerzo cortante durante el accionamiento. Los cilindros de montaje lateral exponen la superficie de montaje a un esfuerzo de cizallamiento adicional durante el accionamiento.
Alineación de la carga: La alineación del cilindro con la carga será fundamental para evitar la carga lateral y el desgaste excesivo de los componentes del cilindro. La carga de la línea central del cilindro es ideal, ya que distribuye la fuerza uniformemente a lo largo del cilindro. Si se requiere una fijación lateral, la superficie de montaje y el perno deben tener el tamaño correcto. Si la desalineación es posible, se necesitará un accesorio que la compense.
Ángulo de giro: Los cilindros pivotantes deben tener en cuenta el ángulo de actuación con respecto a la carga, ya que la fuerza efectiva sobre la carga disminuirá en función del ángulo.
Entorno operativo: Las dimensiones o la alineación de las fijaciones o accesorios de montaje pueden cambiar en condiciones ambientales extremas, como la temperatura o las vibraciones. Para evitar la desalineación o el fallo del cilindro, deben tenerse en cuenta las condiciones de funcionamiento.

Preguntas frecuentes

¿Cuáles son los diferentes estilos de montaje de los cilindros neumáticos?

Los distintos tipos de montaje de los cilindros neumáticos son de eje central fijo, de desplazamiento fijo y de pivote fijo.

¿Cómo se monta un cilindro neumático?

Existen diferentes formas de montar un cilindro neumático en una superficie. Depende del espacio disponible para montar el cilindro en una superficie.