Dominio de los tamaños de las botellas de aire: Guía para principiantes

A la hora de seleccionar el cilindro neumático adecuado para su aplicación, el tamaño del cilindro desempeña un papel crucial. Elegir el tamaño correcto garantiza un rendimiento, una eficacia y una seguridad óptimos. En esta guía, le explicaremos todo lo que necesita saber sobre los tamaños de las botellas de aire, los factores clave que debe tener en cuenta y consejos para seleccionar la que mejor se adapte a sus necesidades.

¿Qué son los tamaños de las botellas de aire y por qué son importantes?

Los tamaños de los cilindros de aire son las medidas reales del cilindro, especialmente el tamaño del orificioque es el diámetro interior del cilindro y la longitud de la carreraque es el movimiento del vástago. Estos tamaños son importantes porque definen la cantidad de fuerza que pueden producir los cilindros neumáticos y el rango de movimiento de la carga. Cuando se utiliza aire comprimido para producir movimientos lineales, estos tamaños son fundamentales para determinar la eficacia de la máquina o el fallo del mecanismo.

Un cilindro neumático del tamaño adecuado garantiza que se aplique la fuerza necesaria con poco contacto entre el cilindro y otras piezas. Si el tamaño del cilindro neumático es pequeño, es posible que no pueda ejercer la fuerza suficiente, lo que se traducirá en un bajo rendimiento. Por otra parte, si el tamaño se elige grande, no es muy eficiente, ya que desperdicia presión de aire, tuberías y energía. También puede crear fricción dinámica donde no se necesita o aumentar la necesidad de lubricación en algunos lugares.

Puesto que hay tantos tamaños de cilindros neumáticos entre los que elegir, es importante comprender los fundamentos del dimensionado, independientemente de si se trabaja con cilindros de cuerpo redondo de acero inoxidable, cilindros sin vástago u otros tipos que se benefician de una lubricación estable (lubricación). El diámetro correcto del orificio y la longitud de la carrera pueden afectar a parámetros como la velocidad de accionamiento, la aceleración y el rendimiento del sistema. Sí, importa bastante.

Factores clave para determinar el tamaño de las botellas de aire comprimido

A la hora de determinar el tamaño adecuado de la botella de aire, hay varios factores que deberá sopesar cuidadosamente. Estos elementos no solo influirán en el tamaño, sino también en el diseño general y la eficiencia de su sistema.

Requisitos de fuerza

• La fuerza que desarrolla un cilindro neumático es función del diámetro del orificio y de la presión de aire disponible. Para determinar la fuerza, hay que conocer la fuerza necesaria para mover la carga, que suele incluir la fuerza del vástago y cualquier otra fuerza que pueda interponerse, como la fricción o un amortiguador. La determinación de la fuerza necesaria le ayudará a decidir si opta por un calibre mayor o menor.

Longitud de la carrera

• La longitud de carrera se define como la distancia que puede recorrer el pistón en un ciclo de funcionamiento. Este factor es especialmente importante cuando su proyecto requiere carreras largas o variables. La mayoría de los cilindros neumáticos vienen con una característica de longitud de carrera ajustable para adaptarse a los requisitos de la aplicación.

Presión de funcionamiento

• La presión de su sistema de aire comprimido, normalmente expresada en psi, determinará la fuerza que ejerce el cilindro. Los sistemas de baja presión pueden necesitar cilindros más grandes para compensar la baja presión, mientras que los sistemas de alta presión pueden utilizar cilindros pequeños.

Limitaciones de espacio

• Si su sistema tiene limitaciones espaciales, deberá tenerlo en cuenta a la hora de elegir una botella de aire. Por ejemplo, el uso de los cilindros sin vástago es apropiado en situaciones en las que el sistema tiene que ser compacto para caber en un área determinada.

Material y medio ambiente

• Piense en las condiciones de uso del equipo y en el material de la botella de aire. En zonas corrosivas o con mucha humedad, se utilizan cilindros de acero inoxidable por su gran solidez y resistencia a la corrosión.

Tamaño del diámetro y longitud de la carrera de los cilindros neumáticos

Cuando se habla de tamaños de cilindros neumáticos, predominan dos medidas fundamentales: el diámetro interior y la longitud de la carrera. Vamos a desglosarlas:

Tamaño del agujero: El diámetro interior se define como el diámetro interno del cilindro neumático. Esta dimensión tiene un impacto directo en la cantidad de fuerza que el cilindro es capaz de producir. Cuanto mayor sea el tamaño del orificio, más fuerza podrá aplicar el cilindro en cuestión. Por ejemplo, un cilindro con un diámetro interior grande es adecuado cuando su aplicación requiere más fuerza para empujar grandes cargas. Sin embargo, los cilindros de mayor diámetro también pueden aumentar la fricción y, por tanto, necesitar más lubricación que los más pequeños.

Longitud de la carrera: La longitud de carrera es la distancia que recorre el vástago del pistón durante el funcionamiento de la máquina. Este valor es importante cuando se necesita un control preciso del movimiento. Se requieren carreras más largas para aplicaciones en las que el movimiento lineal es largo, mientras que las carreras más cortas son adecuadas para aplicaciones cortas.

El conocimiento de la relación entre estos dos factores ayuda a predecir el comportamiento del cilindro en diversas circunstancias. Si necesita una respuesta rápida y una gran aceleración, es mejor utilizar un cilindro con un diámetro pequeño y una carrera corta del pistón. En cambio, para trabajos pesados, puede optar por un cilindro de mayor diámetro y carrera más larga.

Cómo calcular el tamaño correcto de las botellas de aire para su proyecto

Seleccionar el tamaño adecuado de cilindro neumático requiere muchos cálculos basados en el proyecto en el que se está trabajando. Empiece por determinar la fuerza necesaria para mover la carga, que puede calcularse mediante la fórmula: Fuerza = Presión × Superficiedonde el área es el área de la cabeza del pistón calculada por el diámetro del orificio.

Segundo, compensar la presión de funcionamiento eligiendo el tamaño del orificio en función de la presión disponible en psi. Es importante tener en cuenta que una mayor presión de funcionamiento significa que se puede conseguir la misma fuerza con un tamaño de orificio menor.

Por último, pero no por ello menos importante, la longitud de la carrera, que es la distancia que debe recorrer el vástago del pistón para completar un ciclo, ayudará a decidir la longitud del cilindro. Este es un planteamiento básico y, como tal, es importante tener en cuenta que algunos proyectos pueden requerir otros factores, como amortiguadores o sistemas de lubricación, que afectan a los cálculos.

Introducción a los cuatro tipos habituales de cilindros neumáticos

Existen varios tipos de cilindros neumáticos entre los que elegir, cada uno de los cuales ofrece ventajas específicas en función de la aplicación. Veamos cuatro tipos habituales:

Cilindros CDG

Descripción

• La estructura general del cilindro es compacta, de excelente calidad, fuerte empuje y tracción, y duradera. El producto adopta un cuerpo de cilindro de aleación de aluminio oxidado duro, vástago de pistón cromado, juntas y juntas tóricas de alta calidad, tapas de extremo engrosadas. Se pueden añadir varios tipos de accesorios para adaptarse a diversos entornos de instalación complejos.

Especificaciones:

• MODELOS: CDG1BN
• TALADRO: 20、25、32、40、50、63、80、100mm
• STROKE: 25-500+mm

tabla de tallas del producto

Cilindros DSNU

Descripción

• La estructura general del cilindro es compacta y la conexión general es estanca, resistente al desgaste, a prueba de fugas, suave y resistente a los impactos. El producto adopta cuerpo de cilindro de acero inoxidable de alta calidad, vástago de pistón cromado, anillo de sellado importado, base engrosada resistente a impactos. Se pueden añadir varios accesorios para adaptarse a diversos entornos de instalación complejos.

Especificaciones:

• MODELOS: DSNU
• TALADRO: 10、12、16、20、25、32、40mm
• STROKE:25-500+mm

Tabla de tallas del producto

Cilindros NDC

Descripción

• La estructura general del cilindro es compacta, de excelente calidad, fuerte fuerza de empuje y tracción, duradera. El producto adopta un cuerpo de cilindro de aleación de aluminio oxidado duro, vástago de pistón cromado, juntas de alta calidad y tapas de extremo engrosadas. Se pueden añadir varios accesorios para adaptarse a diversos entornos de instalación complejos.

Especificaciones:

• MODELOS: NDC
• TALADRO: 32、40、63、80、100、125mm
• STROKE: 25-1000+mm

Tabla de tallas del producto

Cilindros SC

Descripción

• La estructura general del cilindro es compacta, de excelente calidad, fuerte empuje y tracción, y duradera. El producto adopta un cuerpo de cilindro de aleación de aluminio oxidado duro, vástago de pistón cromado, juntas y juntas tóricas de alta calidad, tapas de extremo engrosadas. Se pueden añadir varios tipos de accesorios para adaptarse a diversos entornos de instalación complejos.

Especificaciones:

• MODELOS: SC
• TALADRO: 32、40、50、63、80、100、125、160、200mm
• STROKE: 25-1000+mm

Tabla de tallas del producto

Cada uno de estos cilindros de aire puede personalizarse aún más para adaptarse a sus aplicación específica necesidades, desde materiales como acero inoxidable a diferentes tipos de lubricación y válvula sistemas.

Aplicaciones comunes y tamaños de botellas de aire recomendados

Tamaños de las botellas de aire varían en función de la aplicación, ya que los distintos sectores tienen necesidades específicas de fuerza, movimiento y precisión. He aquí un rápido vistazo a algunas aplicaciones comunes y a los tamaños de botella de aire recomendados para cada una de ellas:

Sistemas de automatización:

• En la automatización industrial, donde la precisión y la velocidad son primordiales, normalmente se emplean diámetros interiores más pequeños con longitudes de carrera variables. Los cilindros neumáticos con diseños compactos, como los cilindros de cuerpo redondo, son habituales en la automatización debido a su pequeño tamaño y a los ciclos de alta velocidad para operaciones repetitivas. Estos sistemas suelen trabajar a presiones de funcionamiento bajas o medias debido al peso de la carga y a la velocidad necesaria.

Manipulación de materiales:

• Las aplicaciones de manipulación de materiales pueden exigir más fuerza para elevar o transportar cargas en comparación con otras aplicaciones. Esto significa que los diámetros interiores deben ser mayores y las longitudes de carrera más largas para acomodar el movimiento necesario. En este sentido, a menudo se emplean cilindros de doble efecto para garantizar que la carga se desplace en ambas direcciones con movimiento lineal.

Maquinaria de envasado:

• En la industria del envasado, la precisión es muy importante. En muchos casos se utilizan cilindros neumáticos de respuesta más rápida y menor tamaño. Estos sistemas prefieren cilindros de acero inoxidable por su capacidad para soportar el desgaste, especialmente cuando se requiere un rendimiento a alta velocidad y una baja fricción dinámica.

Transporte:

• En el caso de los sistemas de frenado y suspensión en transportes como autobuses o camiones, los cilindros neumáticos deben ejercer mucha fuerza. Es aconsejable utilizar cilindros sin vástago en los casos en los que el espacio es limitado pero los requisitos de fuerza son elevados.

Tamaños recomendados

Para aplicaciones ligeras como la automatización y el embalaje, las especificaciones de la NFPA suelen incluir diámetros de orificio más pequeños (de 1 a 2 pulgadas) combinados con carreras cortas (menos de 10 pulgadas). Por el contrario, la manipulación y el transporte de materiales pueden requerir diámetros mayores, de 4 pulgadas o más, con carreras de más de 20 pulgadas para tareas más pesadas.

Consejos de expertos para seleccionar los cilindros de aire más eficaces

Elegir lo mejor tamaños de cilindros de aire de eficiencia no tiene por qué ser complicado. Aquí tienes algunos consejos para asegurarte de que tomas la decisión correcta:

Priorice siempre la fuerza sobre el tamaño, asegurándose de que la fuerza de salida del cilindro se prioriza siempre sobre el tamaño del cilindro, porque un cilindro que puede encajar perfectamente pero no cumple el requisito de fuerza no funcionará como se espera. La fricción puede solucionarse seleccionando cilindros con juntas de baja fricción o aumentando la lubricación para reducir el desgaste y garantizar un funcionamiento suave cuando la fricción dinámica es un problema. Concéntrese en el tamaño del orificio, que es la clave de la fuerza de accionamiento que puede generar su sistema, y asegúrese de que es compatible con la presión del aire y el peso de la carga; sin embargo, un orificio mayor implica más potencia y más consumo de aire. Seleccione el cilindro adecuado para la aplicación utilizando cilindros sin vástago para obtener precisión y flexibilidad en zonas estrechas o utilizando cilindros de acero inoxidable por su robustez en zonas corrosivas. Compruebe la compatibilidad de PSI para asegurarse de que la presión de funcionamiento del cilindro coincide con el suministro de aire de su sistema; una psi inferior puede requerir un diámetro mayor para producir la fuerza necesaria.

Siguiendo estos consejos, puede asegurarse de que el cilindro neumático y el compresor de aire tienen el tamaño correcto para obtener la máxima eficacia y longevidad en su aplicación específica. Tanto si está seleccionando un cilindro para un sistema de automatización, un proyecto de manipulación de materiales o una solución de transporte, acertar con el tamaño del cilindro neumático es crucial para un funcionamiento fluido y sin problemas.

Cilindros neumáticos eficientes y duraderos de Hebai-Omch

Los cilindros neumáticos de Hebai-Omch son ideales para mejorar el rendimiento de los sistemas de automatización en diferentes industrias. Hebai-Omch lleva casi 40 años en el negocio de la fabricación de productos neumáticos y ofrece cilindros neumáticos de alta calidad que son eficientes para diversas industrias. Estos cilindros tienen componentes mecanizados con tolerancias finas, lo que los hace muy duraderos, fáciles de manejar y con un buen rendimiento en aplicaciones que requieren altos niveles de automatización.

La flexibilidad y el ahorro de energía de los cilindros neumáticos Hebai-Omch son algunas de sus ventajas. Estos cilindros pueden proporcionar movimiento lineal y rotativo y son ideales para diversas aplicaciones automatizadas. Transforman eficazmente el aire comprimido almacenado en energía mecánica, utilizando un mínimo de energía y, por tanto, incurriendo en bajos gastos de funcionamiento. Estos cilindros son de pequeño tamaño, lo que los hace adecuados para su uso en zonas donde el espacio es limitado, pero son muy eficaces y de alta calidad.

Los cilindros neumáticos Hebai-Omch son fáciles de controlar y tienen un tiempo de respuesta corto, lo que los hace ideales para su uso en aplicaciones que requieren movimientos precisos y rápidos en procesos automatizados. También son muy versátiles y pueden integrarse fácilmente con otros accesorios y sistemas de automatización para su uso en sistemas existentes. Hebai-Omch lleva 37 años en el mercado, cuenta con 86 filiales en todo el mundo y es conocida por fabricar más de 20 millones de productos de alta calidad en el sector de la automatización industrial.