Tipos de cilindros - Nas áreas de engenharia e industrial, os cilindros são mais comumente selecionados para gerar movimento por meio do acúmulo de gás comprimido. Naturalmente, o tipo de cilindro necessário varia dependendo da aplicação e da indústria. Devido ao funcionamento do equipamento, os atuadores também são chamados de cilindros.
O que é um cilindro?
O componente final dos dispositivos mecânicos pneumáticos ou controlados por ar comprimido-é o cilindro, às vezes chamado de cilindro pneumático. Um cilindro é uma máquina que converte ar comprimido em energia mecânica. O movimento linear ou rotativo é gerado por esta energia mecânica. Dentro dos sistemas pneumáticos, os cilindros pneumáticos funcionam como atuadores. Portanto, eles são denominados atuadores lineares pneumáticos. A seleção adequada do cilindro garante-o sucesso da aplicação a longo prazo e melhora o desempenho geral da máquina. Visite aqui para entender os princípios dos principais tipos de cilindros pneumáticos.
Esses componentes principais são:
· Tampa-porta final (A)
· Haste (B)
· Porta-da extremidade da haste (C)
· Pistão (D)
· Barril (E)
· Haste do pistão (F)
Princípio dos Cilindros
A energia da pressão do ar comprimido é convertida em energia mecânica através de cilindros na forma de movimento linear ou rotativo. Os cilindros pneumáticos podem suportar pressões que variam de 5 a 20 bar.
Quais são os tipos de cilindros?
Os cilindros comuns se enquadram em três categorias principais:
· Cilindros-de simples ação
· Cilindros-de dupla ação
· Cilindros telescópicos
Abaixo discutimos as funções desses três tipos comuns de cilindros. Cada um tem aplicações distintas, portanto o cilindro mais adequado para uma determinada tarefa será determinado pelos requisitos específicos do projeto.
Cilindro-de ação única
Comparados aos cilindros de{0}ação dupla, os cilindros de{1}ação simples exercem força apenas em uma extremidade do pistão. Eles são mais comumente encontrados em motores de combustão interna, como motores automotivos, onde uma força externa (por exemplo, uma mola ou carga externa) empurra o pistão na direção oposta para gerar movimento. Cilindros de-ação simples também são usados em bombas e cilindros hidráulicos para auxiliar em tarefas-pesadas, como levantar objetos grandes.
Apenas um lado do pistão suporta a pressão específica de trabalho. Uma força externa, como uma mola interna, atua em uma direção para controlar o movimento e retorná-lo ao seu estado normal.
Tipos de cilindros-de ação simples
Cilindros de-ação única são categorizados em tipo push-e tipo pull-com base em seu mecanismo operacional.
1. Cilindro de ação-tipo único-de pressão
O pistão é empurrado para fora do cilindro por ar comprimido. Quando a pressão é liberada, uma mola retorna o pistão à sua posição original.
2. Cilindro de ação-tipo simples-de tração
O ar comprimido entra no cilindro para puxar o pistão. À medida que o ar pressurizado flui através da porta, o pistão dentro do cilindro começa a retrair. A porta de pressão está localizada na extremidade do cilindro.
Cilindros Telescópicos
Cilindros telescópicos, às vezes chamados de hastes telescópicas, vêm em configurações de dupla-ação e simples-ação. Eles apresentam uma haste de pistão que se "telescópio" em um pistão segmentado quando ativado, permitindo maior alcance. Cilindros telescópicos são frequentemente usados em aplicações que exigem pressão mínima.
Os cilindros telescópicos vêm em versões de ação simples-e dupla{1}}ação, normalmente empregados em aplicações hidráulicas que envolvem movimentação de-cargas pesadas. Cilindros telescópicos pneumáticos raramente são usados em guindastes-para serviços pesados, caminhões basculantes e aplicações semelhantes. Neste artigo, eles são categorizados nas seguintes versões:
· Haste-Cilindros de tração
· Flange-montado
· Uma-peça soldada
· Extremidade Rosqueada
1. Haste-Cilindros de tração
Cilindros-de tração com haste são usados em diversas aplicações, independentemente da carga: pesada, média ou leve.
Quando há risco de forças de impacto ou cargas de choque serem aplicadas ao cilindro, os projetos de tração da haste provaram proteger melhor o cilindro contra danos em comparação com projetos alternativos.
2. Cilindros tipo flange
Esses são cilindros-para serviço pesado, semelhantes aos tipos-de tirante.
Os fornecedores podem configurá-los como flange frontal, flange traseiro ou flange frontal-traseiro de acordo com suas necessidades.
3. Uma peça-soldada
O corpo é fundido integralmente nesta forma, com extremidades soldadas ou cravadas.
4. Extremidades rosqueadas
Nesta configuração, ambas as extremidades do tubo são rosqueadas externamente ou internamente.
Cilindros-de dupla ação
Os cilindros-de dupla ação operam em ambos os lados do pistão, com um elemento controlando o curso externo e outro controlando o curso interno. Embora os pistões de-ação simples sejam mais comuns em motores de combustão interna, os pistões de-ação dupla são predominantes em motores de combustão externa, como motores a vapor. Isso ocorre porque os cilindros-de dupla ação geram força em ambas as extremidades do pistão.
Uma pressão de trabalho especificada é aplicada em ambos os lados do cilindro. O ar comprimido exerce força em duas direções na haste do cilindro. Os cilindros-de dupla ação são classificados com base em seus princípios operacionais. Esses tipos incluem:
· Cilindros-passantes
· Amortecimento-Cilindros finais
· Cilindros Tandem
· Cilindros de Impacto
· Cilindros de cabos
· Cilindros rotativos ou giratórios
1. Cilindros-de haste
Nesta configuração, a haste do pistão estende-se a partir de ambas as extremidades do pistão. Isso garante força e velocidade iguais em ambos os lados do cilindro.
2. Almofada-Cilindros Finais
Nesta configuração, o pistão apresenta um nariz amortecedor em uma ou ambas as extremidades, permitindo uma desaceleração moderada perto do final do curso.
Amortecedores de borracha podem ser usados para absorver o impacto e evitar que o pistão colida com a tampa da extremidade.
3. Cilindros Tandem
Neste arranjo, dois cilindros são conectados em série para duplicar a força produzida pelo cilindro.
4. Cilindro de Impacto
A haste do pistão foi projetada especificamente para acelerar a força ou causar impacto nesta aplicação.
5. Cilindro de Cabo
Nesta configuração, a haste do pistão é substituída por cabos conectados a ambas as extremidades do cilindro. Também conhecido como cilindro sem haste, é usado em aplicações que exigem cursos longos.
Isto oferece a vantagem de economizar espaço ao instalar o cilindro. O custo por polegada de curso é relativamente baixo.
6. Cilindro Rotativo ou Giratório
Neste arranjo, o movimento linear é fornecido por uma haste de pistão com um perfil giratório que engata uma engrenagem helicoidal.
Especificações para diferentes tipos de cilindros
Abaixo estão algumas especificações a serem consideradas ao solicitar cilindros:
· Diâmetro da haste do pistão
· Furo
· Configuração de montagem
· AVC
· Saída de força na pressão máxima
· Faixa de pressão
· Temperatura operacional padrão
· Buffer (em uma ou ambas as extremidades do cilindro)
Aplicações de diferentes tipos de cilindros
· Para aplicações simples, use cilindros-de ação simples.
· Para aplicações de carga-complexa e pesada, use cilindros-de dupla ação.
·Cilindros-de ação simples geram força em apenas uma direção.
·Cilindros-de dupla ação são usados quando uma força significativa é necessária em ambas as direções.
Como selecionar um cilindro?
O tipo de cilindro utilizado depende da aplicação e um formato, material e tamanho específicos serão adequados para a tarefa. Ao selecionar materiais para cilindros, certas considerações devem ser levadas em consideração. Por exemplo, se a aplicação exigir que o maquinário opere em altas temperaturas, devem ser considerados cilindros de aço inoxidável.