Um guia rápido para cilindros pneumáticos

O que é um cilindro pneumático?

Cilindros pneumáticos (ou cilindros de ar) convertem a energia na forma de ar comprimido em força motriz para ativar os mecanismos fixos em máquinas automatizadas modernas. Eles desempenham um papel importante como atuador no equipamento, acionando e regulando o mecanismo ou máquina, por exemplo, levantando a carga ou abrindo uma válvula. Semelhante ao cilindro hidráulico, um cilindro pneumático é a aplicação de energia de fluido que usa uma bomba controlada por válvulas para converter a energia do fluido de trabalho e, em seguida, o ar comprimido no sistema em energia mecânica transportada para os componentes móveis.

O princípio de funcionamento envolve mover o pistão para a direção correta no tambor do cilindro. Subsequentemente, a haste do pistão conectada ao disco do pistão transportará a energia para ativar as operações de movimentos rotativos ou lineares. A diferença mais evidente entre os dois sistemas de ativação é o meio.

Vantagens

Utilizando ar e gás como meio no sistema do atuador, os cilindros pneumáticos são vantajosos para aplicações que exigem um ambiente limpo, como a indústria de processamento de alimentos, onde o vazamento dos fluidos do cilindro pode escorrer e contaminar os materiais, componentes e equipamentos corpo.

Além das operações limpas, os cilindros pneumáticos também são silenciosos e seguros, eliminando a necessidade de armazenamento crítico dos fluidos e, portanto, ocupando menos espaço. Ativando os mecanismos nas máquinas sem qualquer contaminação e configuração e manutenção mais simples, os benefícios tornam o cilindro de ar uma solução cada vez mais popular. Também é adequado para aplicações críticas de fabricação industrial.

Construção

Os componentes essenciais incluem o pistão do cilindro, a bomba, duas portas, a haste do pistão e o cilindro do cilindro que geralmente são feitos de aço inoxidável. As portas referem-se à porta de extensão e à porta de retração em um cilindro de dupla ação. Mais detalhes de diferentes tipos, incluindo o tipo de dupla ação, do cilindro pneumático serão discutidos posteriormente.

O princípio básico de trabalho é forçar o pistão (preso à haste do pistão) a avançar e retroceder com base nos diferenciais de pressão entre as duas câmaras de trabalho. O pistão então empurrará o ar de volta para o armazenamento. O motor do sistema é a bomba, que fornece fluxos de fluido regulados para as peças para acionar o pistão do cilindro e a haste do pistão. Bombas elétricas, bombas manuais e bombas hidráulicas de ar são bombas comuns usadas nesses atuadores. A seguir está a introdução de componentes individuais:

Barril

O corpo de aço do cilindro é selado com uma extremidade chamada cabeça do cilindro, da qual a haste se estende, e outra extremidade que é conhecida como tampa. O barril do cilindro é feito principalmente de tubos afiados que são produzidos por tubos CDS e tubos DOM. Normalmente, esses cilindros pneumáticos têm superfícies internas lisas e tolerância apertada.

Pistão

O pistão do cilindro separa as câmaras de pressão dentro do projeto fechado. As duas câmaras são conhecidas como câmara inferior e câmara lateral da haste. Os pistões contidos nos tambores são produzidos principalmente com ranhuras para encaixar as vedações e o rolamento. A diferença de pressão do ar comprimido entre as câmaras pode levar tanto à extensão quanto à retração, movendo as portas.

Haste do pistão

A haste do pistão é outro componente essencial que é a importante conexão do sistema de cilindros e as partes móveis do equipamento. Fabricada com precisão para ser usada como uma vedação durável e confiável, a haste do pistão deve manter qualquer vazamento do sistema. O componente é geralmente conectado ao pistão do cilindro, estendendo-se do lado da extremidade da haste. Na estrutura de um cilindro de ar do tipo dupla ação, a haste se estende para fora de 2 lados em direções opostas, que são os 2 lados do pistão do cilindro.

Tipos

Cilindros pneumáticos podem ser divididos na forma de ação simples e na forma de dupla ação. Como o nome indica, os cilindros de ação simples usam apenas uma porta para forçar o ar de trabalho no cilindro, movendo o pistão para a posição desejada. Os cilindros de ação simples utilizam principalmente molas internas ou apenas gravidade para retornar o componente de volta à sua posição original. O tipo de ação simples é adequado apenas para aplicações que precisam apenas de uma única direção de trabalho, por exemplo, levantar ou pressionar.

Os tipos de dupla ação têm duas portas em cada extremidade, que se referem à porta de extensão e porta de retração. As duas portas que permitem a entrada de gás para fora e para dentro podem guiar a posição do pistão depois de alimentar a alta pressão no sistema da bomba. Embora o tipo de dupla ação evidentemente consuma mais energia para operar, é mais popular hoje em dia, pois os cilindros pneumáticos podem mover as cargas em duas direções, diferente do tipo de ação simples.