Cilindro hidráulico de doble efecto

Un cilindro hidráulico de doble efecto se refiere a un cilindro hidráulico que puede introducir aceite a presión desde ambos lados del pistón. A menudo se utiliza como componente impulsor del gato. El actuador del cilindro hidráulico de doble efecto es el principal dispositivo de salida del sistema de movimiento hidráulico. Aunque varía en tamaño, tipo y estructura de diseño, esta parte suele ser la parte más observable. Estos actuadores convierten la presión del fluido en un movimiento lineal rápido y controlado o fuerza para accionar una carga.

Cilindro hidráulico de simple efecto significa que el movimiento en una dirección se realiza mediante la presión del aceite y el retorno se realiza mediante una fuerza externa, como el peso propio o un resorte. Solo un extremo de las dos cámaras de este cilindro de aceite tiene aceite y el otro extremo está en contacto con el aire. Los cilindros hidráulicos de doble efecto tienen aceite en ambas cámaras y los movimientos en ambas direcciones se realizan por presión de aceite.

Un actuador típico incluye un bloque de cilindros hidráulicos, tapa de la válvula de mariposa, pistón, vástago del pistón, sellos y superficies de apoyo para el pistón y el vástago del pistón. Generalmente, puede soportar presiones dentro de los 20,000 kPa (presión continua) para varios enlaces en la industria; para aplicaciones de agitación y presión, puede alcanzar los 55,000 kPa. Su longitud de carrera puede alcanzar los 3 metros, y el diámetro del cilindro hidráulico puede alcanzar los 20 cm, y hay tamaños más grandes para otras aplicaciones especiales.

De acuerdo con la relación hidráulica básica (ley de Pascal), la presión lineal generada por el cilindro es el producto de la presión del fluido del sistema P y el área efectiva A del pistón, es decir, F=PA. Por supuesto, la fricción y otras pérdidas prácticas reducen la efectividad de la fuerza.

La construcción de actuador más simple es un cilindro hidráulico de acción simple con fluido en un lado del pistón que produce fuerza de salida y movimiento en una sola dirección. La gravedad o un resorte externo devuelve el pistón a su posición original y el fluido regresa al cilindro. A medida que se flexiona el vástago del pistón, un cilindro de doble efecto mueve el fluido desde cualquiera de los extremos del pistón para generar fuerza o movimiento. El sello entre el diámetro exterior del pistón y el diámetro interior del cilindro debe manejar tanto la dirección como el movimiento. También, podría existir un cilindro de doble vástago, que añade un movimiento de extensión del vástago del pistón a través de la tapa trasera del cilindro.

En un cilindro hidráulico de doble efecto típico, la fuerza ejercida por el pistón en la extensión será ligeramente mayor que la fuerza en la contracción. Aunque la presión recibida en cada pistón es la misma, la fuerza variará debido al área efectiva expuesta al fluido hidráulico.

Otro tipo alternativo de actuador es un cilindro estilo pistón, que utiliza una varilla de pistón de gran diámetro para adaptarse a diversos entornos. El diseño de diámetro completo del pistón se puede utilizar en elementos horizontales de carrera larga o verticalmente en entornos de presión o impacto. Bajo carga, se evita la flexión del vástago del pistón.

El pistón está conectado a una varilla de pistón de acero de alta resistencia y el otro extremo de la varilla de pistón está conectado al extremo del pistón. Generalmente se utilizan varillas de endurecimiento superficial o cromadas para hacer que el tratamiento de la superficie sea muy delicado y garantizar el uso a largo plazo del efecto de sellado. El pistón debe encajar con precisión en el cilindro, cada parte es un cilindro rígido y está maquinado con precisión para producir un movimiento de salida suave.

Los cilindros de doble efecto son el tipo más común de cilindro hidráulico y proporcionan un recorrido de salida en ambas direcciones. Los bloques de cilindros industriales también soportan tirantes para sujetar el bloque de cilindros, la culata y las tapas de los extremos.

Los últimos cilindros hidráulicos industriales de doble efecto también incorporan retroalimentación de sensor y una servoválvula electrohidráulica para permitir un control complejo de alta velocidad y desplazamiento. El ámbito de aplicación no solo incluye la producción de máquinas herramientas mecánicas y equipos de procesamiento de metales, sino que también se puede utilizar ampliamente en actuadores de acero, controles de plantas de energía nuclear, ascensores de pasajeros, etc.

Algunas ventajas de los cilindros hidráulicos de doble efecto incluyen:

Mayor eficiencia: los cilindros hidráulicos de doble efecto usan menos fluido hidráulico que los cilindros hidráulicos de simple efecto, lo que puede conducir a una mayor eficiencia y ahorro de costos.

Mejor control: debido a que pueden extenderse y retraerse usando presión hidráulica, los cilindros hidráulicos de doble efecto ofrecen un mejor control y precisión en aplicaciones que requieren un movimiento preciso.

Versatilidad: los cilindros hidráulicos de doble efecto se pueden usar en una gama más amplia de aplicaciones en comparación con los cilindros hidráulicos de simple efecto, lo que los hace más versátiles.

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