La importancia de una correcta elección de cilindros hidráulicos en el trabajo

¿Qué son los cilindros hidráulicos?

Los cilindros hidráulicos son actuadores mecánicos que se encargan de transmitir energía, de un fluido, mediante una fuerza constante a través de un recorrido lineal. Es decir, transforman el movimiento rotativo en movimiento lineal. Y, generalmente, el fluido que fluye en su interior es aceite industrial.

Tienen innumerables aplicaciones. Se pueden ver en el trabajo de aplicaciones industriales y móviles. Son esenciales en el funcionamiento de máquinas como excavadoras, elevadores, plataformas, brazos, camiones de volteo o empaquetadoras entre otras.

Los cilindros son el método más eficaz y competente de levantar, bajar, empujar, tirar, doblar, retener, etc. Su mecanismo se basa en la aplicación de una fuerza de tracción y/o comprensión constante desde el principio hasta la finalización de la carrera. La velocidad a la que discurre el fluido depende del caudal y de la superficie del pistón.

Están divididos en dos piezas fundamentales:

  • Un cilindro barril
  • El pistón o émbolo (pieza de un motor que se mueve dentro del cilindro para interactuar con un fluido).

Los cilindros hidráulicos se pueden clasificar en función del efecto que generan: simple y doble. Y según su tipo:

  • Con vástagos: más fuerte para tareas pesadas
  • Soldado: más pequeño y débil para trabajos ligeros
  • Especializado: para maquinaria industrial especializada y a medida

Conocer todos estos datos, nos ayudarán a la hora de elegir un cilindro hidráulico. Para ello, ahora sí debemos preguntarnos: ¿Cómo elegir el cilindro hidráulico adecuado para una aplicación?

Existe una gama muy extensa de cilindros, técnicas generales y reglas de montaje para satisfacer la amplia gama de necesidades de aplicación que existe. Por eso, la selección del cilindro adecuado para una aplicación es crítica para obtener el máximo rendimiento y fiabilidad. Esto significa que debemos tener en cuenta varios parámetros.

En una aplicación que involucre cilindros hidráulicos es importante considerar las condiciones de la operación. Los cilindros se tienen que adaptar a la aplicación específica por lo que es vital conocer la cantidad de presión, la fuerza ejercida y los requisitos de espacios (que vienen impuestos por el diseño de la máquina).

A la hora de llevar a cabo un trabajo que requiera el uso de cilindros, también tenemos que ver si los mismos son capaces de soportar temperaturas extremas altas o bajas, o, por ejemplo, manejar problemas relacionados con la humedad o el agua salada. Por ejemplo, teniendo en cuenta la temperatura elegiremos un cilindro de caucho sintético, si alcanza más de 150°C, ya que las de caucho nitrílico Buna-N podrían fallar. Si tenemos dudas, lo mejor es suponer condiciones de funcionamiento más duras de lo que, a priori, pueda parecer.

También es importante el tipo de metal que se utilice para la culata, la base y el rodamiento ya que puede marcar una diferencia. La mayoría de los cilindros usan bronce SAE 660 para los rodamientos y acero al carbono de calidad media para cabezales y bases, que es el adecuado para la mayoría de las aplicaciones. Sin embargo, los materiales más resistentes, como por ejemplo el hierro dúctil 65-45-12 pueden mejorar el rendimiento para tareas industriales complejas. Además, a la hora de elegir el tipo de material del pistón hay que tener en cuenta los ambientes húmedos o de alta humedad, donde el acero inoxidable 17-4PH puede ser más duradero que el acero de carbono endurecido con cromado, que es el que se utiliza en la gran mayoría. Asimismo, hay que tener en cuenta y cuidado con las posibles caídas de presión y la sobre presión que pueden afectar a los materiales y al funcionamiento de los cilindros.

Y es que hay una serie de características que debemos de tener en cuenta a la hora de seleccionar un cilindro para una aplicación o trabajo concreto. Debemos saber perfectamente cuál será el uso y el fin del mismo, es decir, qué aplicación le daremos para un trabajo concreto. De manera general algunas características que hay que especificar y tener en cuenta son:

  • El tipo de funcionamiento necesario: empujar, tirar o ambos. Y si será de simple o de doble efecto según las necesidades e intereses de funcionamiento
  • Fuerza
  • Fluido
  • Presión
  • Temperatura ambiente y de fluido
  • Amortiguación
  • Carrera
  • Altura y velocidad del émbolo
  • Material
  • Base
  • Tubo
  • Accesorios
  • Montaje
  • Dimensiones
  • Peso
  • Diámetro
  • Resistencia

Además los grandes fabricantes del mercado cuentan con configuradores que te permiten calcular los diferentes parámetros para seleccionar el cilindro correcto. Destaca: Enerpac.

Con estos datos podemos establecer qué tipo de cilindro es el que interesa para la aplicación o el trabajo requerido.

Fuente: Fluid Power World

 

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