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Los cilindros permiten que los sistemas hidráulicos utilicen movimiento lineal y fuerza sin engranajes mecánicos o palancas al transferir la presión del líquido a través de un pistón al punto de operación.
Los cilindros hidráulicos funcionan tanto en aplicaciones comerciales (prensas hidráulicas, grúas, forjas, máquinas empacadoras) como en aplicaciones celulares (máquinas agrícolas, equipos de construcción, equipos marinos). Y, en comparación con los sistemas neumáticos, mecánicos o eléctricos, el sistema hidráulico podría ser más simple, más duradero y ofrecer mayor potencia. Por ejemplo, una bomba hidráulica proporciona aproximadamente diez veces la densidad de potencia de un motor eléctrico de tamaño similar. Los cilindros hidráulicos también están disponibles en una impresionante variedad de escalas para satisfacer una variedad de necesidades de aplicación.

Elegir el cilindro adecuado para una aplicación es crucial para lograr la máxima funcionalidad y confiabilidad. Lo que significa considerar varios parámetros. Afortunadamente, hay una variedad de tipos de cilindros, técnicas de instalación y "pautas" disponibles para ayudar.
Tipos de cilindros

Las tres configuraciones comunes de cilindros son los estilos con tirantes, soldados y con ariete. Los cilindros de tirantes utilizan acero roscado de alta resistencia cilindro hidráulico tirantes, generalmente en el exterior de la carcasa del cilindro, para proporcionar un equilibrio adicional. Los cilindros soldados incluyen una carcasa de cilindro soldada de alta resistencia con un cilindro soldado directamente a las tapas de los extremos y no necesitan tirantes. Los cilindros de ariete son simplemente lo que parecen: el cilindro empuja hacia adelante usando una presión muy alta. Los cilindros de pistón se utilizan en aplicaciones de servicio pesado y la mayoría de las veces empujan cargas en lugar de tirar.

Para todo tipo de cilindros, las medidas cruciales incluyen la carrera, el diámetro del orificio y el diámetro del vástago. Las longitudes de los trazos cambian de menos de una pulgada a varios pies o incluso más. Los diámetros de orificio pueden variar desde un ”hasta mucho más de 24 pulgadas, y los diámetros de vástago del pistón varían entre 0.5 in. Y más de 20 in. Sin embargo, si se utiliza, la decisión de las mediciones de carrera, diámetro interior y vástago puede estar ligada a factores ambientales. o condiciones de diseño. Por ejemplo, el espacio podría ser demasiado limitado para el tamaño de trazo perfecto. Para los cilindros de tirantes, aumentar el tamaño del orificio significa aumentar el número de tirantes necesarios para mantener el equilibrio. Aumentar el diámetro del orificio o del vástago del pistón suele ser una forma ideal de compensar cargas más altas, pero Es posible que las consideraciones de espacio no permitan esto, en cuyo caso particular pueden ser necesarios varios cilindros.
Métodos de montaje de cilindros

Los métodos de montaje también juegan un papel importante en la funcionalidad del cilindro. Generalmente, los montajes en la línea central del cilindro son los mejores para la transferencia de potencia en línea recta y para evitar su uso. Los tipos comunes de montaje incluyen:

Soportes de brida: muy resistentes y rígidos, pero tienen poca tolerancia a la desalineación. Los expertos recomiendan montajes de extremo de tapa para cargas de empuje y montajes de extremo de vástago donde una carga importante pone en tensión el vástago del pistón.

Cilindros de montaje lateral: fáciles de configurar y mantener, sin embargo, los soportes crean un momento de giro a medida que el cilindro aplica fuerza a los lotes, lo que aumenta el deterioro. Para evitar esto, especifique una carrera al menos tan larga como el diámetro de los cilindros de montaje parcial (una carga grande puede hacer que la carrera corta y los cilindros de gran diámetro sean inestables). Los soportes de las piezas deben estar bien alineados y la carga soportada y guiada.

Montajes de orejetas de línea central: absorben fuerzas en la línea central, pero requieren pasadores para asegurar las orejetas para evitar el movimiento en presiones más altas o bajo circunstancias de choque.

Montajes de pivote: absorben la fuerza en la línea central del cilindro y permiten cambiar la alineación del cilindro en un plano. Los tipos comunes incluyen horquillas, soportes de muñón y cojinetes esféricos. Debido a que estos soportes permiten que un cilindro gire, deben usarse con accesorios de extremo de varilla que también pivoten. Los soportes de horquilla se pueden utilizar en cualquier orientación y generalmente se recomiendan para carreras breves y cilindros de diámetro pequeño a mediano.
Especificaciones clave

Condiciones de funcionamiento: los cilindros deben coincidir con una aplicación particular en lo que respecta a la cantidad de presión (psi), la presión ejercida, los requisitos de espacio impuestos por el diseño de la máquina, etc. Pero conocer los requisitos de trabajo es la mitad de la tarea. Los cilindros también deben soportar altas temperaturas, humedad e incluso agua potable salada para sistemas hidráulicos marinos. Dondequiera que las temperaturas suban típicamente a más de 300 ° F, los sellos de caucho de nitrilo Buna-N estándar pueden fallar en la selección de cilindros con sellos de caucho sintético Viton. En caso de duda, asuma que las condiciones de funcionamiento serán más difíciles de lo que parecen a primera vista.

Tipo de fluido: la mayoría de los sistemas hidráulicos utilizan un tipo de aceite esencial mineral, pero las aplicaciones que involucran fluidos sintéticos, como por ejemplo los ésteres de fosfato, requieren sellos de Viton. Una vez más, los sellos de Buna-N pueden no ser adecuados para manejar sistemas hidráulicos de líquidos sintéticos. El poliuretano también es incompatible con fluidos con alto contenido de agua, como el glicol de agua.

Sellos: este es el aspecto más vulnerable de un programa hidráulico. Los sellos adecuados pueden reducir la fricción y el uso, alargando la vida útil, ya que el tipo de sello incorrecto puede resultar en tiempo de inactividad y dolores de cabeza por mantenimiento.

Materiales del cilindro: el tipo de acero utilizado para la base, la base y el cojinete del cilindro podría marcar una diferencia significativa. La mayoría de los cilindros utilizan bronce SAE 660 para cojinetes de biela y metal de carbono de grado medio para culatas y bases, que es suficiente para la mayoría de las aplicaciones. Pero los materiales más potentes, como por ejemplo el hierro dúctil 65-45-12 para cojinetes de biela, pueden proporcionar una gran ventaja de rendimiento para tareas industriales difíciles. El tipo de materiales del vástago del pistón puede ser esencial en ambientes húmedos o de alta humedad (electrónicos, p. Ej., Hidráulica marina) donde el acero inoxidable 17-4PH puede ser más duradero que el metal de carbono cementado estándar con cromado utilizado para la mayoría de los vástagos del pistón .