Cilindros de simple efecto
En este
tipo de cilindros la presión del aire se ejerce sobre toda la superficie del
émbolo. Al determinar la fuerza que realiza el cilindro, hemos de tener en
cuenta que el aire debe vencer la fuerza de empuje en sentido opuesto que
realiza el muelle.
En
estos cilindros solamente se ejerce fuerza en el sentido de avance, es decir, la
fuerza que realiza el aire comprimido, cuando el cilindro regresa a su posición
estable lo hace por medio de la fuerza de empuje del resorte, que
exclusivamente sirve para recuperar la posición del vástago, pero es incapaz de
desarrollar ningún tipo de trabajo mecánico.
A
efectos de cálculo se interpreta que la fuerza del resorte es del orden del 10%
de la fuerza neumática.
Sección
del émbolo:
Volumen:
Φe= Diámetro del émbolo
e= Carrera del vástago (longitud)
Cálculo de la
fuerza del émbolo en avance (en retroceso es debida al resorte).
La fuerza teórica del émbolo se calcula con la siguiente fórmula:
Donde:
S=Superficie
útil.
p=Presión
del aire.
Para
los cálculos neumáticos se admiten las siguientes equivalencias:
1bar=105Pa=1Atm=1Kp/cm2
La anterior podríamos llamarla fuerza teórica o ideal, en la práctica es necesario conocer la fuerza real que realiza el émbolo. Para calcularla hay que tener
en cuenta los rozamientos que existen, lo que provoca unas pérdidas sobre la
fuerza teórica. En condiciones normales de servicio (presiones de 4 a 8 bar) se puede considerar
que las fuerzas de rozamiento suponen entre un 5 a un 15% de la fuerza teórica
calculada.