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Un **cilindro de dirección neumático** funciona como una fuente de energía para los mecanismos de dirección. Su función principal es convertir el movimiento lineal de los gases en movimiento rotatorio. Los siguientes son los tipos de cilindros de dirección.
Cilindro neumático de doble efecto
El cilindro de doble efecto permite que la presión del gas actúe en ambos lados del pistón. Esto lleva a una mayor producción de fuerza en el sistema. El método prevalente para el desplazamiento del pistón es a través de la presión del gas. Se generan grandes fuerzas para facilitar el movimiento de cargas pesadas. La presión utilizada en este tipo de cilindro está entre 0,01 y 1,0 MPa (10,2-145,04 psi). El rango de temperatura suele estar entre -20 Celsius y 80 Celsius.
Cilindro neumático rotatorio:
Un cilindro rotatorio funciona como un cilindro lineal estándar. Sin embargo, produce movimiento rotatorio. El actuador en este tipo de cilindro genera un par que tiende a rotar la carga. Según la investigación, un actuador neumático rotatorio puede tener una capacidad de par de 35 Nm a más de 2000 Nm.
El par producido depende del tamaño y la presión del aire utilizado para accionarlo. Los cilindros rotatorios son más compactos que los cilindros lineales. Se utilizan principalmente para abrir y cerrar amortiguadores y válvulas.
Cilindro de doble efecto con amortiguación integrada
Este tipo de cilindro combina las características de un cilindro de amortiguación y de doble efecto. La amortiguación se refiere a la acumulación gradual de fricción hacia el final de la carrera del pistón. Facilita un movimiento de parada más suave. Los cilindros con amortiguación integrada permiten un movimiento guiado de los componentes móviles. Absorbe los golpes, los impactos y las vibraciones, aumentando la vida útil de los equipos y la maquinaria.
Cilindro neumático de oxígeno
El cilindro de oxígeno almacena oxígeno a alta presión para la industria sanitaria. La presión es de alrededor de 2000-3000 psi cuando está lleno. Hay diferentes tamaños. La llave que se utiliza para abrir y cerrar el cilindro se llama válvula.
Capacidad:
La carga de trabajo o la capacidad de los cilindros de dirección para diversos sistemas de dirección varía. El tipo de vehículo, el tamaño, el peso y el diseño afectarán la capacidad. Por ejemplo, los camiones pesados pueden tener cilindros de dirección con una capacidad de 3-5 toneladas por metro.
Salida de fuerza:
La salida de fuerza del cilindro de dirección está relacionada con la capacidad. Los vehículos ligeros tienen una salida de fuerza que varía de 2.000 a 3.000 libras (o más). Se necesita una fuerza mayor para los camiones pesados para superar el peso, por lo que podría empezar en 5.000 libras y posiblemente llegar a las 10.000 libras.
Montaje:
Cada vehículo tiene puntos de montaje únicos. El cilindro de dirección debe encajar perfectamente entre los puntos de montaje del vehículo. Los estándares son diferentes para los camiones ligeros en comparación con los camiones pesados. Por ejemplo, los camiones ligeros pueden utilizar una conexión de pasador o rótula, mientras que un camión pesado puede tener bridas o un tubo.
Inspección de fugas, daños o conexiones sueltas:
Inspeccione regularmente el cilindro de dirección neumático del vehículo para comprobar si hay señales de daños o fugas. Los daños o las fugas aumentarán el desgaste del engranaje de dirección. Esto se traduce en mayores costes de mantenimiento. Si hay una fuga, asegúrese de repararla inmediatamente. Busque cualquier señal de deshilachamiento, cortes o grietas en el cilindro de dirección. Además, compruebe si hay conexiones sueltas al bastidor del vehículo o a los componentes de la dirección.
Lubricación de las piezas móviles:
La lubricación reduce el desgaste del engranaje de dirección y de los casquillos y juntas del cilindro de dirección. La reducción de la fricción prolonga la vida útil de estos componentes y ayuda a prevenir fugas. Solicite un manual de usuario al fabricante para ver los puntos de lubricación recomendados y los tipos de grasa.
Protección contra contaminantes:
Algunos contaminantes, como la suciedad, pueden acortar la vida útil del engranaje de dirección. Asegúrese de que el cilindro de dirección tiene las botas de polvo apropiadas. Estas cubiertas de polvo evitarán que el polvo y otros contaminantes entren en el sistema.
Embarcaciones marítimas:
Las embarcaciones marítimas utilizan una gran cantidad de potencia de dirección. Los sistemas de engranaje de dirección deben ser capaces de trabajar con piezas de recambio porque los buques son imperecederos. El cilindro de dirección neumático es una opción común para buques de todos los tamaños, desde pequeñas embarcaciones de pesca hasta grandes buques portacontenedores, porque proporciona una fuerte asistencia sin utilizar mucha energía.
Camiones pesados:
Los camiones pesados suelen transportar grandes pesos a largas distancias. El control de precisión de la dirección es fundamental para mantener una buena maniobrabilidad, especialmente al navegar por terrenos difíciles. Muchos camiones pesados utilizan un cilindro de dirección neumático que proporciona una asistencia de dirección constante incluso en las condiciones de conducción más exigentes. Esto permite un control preciso de la dirección, asegurando que el vehículo pueda hacer frente a las operaciones de trabajo pesado sin problemas.
Vehículos todoterreno:
Los vehículos todoterreno suelen atravesar terrenos accidentados y requieren componentes robustos para soportar un uso exigente. Los cilindros de dirección neumáticos se utilizan comúnmente en este tipo de vehículos porque son fuertes, fiables y proporcionan una excelente asistencia a la dirección. Además, los vehículos todoterreno suelen tener sistemas de suspensión complejos. La precisión y la capacidad de respuesta que proporciona la dirección neumática son esenciales para garantizar un contacto adecuado entre las ruedas y el suelo, así como la estabilidad del vehículo.
Maquinaria agrícola:
Los equipos agrícolas suelen trabajar en grandes granjas o campos donde los agricultores tienen que enfrentarse a un trabajo tedioso y que consume mucho tiempo todos los días. Por lo tanto, la ergonomía y la comodidad del operador son consideraciones cruciales en el diseño de la maquinaria agrícola. Los cilindros de dirección neumáticos sobresalen en la ayuda para reducir la cantidad de fuerza y movimiento necesarios para dirigir, haciendo así una contribución muy importante a la comodidad del operador y reduciendo la fatiga física. Esto es especialmente importante para los agricultores que necesitan trabajar largas horas todos los días.
Industria aeroespacial:
La industria aeroespacial necesita precisión, fiabilidad y resistencia a la fatiga en sus productos. Esta industria suele utilizar cilindros de dirección neumáticos para controlar el flujo de aire y proporcionar una dirección precisa en forma de válvulas. Las válvulas son robustas y capaces de soportar los entornos extremos de las aplicaciones aeroespaciales, incluyendo altas altitudes y amplios rangos de temperatura. Su capacidad de control preciso responde a los requisitos exactos de la maquinaria, asegurando así el funcionamiento seguro y sin problemas de los vehículos aeroespaciales.
Considerar el rendimiento de la máquina, la presión, el caudal y el diámetro del cilindro es vital a la hora de seleccionar un cilindro de dirección. Por lo tanto, la comodidad y el deseo de dirigir con facilidad dependen de estos factores.
Rendimiento de la máquina
Es esencial un cilindro de dirección que se corresponda con el rendimiento del vehículo o la máquina. Para los vehículos de alto rendimiento, es preferible un cilindro de dirección más grande porque posee presiones más altas. Los vehículos más pequeños pueden utilizar cilindros más pequeños porque tienen suficiente presión para funcionar eficazmente.
Presión
Cada cilindro de dirección tiene sus clasificaciones de presión, y son distintas para cada vehículo. La presión de trabajo es esencial para que el cilindro funcione correctamente. Por encima o por debajo de la presión de trabajo puede provocar un fallo.
Caudal
Es el volumen de aire o fluido que pasa a través de un cilindro por minuto. Los cilindros de dirección tienen diferentes caudales, y el diseño del vehículo lo determina. El caudal afecta a la velocidad y a la respuesta de la dirección. Los caudales altos son para los coches deportivos que requieren una respuesta rápida.
Diámetro del cilindro
El diámetro del cilindro corresponde a los tamaños del vehículo. Los vehículos más grandes tendrán diámetros de cilindro más grandes para manejar la presión. También afecta a la fuerza ejercida por el cilindro de dirección. Un vehículo con un diámetro de cilindro pequeño no se dirigirá eficazmente.
P1: ¿Cuántos tipos de cilindros de dirección existen?
R1: Hay dos tipos principales de cilindros de dirección: el cilindro de dirección asistida y el cilindro de dirección de cremallera y piñón. El cilindro de dirección asistida proporciona asistencia al conductor para girar el vehículo. Suele estar asistido por energía hidráulica o neumática. En cambio, el cilindro de dirección de cremallera y piñón convierte el movimiento circular del volante en un movimiento lineal que empuja las cremalleras para girar las ruedas.
P2: ¿Cuál es el principio de funcionamiento de un cilindro neumático?
R2: En primer lugar, se inyecta una cantidad específica de aire comprimido en el cilindro, que empujará el pistón hacia afuera. El pistón empezará a moverse linealmente hacia adelante y hacia atrás hasta que se cambie la dirección de la presión del aire.
P3: ¿Cuáles son las ventajas de un cilindro de dirección neumático?
R3: Un sistema de dirección que utiliza presión de aire ofrece un peso total más ligero en comparación con los sistemas hidráulicos. La implementación de componentes que requieren menos mantenimiento debido a su lubricante constante y su longevidad reduce los gastos de por vida del sistema. Por último, la capacidad de respuesta de la dirección mejora con la asistencia del aire comprimido.
