Fundamentos neumáticos
Un cilindro neumático utiliza la presión de un gas para realizar un trabajo, específicamente un trabajo lineal. La palabra "neumático" proviene del griego y se refiere al aire, que es el tipo de gas menos costoso y más común que se utiliza en los cilindros neumáticos. El aire se puede tomar y comprimir fácilmente para rellenar los sistemas neumáticos y no representa el mismo peligro que otros gases. En su lugar, se pueden utilizar algunos gases inertes, pero estos deben pedirse o fabricarse precomprimidos en tanques y tienen usos más limitados.
Tipos de cilindros
El cilindro en sí contiene una cámara para que entre el aire comprimido, un camino para que salga, un pistón que hace la mayor parte del trabajo involucrado, y algún tipo de sistema de acción del cual el pistón es parte de. Hay varios tipos diferentes de sistemas de acción para cilindros neumáticos y cada uno proporciona un tipo de fuerza ligeramente diferente. La primera y más simple versión es el cilindro de acción simple, donde un sistema orientado al pistón fuerza el aire comprimido a través de una válvula solenoide hacia la parte posterior del pistón. Este aire altamente comprimido busca la forma más fácil de salir y ejerce una gran cantidad de fuerza en la cara del pistón. El área de la superficie de la cara del pistón, o el tamaño del orificio, afecta directamente la facilidad con que el aire logrará empujar el pistón. Cuanto mayor sea el tamaño del orificio, más fácilmente lo moverá el aire, hasta que el peso mismo se convierta en un factor importante. A medida que se empuja el pistón, el aire sale a través de válvulas de escape que se colocan cuidadosamente más abajo del cilindro. El pistón vuelve a caer naturalmente en su lugar hasta que se dispara otra ráfaga de aire comprimido en el cilindro.
El cilindro de simple efecto también se puede modificar con un mecanismo de resorte comprimido, insertado entre el extremo del cilindro y el lado del pistón opuesto al lugar donde entra el aire comprimido. Este sistema funciona de manera similar al estándar, pero después de que se libera el aire comprimido, el pistón es forzado a bajar a su posición original al final del cilindro por el resorte. Este sistema se utiliza para movimientos lineales repetidos que involucran cargas pesadas y requiere una mayor fuerza de aire comprimido para completar su tarea.
Sistemas de doble efecto
Como explica la International Fluid Power Society, otros sistemas de cilindros son de doble acción o sistemas que utilizan válvulas para inyectar dos corrientes diferentes de aire comprimido, alternando a cada lado de la pistón. Una ráfaga de aire comprimido empuja el pistón hacia afuera y otra ráfaga lo empuja a la posición inicial. Se necesita más aire comprimido en este sistema y, al igual que los demás, la presión del aire utilizado debe controlarse cuidadosamente.