Para realizar un cálculo sencillo de un cilindro, velocidad = caudal de aceite ÷ área efectiva del pistón. El caudal llena una cámara, por lo que ese mismo caudal hace que una cámara de menor superficie se mueva más rápido. Por eso, un cilindro convencional de un solo vástago y doble efecto suele retraerse más rápido de lo que se extiende cuando se aplica el mismo caudal en ambas direcciones.
Utiliza el área correcta para cada dirección
Durante la extensión, el aceite que entra llena la cámara del extremo de la tapa y actúa sobre toda la superficie del pistón. Durante la retracción, el aceite llena la cámara del extremo del vástago y actúa sobre la superficie anular tras restar la sección transversal del vástago. La diferencia de superficie modifica tanto la velocidad como la fuerza disponible. Un vástago más grande aumenta la diferencia de velocidad, pero también altera el equilibrio de fuerzas y los volúmenes de aceite que debe gestionar el circuito.
Un ejemplo sencillo
Para un diámetro interior de 100 mm, el área del extremo del casquillo es de unos 7.854 mm². Un caudal de 30 L/min equivale a 500.000 mm³/s. Al dividir el caudal por el área se obtiene una velocidad de extensión ideal de unos 64 mm/s. El tiempo correspondiente para una carrera de 500 mm sería de unos 7,9 segundos con un caudal constante. Los tiempos reales pueden variar debido a que el caudal de la bomba, el dosificado de las válvulas, las fugas y la carga varían a lo largo del ciclo.
¿Qué factores influyen en la velocidad de una máquina real?
Una válvula de control de caudal puede dosificar el movimiento, mientras que una bomba variable puede modificar el caudal disponible. Las mangueras largas y los orificios pequeños provocan pérdidas de presión. La temperatura afecta a la viscosidad del aceite; una carga puede acelerar o frenar el movimiento. Al final de la carrera, un amortiguador puede ralentizar deliberadamente el pistón. En máquinas con varios actuadores, el caudal disponible de la bomba puede repartirse. Mide la velocidad en el cilindro y la función, ya que la geometría de la articulación puede hacer que la velocidad de la herramienta difiera de la velocidad del vástago.
Especificar un perfil de movimiento
Se deben indicar las velocidades de aproximación, trabajo, retorno y final de carrera, en lugar de una única cifra correspondiente al tiempo de ciclo. Se deben incluir los requisitos relativos a la carrera, la carga, la presión, el caudal y el control. Las plataformas elevadoras y otros equipos móviles también requieren una revisión de seguridad a nivel de la máquina. Véase la página del cilindro de la plataforma para los datos de entrada de la aplicación.
Referencia técnica: Fórmulas hidráulicas básicas de Parker. La explicación anterior se ha redactado de forma independiente con fines de formación general; los valores de diseño definitivos requieren un análisis específico para cada proyecto.