¿Por qué es importante la amortiguación en cilindros neumáticos?

Por Josh Adkins Especialista en marketing de productos, Actuadores, de Emerson

La amortiguación no es un concepto nuevo en la potencia de fluidos, pero es importante ya que puede influir en la vida útil y el rendimiento de las máquinas. Por lo general, se requiere amortiguación en los cilindros para desacelerar la carga que mueve el pistón. Sin él, el pistón puede golpear la tapa del extremo del cilindro. La fuerza de este impacto puede causar golpes, vibraciones y oscilaciones que se extienden al resto de la máquina. Estos efectos negativos pueden alterar la precisión del cilindro, generar un exceso de ruido y desgastar prematuramente el cilindro y sus componentes. La amortiguación del extremo reduce la velocidad de desplazamiento del cilindro antes de que el pistón golpee la tapa del extremo, lo que reduce el impacto y la tensión de los componentes.

¿Qué es la amortiguación?

La amortiguación puede tomar varias formas. Puede usar amortiguadores externos, amortiguación de impacto simple con un parachoques elástico, amortiguación neumática integrada o una combinación de tecnologías de amortiguación.

Para que la amortiguación funcione de manera efectiva, el nivel de amortiguación debe ajustarse de manera óptima para la aplicación dada. Si no hay suficiente amortiguación, el choque del impacto es mayor cuando el pistón golpea la tapa del extremo con consecuencias negativas directas para la vida útil del cilindro y las piezas mecánicas conectadas a él. Si hay demasiada amortiguación, el pistón tarda más en recorrer la longitud del cilindro, lo que afecta negativamente el tiempo del ciclo y reduce la producción de la máquina.

Cuando la amortiguación neumática está correctamente ajustada, la dirección del recorrido del pistón es uniforme durante toda la secuencia de amortiguación y la velocidad del pistón es exactamente cero cuando llega al final de su recorrido. Esto se llama amortiguación ideal.

Para visualizarlo más fácilmente, la amortiguación ideal se logra cuando el pistón no rebota en absoluto. Cuando el pistón no rebota, proporciona el tiempo de carrera más corto posible y no tensiona el cilindro. El contacto de la cubierta final produce un sonido insignificante y se optimiza el tiempo total del ciclo.

Beneficios de la amortiguación ideal

La amortiguación ideal en cilindros neumáticos proporciona varios beneficios notables.

Los cilindros ajustados de manera óptima pueden aumentar la productividad y ahorrar costos y energía. Al minimizar el impacto, la vibración y las oscilaciones del cilindro en el sistema, la amortiguación ideal prolonga la vida útil del cilindro y sus componentes. Esto reduce el mantenimiento, el tiempo de inactividad de la máquina y los costos de reemplazo. También crea un entorno de trabajo más silencioso para los operadores y mejora el tiempo total del ciclo de trabajo. Los tiempos de ciclo reducidos aumentan la productividad del usuario final, lo que brinda a los OEM una ventaja competitiva.

Otro beneficio clave es una mayor precisión, particularmente en aplicaciones de recoger y colocar que requieren una precisión absoluta cuando el cilindro alcanza su posición final.

La amortiguación neumática ideal es fundamental para las aplicaciones que requieren una precisión absoluta y un funcionamiento cuidadoso.

Cómo lograr una amortiguación ideal

Para optimizar el nivel de amortiguación para una aplicación específica, deberá confirmar algunos parámetros del cilindro. Estos son la presión de funcionamiento, la masa de carga y la velocidad del pistón. Si tiene el tamaño adecuado para la aplicación, cada cilindro tiene un ajuste de amortiguación ideal para una masa y una presión de funcionamiento determinadas. Además de las medidas de estos parámetros, también necesitará el gráfico de amortiguación del fabricante del cilindro neumático o el sistema de cálculo en línea del fabricante del cilindro neumático.

Una vez que tenga las medidas, el primer paso es asegurarse de que la velocidad del pistón se corresponde con la especificada en la tabla de amortiguación o el sistema de cálculo en línea.

La velocidad del pistón debe ajustarse correctamente en todos los casos. Obtendrá los mejores resultados instalando válvulas de control de flujo directamente en los puertos de conexión en los extremos del cilindro. Esto proporciona un flujo de entrada libre mientras le permite ajustar la presión de salida modificando el área del puerto de escape con un tornillo de ajuste. O puede usar válvulas de control direccional con restrictores integrales en su lugar.

Dado que puede ser difícil detectar la velocidad del pistón a simple vista, puede conectar una ayuda electrónica, como AVENTICS ^TM de Emerson. Medidor de tiempo de velocidad (VTM), al exterior del tubo del cilindro. Este medidor puede determinar la velocidad real del pistón rápida y fácilmente, así como medir el tiempo de todas las secuencias en un ciclo de cilindro neumático.

Es importante recordar que cualquier cambio en la presión de funcionamiento, la masa y la velocidad requiere un reajuste de la amortiguación. Una vez que la amortiguación es ideal, estas condiciones de estado estacionario deberían permanecer iguales. También es importante recordar que el ajuste preciso de la amortiguación final requiere experiencia, intuición y, a veces, paciencia.

Además, tenga en cuenta que, en algunas aplicaciones, la amortiguación ideal simplemente no se puede lograr debido al diseño inherente de la máquina o la aplicación. Sin embargo, en la mayoría de los casos, el rendimiento del cojín aún se puede mejorar siguiendo los pasos anteriores.

Cómo lograr una amortiguación ideal de forma más rápida y sencilla

También hay útiles herramientas de ajuste de la amortiguación que eliminan algunas conjeturas sobre la amortiguación ideal al final de la carrera. Las herramientas electrónicas de sensores, como la herramienta de ajuste de amortiguación (CAT) de AVENTICS, hacen que el ajuste de la amortiguación final sea más rápido, simple y preciso. Con solo unos sencillos pasos, puede asegurarse de que la amortiguación del extremo del cilindro neumático se ajuste a la configuración correcta. Un beneficio adicional es que los ajustes son reproducibles, independientemente de las influencias externas.

Para usar el CAT, simplemente coloque el sensor en el cilindro y enciéndalo. Luego, puede ver todas las funciones en una gran pantalla LED y ajustarlas en consecuencia. La aplicación AVENTICS opcional (Android/iOS) también puede proporcionar gráficamente información adicional sobre la velocidad del pistón y las características de amortiguación. Cuando la amortiguación es ideal, se le da luz verde. La pantalla muestra un semáforo que cambia de rojo a amarillo y luego a verde a medida que ajusta y también indica en qué dirección ajustar el tornillo del cojín para mejorar el rendimiento del cojín.

Si tiene preguntas sobre la amortiguación neumática o desea obtener más información, visite emerson.com/aventics.

AVENTICS ^TM de Emerson La herramienta de ajuste de la amortiguación (CAT) de la serie y la aplicación AVENTICS opcional hacen que el ajuste de la amortiguación del extremo del cilindro neumático sea fácil, rápido y preciso.