Actuadores de diafragma y actuadores de aire

Actuadores de diafragma / sistemas de muelle neumático

Los actuadores de diafragma y los de fuelle puede utilizarse en diversas aplicaciones como sistemas de accionamiento o de muelle neumático. En el mundo de la neumática, forman una clase propia con propiedades especiales: en particular, no sufren el molesto efecto stick-slip. El efecto stick-slip o también llamado efecto de adhesión-deslizamiento (del inglés Stick "adhesión" y slip "deslizamiento") describe el deslizamiento brusco de cuerpos sólidos que se mueven unos contra otros. Este fenómeno se produce cuando se desplaza un cuerpo cuyo rozamiento de adherencia es significativamente mayor que el rozamiento de fricción. Esto suele ocurrir con los cilindros neumáticos.

Cilindro de fuelle - actuador de diafragma y sistema de muelle neumático

Los cilindros de fuelle son sistemas tanto de accionamiento como de muelle neumático, por lo que entran en la categoría de actuadores de diafragma. Mediante la presurización y la descarga de aire, los cilindros de fuelle actúan como elemento de accionamiento. A medida que aumenta la carrera, la fuerza generada disminuye en función de la constricción del fuelle. Aplicando una presión permanente en los cilindros de fuelle, estos pueden utilizarse como elemento de amortiguación. La sencilla estructura está compuesta de dos placas base metálicas con un fuelle de goma fijado a ellas. No tienen elementos hermetizantes ni piezas mecánicas móviles. Los cilindros de fuelle son actuadores de simple efecto que no necesitan muelle de reposición, ya que la reposición se consigue aplicando una fuerza externa.

Una gran ventaja que brindan los cilindros de fuelle es la altura de instalación particularmente baja en comparación con los cilindros convencionales y la movilidad libre. También son posibles desplazamientos de eje mayores y torsiones angulares de hasta 20°. El efecto "stick-slip", a menudo molesto en los cilindros convencionales, no se produce en los cilindros de fuelle. Los fuelles dobles están pensados para carreras mayores. El uso con diversos fluidos, como aire comprimido, gases y líquidos, es posible si se tienen en cuenta las propiedades de la goma.

Cilindros de fuelle

Músculo neumático: actuadores de contracción de diafragma

Los músculos neumáticos son actuadores de diafragma, o más exactamente actuadores de contracción de diafragma, también conocidos como actuadores de tracción. Han sido desarrollados siguiendo el modelo de un músculo biológico. Está compuesto por un tubo flexible contráctil y empalmes. El tubo flexible contráctil está compuesto por una membrana de goma y un tejido interno de hilos de aramida. La membrana encierra herméticamente el fluido de funcionamiento. Los hilos contribuyen a la robustez y a la transmisión de fuerzas. Cuando se aplica una presión interna, el perímetro de la membrana tubular se expande. Esto provoca una fuerza de tracción y un movimiento de contracción en sentido longitudinal. La fuerza de tracción máxima aprovechable se alcanza al principio del movimiento de contracción y disminuye al aumentar la carrera. Las ventajas: El actuador de diafragma tiene una extraordinaria relación fuerza-peso, ofrece una gran potencia, es rápido y no sufre el efecto stick-slip. Además, cuenta con una fuerza inicial 10 veces superior a la de los cilindros neumáticos comparables.

Músculos neumáticos