Cómo funciona un cilindro hidráulico?
El cilindro hidráulico permite convertir la energía hidráulica en movimiento lineal. Los cilindros hidráulicos se utilizan para accionar plumas de excavadoras, máquinas elevadoras, así como para mover herramientas en máquinas y prensas.
Construcción de un cilindro hidráulico
El cuerpo del cilindro está formado por un tubo cilíndrico, una base y una cabeza. La carcasa del cilindro hidráulico contiene un pistón, que es una pieza que divide el tubo del cilindro en dos cámaras. El pistón está equipado con empaquetaduras para permitir que el fluido fluya de una cámara a la otra. El pistón tiene un vástago unido a él, a través del cual la fuerza del pistón se transmite al mecanismo que mueve el cilindro hidráulico.
La cabeza tiene un agujero a través del cual se mueve el vástago.
La cabeza dispone también de una empaquetadura del vástago, con el fin de evitar la fuga de fluido del cilindro sobre el vástago; y un separador, que elimina el polvo y la suciedad del vástago
.Debe haber juntas en los puntos de contacto del tubo del cilindro con la base y la cabeza. De lo contrario, el fluido saldría del cilindro hidráulico.
El fluido presurizado fluye hacia la cavidad del cilindro hidráulico y empuja el pistón al que está unido el vástago.
Cilindros hidráulicos de simple efecto
En los cilindros hidráulicos de simple efecto, el fluido solo puede actuar en un lado del pistón. En un cilindro con retroceso por resorte, el vástago se puede retraer por el peso de la carga o por la propia fuerza del resorte. Un ejemplo de cilindro hidráulico de simple efecto sería un gato hidráulico.
Cilindros hidráulicos de doble efecto
En los cilindros hidráulicos de doble efecto, el fluido puede actuar sobre el pistón desde ambos lados. Si el fluido se suministra a la primera cámara, el pistón se extenderá y el fluido deberá salir de la segunda cámara. Para retraer el vástago, se debe suministrar fluido a la segunda cámara y el fluido de la segunda cámara debe enviarse al cilindro.
Para mover el vástago del cilindro hidráulico es necesario controlar el flujo del fluido. Para ello existe un dispositivo especial: la válvula de control direccional hidráulico. La fuerza desarrollada por un cilindro hidráulico se calcula como el resultado de la presión del fluido por el área sobre la cual actúa el fluido.
La velocidad de extensión del vástago estará determinada por el flujo de fluido en el cilindro hidráulico y el volumen de la cámara.
Cilindros hidráulicos de doble vástago
Los cilindros hidráulicos de doble vástago se utilizan sobre todo en sistemas de conducción: suelen usarse en los sistemas de dirección asistida de los vehículos y en los engranajes de dirección de los aviones.
Сilindro telescópico
Los cilindros hidráulicos de este tipo están construidos según el principio de un telescopio. El vástago del cilindro hidráulico está formado por secciones insertadas unas dentro de otras. Veamos el funcionamiento de un cilindro telescópico de simple efecto.
Cuando se suministra el fluido, la sección más grande se extenderá primero. Cuando la primera sección alcanza la posición final, la segunda sección se extiende. Y así sucesivamente. El cilindro telescópico se retrae por la carga externa. Solo es necesario conectar la cavidad interior del cilindro con la línea de descarga.
En un cilindro hidráulico telescópico de doble efecto, es necesario suministrar líquido a la cavidad opuesta.
Cuando se suministra líquido a la cavidad interior del cilindro, el vástago se extiende. Para retraer el vástago telescópico, hay que suministrar líquido a la cavidad opuesta.