Un cilindro (hecho de un tubo de cilindro, varilla de pistón o cabezal de cilindro), también conocido como cilindro, actuador neumático o actuador neumático, es un dispositivo mecánico relativamente simple que utiliza la energía de aire comprimido y lo convierte en movimiento lineal. En comparación con los cilindros hidráulicos o eléctricos, los cilindros livianos y de bajo mantenimiento suelen operar a velocidades y fuerzas más bajas, pero en muchos entornos industriales, los cilindros son una opción de movimiento lineal confiable limpia y rentable. Los diseños más comunes incluyen cilindros o tuberías con extremos sellados, un extremo cubierto y el otro extremo cubierto. El cilindro contiene un pistón, que está conectado a una varilla. La barra es impulsada por aire comprimido en un extremo de la entrada y tubería de salida. Hay dos métodos principales de rendimiento: acción única y doble acción.
En un solo cilindro de actuación, el aire se suministra a un lado del pistón a través de un puerto, lo que hace que la varilla del pistón se extienda en una dirección para completar tareas como objetos de elevación. El otro lado libera aire al medio ambiente. El movimiento en la dirección opuesta generalmente ocurre a través de resortes mecánicos, lo que hace que la varilla del pistón regrese a su posición original o básica. Algunos cilindros de actuación individual usan gravedad, peso, movimiento mecánico o resortes instalados externamente para proporcionar energía para la carrera de retorno, aunque estos diseños son menos comunes. En contraste, un cilindro de doble actuación tiene dos puertos que proporcionan aire comprimido para extender y retraer la varilla del pistón. El diseño de doble actuación es más típico en toda la industria, con un estimado del 95% de las aplicaciones que usan este tipo de cilindro. Sin embargo, en algunas aplicaciones, un solo cilindro de actuación es la solución más rentable y adecuada.
En un solo cilindro de actuación, el diseño puede ser la "posición base menos" cuando regresa el resorte, o la "posición base más" cuando se extiende el resorte. Esto depende de si el aire comprimido se usa para proporcionar energía para la carrera externa o la carrera interna. Otra forma de considerar estas dos opciones es empujar y tirar. En el diseño de propulsión, la presión del aire genera empuje, empujando el pistón. Al tirar del diseño, la presión de aire genera empuje y tira del pistón. El tipo más ampliamente especificado es la expansión de presión, que utiliza un resorte interno para devolver el pistón a su posición básica cuando se descarga el aire. Una ventaja del diseño de actuación única es que en caso de pérdida de potencia o presión, el pistón regresa automáticamente a su posición básica. La desventaja de este tipo es que debido a la fuerza de resorte opuesta, la fuerza de salida es algo inconsistente en todo el golpe. La longitud de la carrera también está limitada por el espacio requerido para comprimir el resorte y la longitud del resorte disponible.
Además, recuerde que para un solo cilindro de actuación, se perderán algunos trabajos debido a la fuerza de primavera opuesta. Al determinar el tamaño de este tipo de cilindro, es necesario considerar la reducción de esta fuerza. El diámetro y el accidente cerebrovascular son los factores más importantes a considerar en el proceso de cálculo del tamaño. El diámetro se refiere al diámetro del pistón, lo que define la fuerza del pistón en relación con la presión del aire. Los diámetros de cilindro disponibles están definidos por el tipo de cilindro e ISO u otros estándares. La carrera define el número de milímetros que el pistón y la barra del pistón pueden moverse. La regla general es que cuanto mayor es el diámetro del cilindro, mayor será la fuerza de salida. El rango de tamaño típico del orificio del cilindro es de 8 a 320 milímetros.
La consideración final es el estilo de instalación. Hay múltiples configuraciones disponibles según el fabricante. Algunos de los más comunes incluyen el soporte del pie, el soporte de la cola, el soporte de pivote trasero y el soporte para los oídos. La mejor opción será determinada por la aplicación específica y otros componentes del sistema.