¿Cómo funciona un cilindro hidráulico de doble efecto?

Introducción 
Un cilindro hidráulico de doble efecto es un tipo de cilindro que permite la entrada de aceite a presión en ambos lados del pistón. Comúnmente se utiliza como el elemento de accionamiento en gatos hidráulicos.
El actuador en un cilindro hidráulico de doble efecto es el mecanismo de salida principal del sistema de movimiento hidráulico. Aunque puede variar en tamaño, tipo y diseño estructural, este componente suele ser el más destacado. Estos actuadores transforman la presión hidráulica en un movimiento lineal rápido y controlable o en una fuerza para accionar la carga.

A diferencia de un cilindro hidráulico simple, donde solo una de las dos cámaras se llena de aceite y la otra se expone al aire, en un cilindro hidráulico de doble efecto ambas cámaras pueden contener aceite.

La diferencia principal radica en que en un cilindro de doble efecto las dos cámaras tienen aceite, y los movimientos en ambas direcciones deben realizarse mediante presión de aceite. ¿Cómo funciona exactamente?

Primero, es importante comprender la estructura de un cilindro hidráulico de doble efecto. Este tipo de cilindro está compuesto generalmente por la tapa trasera, el cuerpo del cilindro, la varilla del pistón, el conjunto del pistón, la tapa delantera y otras partes principales. Para evitar que el aceite se fugue hacia el exterior del cilindro hidráulico o de la cavidad de alta presión hacia la de baja presión, se instalan dispositivos de sellado entre el cuerpo del cilindro y las tapas, entre el pistón y la varilla, entre el pistón y el cuerpo del cilindro, y entre la varilla del pistón y la tapa delantera. Además, un dispositivo antipolvo se coloca en el exterior de la tapa delantera.

Para evitar que el pistón choque con la cabeza del cilindro cuando se retrae rápidamente al final de su carrera, se incluye un mecanismo de amortiguación en el extremo del cilindro hidráulico. En ocasiones, también se requiere un dispositivo de ventilación.

El actuador más simple es un cilindro hidráulico de simple efecto, donde el líquido está en un solo lado del pistón, y la fuerza y el movimiento de salida se producen solo en una dirección. La gravedad o un resorte externo hacen que el pistón regrese a la posición inicial, y el líquido vuelve al cilindro.

En un cilindro de doble efecto, cuando la varilla del pistón se extiende y se retrae, forzará o moverá el líquido desde cualquiera de los extremos del pistón. El sellado entre el diámetro exterior del pistón y el diámetro interior del cilindro debe ser capaz de manejar problemas tanto de dirección como de movimiento. Además, podría tratarse de un cilindro con varilla doble, lo que incorpora un movimiento de extensión de la varilla del pistón a través de la tapa trasera del cilindro.

En un cilindro hidráulico de doble efecto típico, la fuerza generada cuando los pistones se extienden es ligeramente mayor que la fuerza de contracción. Aunque todos los pistones están sometidos a la misma presión, la fuerza que experimentan difiere debido a las áreas efectivas expuestas al fluido hidráulico.

Otra variante de actuador es el cilindro tipo pistón. El diámetro de la varilla del pistón puede adaptarse a diversos entornos. El diseño completo del diámetro del pistón es aplicable en componentes horizontales de carrera larga o en orientaciones verticales bajo condiciones de presión o impacto. Esto evita que la varilla del pistón se doble bajo carga.

El pistón está unido a una robusta varilla de acero, cuyo extremo opuesto está conectado al extremo del pistón. La superficie de la varilla suele tratarse mediante endurecimiento superficial o cromado, lo que resulta en una superficie finamente acabada que garantiza la durabilidad del efecto de sellado durante un uso prolongado.

El pistón debe estar ajustado con precisión al cilindro. Cada componente es un cilindro rígido y está fabricado con delicadeza para ofrecer un movimiento sin interrupciones.

Los cilindros de doble efecto son los más utilizados en la industria, ya que proporcionan carreras de salida en ambas direcciones. El bloque del cilindro industrial también incorpora varillas de dirección para asegurar el bloque del cilindro, la cabeza del cilindro y la tapa.

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