cilindros de fuelle

ABINA
R
IRSTROKE
ACTUADORES
IRMOUNT
R
SASAM 203
AISLADORES
TELF. 938052434 FAX. 938052544
[email protected]
ABINA
IRSTROKE
IRMOUNT
La primera aplicación satisfactoria
de los resortes neumáticos al
aislamiento de vibración se
produjo a finales de la década de
los treinta. Firestone desarrolló los
resortes neumáticos para
satisfacer la necesidad de
disponer de un sistema de
suspensión más eficaz para
camiones y autobuses de gran
recorrido. Los resortes Airide®, pues tal era su nombre,
hacían posible una suspensión que reducía la magnitud de
los impactos de carretera y la vibración transmitidos al
vehículo. Millones de kilómetros de uso real han
demostrado la fiabilidad y eficacia del concepto
de la suspensión de aire de los resortes
“Airide” de Firestone.
Los aisladores neumáticos Airmount y los
actuadores neumáticos Airstroke
representan una
evolución y
ampliación del
campo de
aplicación del
resorte Airide.
Básicamente
son el mismo
producto,
pero con un
nombre que
depende de la
aplicación a la
que se destina. No
R
ACTUADORES
R
obstante, algunas piezas se
diseñan para una aplicación
determinada y no todas las
piezas son compatibles con las
tres aplicaciones.
Los resortes neumáticos son
fuelles elastoméricos muy bien
AISLADORES
diseñados con placas de cierre
metálicas de diseño especial.
Los propios fuelles están fabricados con pliegues de goma
reforzada con fibras. La versión estándar incorpora dos
pliegues de tejido de fibras especiales. Las versiones de
gran resistencia, diseñadas para soportar mayores cargas
y presiones, también están disonibles en
diversos estilos. Los aisladores neumáticos
Airmount y actuadores neumáticos
Airstroke pueden
admitir cargas hasta
450 kN y estar
diseñados para
sistemas con
carreras hasta
355 mm. El
resorte
neumático
estándar
funciona a
temperaturas
entre –37 ° C y
57 ° C y se
dispone de
piezas de materiales especiales para
ampliar este campo.
APLICACIONES
HABITUALES
ACTUADORES NEUMÁTICOS
AIRSTROKE
Los actuadores neumáticos Airstroke se
utilizan principalmente en lugar de
cilindros neumáticos o hidráulicos.
Algunas de las aplicaciones habituales en
la actualidad incluyen:
Prensas de gran superficie
Prensas de estampación
Transportadores
Dispositivos de amarre
Equipos de ensamblaje
Equipos de irrigación
Equipos de alineación automovilísticos
Maquinaria textil y papelera
Maquinaria de aserraderos
Manutención
Válvulas
Lavanderías
AISLADORES NEUMÁTICOS
AIRMOUNT
Dadas las características exclusivas de
los productos Airstroke y Airmount, hay
muchas aplicaciones en las que se
utilizan tanto para accionamiento como
para aislamiento, o con un objetivo
totalmente distinto. Entre estas
aplicaciones están:
Fuelles de protección
Conectores flexibles
Dispositivos de vacíoa
Amortiguadores
Cámaras de expansión
Acoplamientos de transmisiones
© Copyright 1997, Firestone Industrial Products Company
Los aisladores neumáticos Airmount se
utilizan como aisladores de vibración en
gran variedad de tipos de equipos. A
continuación hay una lista parcial de
algunos tipos de instalaciones habituales.
Láseres
Ventiladores
Holografía
Cámaras anecoicas
Microscopios
Pantallas y cribas
electrónicos
vibrantes
Bancos ópticos
Simuladores de
terremotos
Espectrómetros
Transportadores y
Interferómetros
alimentadores por
Agitadores de
vibración
ensayo
Soportes de masas
Equipos para
inerciales
pruebas de impacto
Equipos de ensayo
Forjas
vibrantes
Conjuntos de
Asientos de
generadores
resortes
Maquinaria
industrial
2
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ABINA
Modelos estándar
PLACA DE
CIERRE
SUPERIOR
ENTRADA
DE AIRE
ENTRADA
DE AIRE
PLACA DE
CIERRE
SUPERIOR
ROSCA DE
MONTAJE
ROSCA DE
MONTAJE
CIERRE
DEL
FUELLE
FUELLE
CINTURÓN
ANULAR
TOPE
AMORTIGUADOR
PLACA DE
CIERRE
INFERIOR
FUELLE
PISTÓN
ROSCA DE
MONTAJE
RESORTES NEUMÁTICOS HELICOIDALES
CON PLACAS DE CIERRE
RESORTE NEUMÁTICO DE MANGA
REVERSIBLE CON PLACAS DE CIERRE
(se muestra el n.º 22)
(se muestra el 1T15M-6)
PLACA DE FIJACIÓN
ENTRADA
DE AIRE
ROSCA DE MONTAJE M8 x 1,25
DE 9,5 mm DE PROFUNDIDAD
PERNO DEL
ANILLO DE
CIERRE
FUELLE
77 mm
FUELLE
CINTURÓN
ANULAR
38 mm
25 mm
ARANDELAS
Y TUERCAS
DE
BLOQUEO
ANILLO DE
CIERRE
1/8
RESORTES NEUMÁTICOS HELICOIDALES
CON ANILLOS DE ACERO DE SUJECIÓN POR
PERNOS
(se muestra el n.º 22 con anillo de cierre en lugar de placas de cierre)
ENTRADA
DE AIRE
ENTRADA DE AIRE BSP
Actuador AIRSTROKE 1M1A
ROSCA DE
MONTAJE
PLACA DE CIERRE
SUPERIOR
PLACA DE CIERRE
INTEGRADA
FUELLE
CINTURÓN
ANULAR
PLACA DE
CIERRE INFERIOR
RESORTES NEUMÁTICOS HELICOIDALES GRANDES CON PLACAS LAMINADAS
(se muestra el n.º 203 con placas laminadas en lugar de anillos de sujeción)
11
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SISTEMAS DE INSTALACIÓN DE TUBERÍAS
Hay tres formas básicas de controlar un sistema neumático de
aislamiento suspendido
1. Sistema de válvula de depósito–Con una VÁLVULA DE
DEPÓSITO en cada aislador, cada resorte neumático
puede hincharse por separado. La presión en cada uno
debe controlarse periódicamente, ya que el aire transpira a
través del fuelle.
Para tener una idea de la velocidad de transpiración, un
n.º 116 perderá aproximadamente 2 BAR en un año (de 7
a 5 BAR).
2. Sistema regulado de tres puntos–Los aisladores
neumáticos Airmount pueden conectarse directamente al
sistema de aire comprimido de la planta por medio de
válvulas reguladoras de presión. Ello elimina la necesidad
de inspecciones periódicas. Los resortes neumáticos deben
conectarse siempre en grupos de forma que la masa esté
soportada por sólo TRES REGULADORES.
ARRANQUE Y APAGADO/RESONANCIA Y
AMPLIFICACIÓN
La resonancia es la situación en la que la frecuencia forzada
del sistema vibrante coincide con la frecuencia natural de la
suspensión. Cuando ello sucede, se produce una
AMPLIFICACIÓN del movimiento. Por tanto, si una máquina
está acelerando y decelerando, la amplitud del movimiento
puede exagerarse. Cuanto más tarde la máquina en atravesar
la resonancia (en acelerar hasta la velocidad de
funcionamiento o decelerar desde la misma), mayor será la
amplitud del movimiento.
AISLAMIENTO DE UNA MASA DESBALANZEADA
3. Sistema equilibrado de tres puntos–Si se añaden
válvulas de control al sistema se puede disponer de un
control automático de la altura. De nuevo, sólo debe haber
TRES PUNTOS DE CONTROL o, en este caso, tres
válvulas niveladoras. Si se intenta utilizar más de tres
puntos de control, a menudo las válvulas se bloquean u
obstruyen entre ellas. Se dispone de sistemas de control de
la altura a ±0,03 mm. Las válvulas de nivelación de tipo de
camión proporcionan una precisión de ±1,6 mm.
En este caso, la principal preocupación es la amplitud del
movimiento. Depende de:
1) La relación entre la masa móvil desbalanceada y la
masa total suspendida.
2) La relación de la velocidad de la masa móvil
desbalanceada (frecuencia forzada) y la frecuencia
natural de los Airmount.
La adición de la amortiguación al sistema de aislamiento
(amortiguadores) reducirá la gran amplitud de movimiento
sufrida durante la resonancia.
Si la amplitud del movimiento es excesiva, una posible
solución sería añadir una base inercial para aumentar la
relación entre la masa suspendida total y la masa móvil
desbalanceada. Una buena regla práctica es 10:1,
respectivamente.
CUBIERTA DE DISEÑO
OPERACIÓN A BAJA PRESIÓN
Alrededor del aislador debe haber una holgura suficiente para
que el fuelle no se pinche ni quede atrapado (en la guía de
selección de la página 3 se indica el diámetro máximo a 7
BAR de todos los fuelles Airmount).
PARADAS DE SEGURIDAD
Normalmente se recomienda la colocación de paradas
positivas EN TODOS LOS SENTIDOS (es decir, de
compresión, extensión y para desplazamientos laterales). La
colocación de las paradas verticales depende de la amplitud
del movimiento, tanto durante el funcionamiento normal como
durante el arranque y el apagado. Una buena regla práctica
es ±15 mm respecto a la altura de diseño para las paradas
verticales y ±15 mm (horizontalmente) para las paradas
laterales.
UBICACIÓN INICIAL
No utilizar NUNCA los aisladores neumáticos Airmount para
elevar los equipos a su lugar, dada la estabilidad lateral a las
alturas más bajas de los resortes neumáticos, comentada
anteriormente. El equipo debe descansar sobre topes
colocados ligeramente por debajo de la altura de diseño y
elevado a su posición para el aislamiento.
TIPOS DE LAS PARTES DEL TRIPLE
NEUMÁTICO Y DEL PISTÓN
Estos dos tipos son inestables lateralmente (excepto el
1M1A). Dadas sus frecuencias naturales bajas, ambos
pueden ser buenos aisladores; no obstante, no los utilice
como aisladores neumáticos Airmount sin consultar con
Firestone (sobre orientaciones y precauciones especiales).
La velocidad lateral de un aislador de tipo de convolución
única o doble DISMINUYE si lo hace la presión interna de aire
(se vuelve inestable). Consulte con Firestone si prevé hacer
funcionar un aislador Airmount a menos de 3 BAR.
EFECTO DE UN DEPÓSITO AUXILIAR
Hay una relación directa entre la frecuencia natural y la
eficacia de aislamiento. En general, cuanto menor sea la
frecuencia natural mejor será el aislador (o mayor el
porcentaje de aislamiento). Como ya se comentó, un
aislador Airmount de doble convolución tiene una frecuencia
natural menor que si es de una sola convolución (del mismo
tamaño) porque tiene mayor volumen de aire interno.
Podemos utilizar este principio para reducir la frecuencia
natural de un resorte neumático añadiendo un depósito auxiliar (cámara de presión) externo al aislador. Ello aumenta
efectivamente el volumen del resorte neumático y reduce su
frecuencia natural.
Para que el depósito trabaje correctamente, debe haber un
flujo de aire libre entre el resorte neumático y el depósito. Por
tanto, debe montarse tan cerca como sea posible del aislador.
Para este sistema, el mejor sistema de cierre es un dispositivo
de anillo de cierre, dado que el orificio de la placa de fijación
puede dimensionarse tan grande como el diámetro interior del
fuelle. Una entrada de aire BSP de 3/4" restringirá un poco el
aire en piezas grandes, pero puede utilizarse si las amplitudes
son pequeñas.
AMORTIGUACIÓN
La amortiguación se define cono la relación entre la
amortiguación del sistema y la amortiguación crítica. La
relación de amortiguación intrínseca de un aislador Airmount
está alrededor de 0,03 Este número de amortiguación es tan
pequeño que las fórmulas que usamos lo consideran cero.
10
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Guía de selección
OPCIONES DE CIERRE
Número
del estilo
Diámetro
máximo
a 7 BAR
(mm)
Número
de gran
resistencia
Dim. A
Tipo con
placa de (centros de
las
roscas de
cierre
montaje) (mm)
Dim. B
(mm)
Dim. C Número de
Tipo de
anillo de (diám. del tornillos
tornillo)
(por
cierre
(mm)
anillo)
1M1A-0
1M1A-1
2M1A
2M2A
86
86
88
59
Placa de cierre
de TIPO 1
VÉASE LA PÁGINA DE
DATOS CORRESPONDIENTE
152
152
165
186
211
231
244
257
328
343
386
404
460
442
516
569
709
950
117
124
128
128-1
1
1
1
1
1
1
1
3
3
3
2
2
2
5
5
5
45
44
45
45
45
70
70
89
158
158
159
159
159
229
305
381
45•
73
73
350
419
483
4
N/A
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
N/A
4
4
4
4
4
114
N/A
114
114
114
135
135
160
229
229
287
287
N/A
350
419
483
597
830
6
N/A
6
6
6
6
6
8
12
12
12
12
N/A
18
24
24
32
40
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
114
114
135
135
160
160
229
229
287
287
287
351
419
483
559
597
830
6
6
6
6
8
8
12
12
12
12
12
18
24
24
24
32
40
4
4
4
4
4
4
4
4
229
287
287
351
419
483
597
830
12
12
12
18
24
24
32
40
CON DOS FUELLES
25
255-1.5
224
26
20
20-2
22
22-1.5
21
21-2
233-2
28**
203**
29**
200
215
248-2
163
165
203
218
252
264
328
348
384
406
394
442
508
577
660
709
950
202
210
205
201
218
207
Un solo fuelle
ENTRADA
DE AIRE
BSP DE 1/4
CON UN SOLO FUELLE
16
16ST
131
160
110
116
116-1
115
19
19-.75
113
113-1
153-2
119**
121**
126**
138-1.5
148-1
PERFIL
LATERAL
CIERRES
EN FORMA DE MANGA
A
A
Placa de cierre
de TIPO 2
Con dos fuelles
ENTRADA DE
AIRE BSP DE
1/4 O 3/4
A
A
A
1
1
1
1
3
3
3
3
2
2
2
5
5
5
45
45
70
70
89
89
158
158
159
159
159
229
305
381
3
2
2
5
5
5
158
159
159
229
305
381
45•
45•
73
73
350
419
483
Placa de cierre
de TIPO 3
Con tres fuelles
ENTRADA DE
AIRE BSP DE
1/4 O 3/4
B
A
Placa de cierre
de TIPO 4
Manga
reversible
CON TRES FUELLES
352
313
333
312**
323**
320**
321
348-3
333
384
386
462
521
569
709
950
39
314
324
328
73
350
419
483
C
Placa de cierre
de TIPO 5
ENTRADA
DE AIRE
BSP DE 3/4
MANGA REVERSIBLE
1X84D-1
4001
7002
7010
7012
110/70
1T12E-3
1T14C-1
1T14C-3
1T14C-7
1T15T-1
1T15S-6
1T15L-4
1T15M-0
1T15M-2
1T15M-4
1T15M-6
1T15M-9
1T19L-7
1T19L-11
NO EX UN ACTUADOR NEUMÁTICO
79
107
102
127
147
127
231
229
229
285
282
297
325
320
320
320
323
361
361
VÉASE LA PÁGINA DE
DATOS CORRESPONDIENTE
A
B
1T28C-7
1
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
3
2
2
45
89
89
89
158
158
158
158
158
158
158
158
159
159
45•
45•
45•
73
73
73
73
73
73
73
73
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
4
114
160
160
160
229
229
229
229
229
229
229
229
287
287
6
8
8
8
12
12
12
12
12
12
12
12
12
12
Roscas según ISO 228-1; calibre según ISO 228-2.
•38 mm con conexión neumática BSP de 3/4.
**Si se utiliza la opción de placa de cierre laminada, añádanse 17,5 mm a las
alturas indicadas.
3
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ACTUADORES AIRSTROKE®
Número
del estilo
Altura
mínima
(mm)
Carrera
máxima
(mm)
5 BAR de fuerza en la carrera de
50% de
Carrera
25 mm
la carrera máxima
(kN)
máxima
(kN)
EN FORMA DE MANGA
1M1A-0
1M1A-1
2M1A
2M2A
38
38
64
30
36
60
86
26
1,8
2
2,0
0,6
—
—
1,9
—
1,7
1,5
1,4
0,5
3,8
2,9
5,6
7,5
8,5
11,0
12,3
14,6
27,2
28,5
40,2
44,0
52,6
56,9
79,6
105,2
175,0
315,5
—
––
—
6,8
7,7
10,3
11,1
13,2
24,8
25,7
36,6
37,1
46,1
52,9
73,2
97,6
160,9
287,5
2,6
2,6
3,7
4,6
3,8
5,2
6,2
6,9
13,7
13,9
20,2
23,1
32,1
33,5
47,7
67,8
96,7
218,7
5,5
6,4
9,5
11,0
15,5
16,1
29,1
31,3
41,8
46,1
44,7
59,9
85,5
107,8
142,3
171,6
314,5
4,9
5,8
7,9
9,1
13,0
12,4
25,1
26,4
36,7
39,2
39,8
50,9
75,1
96,2
130,3
153,3
282,0
2,8
3,6
3,9
5,8
7,3
8,9
15,5
16,3
23,7
24,0
23,8
35,2
52,2
70,5
97,8
116,5
219,4
33,2
43,2
42,5
63,5
85,5
115,4
176,5
310,5
26,2
35,7
36,0
52,5
73,2
98,1
150,0
285,8
17,6
22,7
25,2
36,8
51,0
72,9
106,5
216,1
CON UN SOLO FUELLE
16
16ST
131
160
110
116
116-1
115
19
19-.75
113
113-1
153-2
119**
121**
126**
138-1.5
148-1
48
53
51
54
51
51
51
51
51
51
51
51
65
51
51
51
51
64
36
28
53
111
79
79
107
79
89
99
97
117
120
107
91
112
135
122
CON DOS FUELLES
25
255-1.5
224
26
20
20-2
22
22-1.5
21
21-2
233-2
28**
203**
29**
200
215
248-2
71
76
72
76
76
76
76
76
76
76
76
84
84
84
84
84
107
84
112
125
145
155
203
180
198
180
221
264
173
183
191
185
224
231
CON TRES FUELLES
352
313
333
312**
323**
320**
321
348-3
114
114
114
114
114
114
114
140
267
267
305
264
277
300
361
351
MANGA REVERSIBLE
1X84D-1
4001
7002
7010
7012
110/70
1T12E-3
1T14C-1
1T14C-3
1T14C-7
1T15T-1
1T15S-6
1T15L-4
1T15M-0
1T15M-2
1T15M-4
1T15M-6
1T15M-9
1T19L-7
1T19L-11
NO USAR EL 1X84D-1 COMO ACTUADOR AIRSTROKE
92
51
127
102
115
152
127
147
203
102
152
152
105
127
152
178
216
167
203
92
102
127
140
122
193
196
208
239
170
254
252
178
211
267
310
384
303
385
1,1
2,8
2,3
2,9
4,0
3,0
11,4
11,8
12,4
20,3
20,5
23,0
23,0
24,9
25,3
25,6
26,0
33,5
34,7
1,5
2,6
2,5
3,2
3,7
2,5
10,5
10,5
10,5
17,7
17,3
22,4
22,5
24,2
23,2
22,6
23,0
29,0
28,1
1,3
2,8
2,8
2,7
3,6
2,2
7,1
7,2
7,0
12,0
12,1
14,8
15,5
16,5
16,5
16,6
17,6
19,6
22,2
* Para determinar la fuerza del Airstroke a otras presiones, dividir la fuerza
indicada por 5 BAR y multiplicar el resultado por la nueva presión.
** Si se utiliza la opción de placa de cierre laminada, añadir 17,5 mm a las
alturas indicadas.
Ventajas de:
IRSTROKE
R
ACTUADORES
¿Por qué utilizar un actuador Airstroke (en lugar de un
cilindro hidráulico o neumático) para el accionamiento?
BAJO COSTE
En general, el coste inicial de un actuador Airstroke es la mitad o menos
del de un cilindro neumático o hidráulico convencional con la misma
capacidad de fuerza. Esta ventaja de coste inicial es varias veces mayor
en los tamaños grandes.
GAMA DE ESPESORES O ANCHURAS
Los actuadores neumáticos Airstroke están disponibles en tamaños que
abarcan desde 90 hasta 940 mm de diámetro. La capacidad de fuerza es
de 450 kN. Son posibles carreras hasta 355 mm.
DURAN TODA LA VIDA
Los actuadores neumáticos Airstroke son otra aplicación de los probados
resortes Airide de Firestone, utilizados en suspensiones de camiones y
autobuses. Los resortes Airide han demostrado su longevidad y duración
para trabajar bajo condiciones ambientales adversas, un factor crítico en
el diseño de máquinas.
NO PRECISAN LUBRICACIÓN NI MANTENIMIENTO
Los actuadores neumáticos Airstroke no tienen barras, pistones ni juntas
de deslizamiento internos que requieran lubricación o mantenimiento.
Esto permite incluir los actuadores neumáticos Airstroke en diseños de
aplicaciones en las que la suciedad o el polvo destruirían las juntas de los
cilindros convencionales.
SIN FRICCIÓN PARA UNA RESPUESTA INMEDIATA
Dado que los actuadores neumáticos Airstroke no tienen juntas de
deslizamiento, no hay la resistencia inicial por fricción de los cilindros
convencionales.
MEDIOS FLEXIBLES
Un actuador neumático Airstroke puede trabajar con líquido o con gas (en
la página 14 de nuestro Manual de Ingeniería están las opciones de medios
aceptables).
CAPACIDAD ANGULAR
Un actuador neumático Airstroke presenta la capacidad exclusiva de
carrera en arco sin amarre giratorio. Es posible el movimiento angular
hasta 30 grados junto con la ventaja para el diseño de unos enlaces
generalmente menos complejos.
TOLERANCIA A LA CARGA LATERAL
Los actuadores neumáticos Airstroke, dentro de ciertos límites, no se ven
afectados por las cargas laterales, a diferencia de los cilindros
convencionales. Esta capacidad de mal alineamiento elimina posibles
curvaturas de las barras, las rayaduras y el desgaste excesivo de la junta
habituales en los cilindros convencionales.
ALTURA DE COMIENZO COMPACTA
Los actuadores neumáticos Airstroke presentan un perfil bajo en comparación con los cilindros convencionales. Nuestro actuador Airstroke
más pequeño (90 mm de diám.) se comprime hasta sólo 38 mm de
altura, mientras que nuestro mayor Airstroke de triple fuelle (940 mm de
diám.) se comprime hasta unos muy compactos 140 mm.
SELLADO Y COMPROBADO EN FÁBRICA
La mayoría de los actuadores neumáticos Airstroke presenta el probado
concepto de Firestone de las placas de cierre engarzadas. El diseño
engarzado permite el ensayo antes del envío y una rápida instalación en
el equipo.
4
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ABINA
Tabla de aislamiento de vibraciones de los Airmount
®
HERZIOS
60 7
0
99
.5
99
99
.9
30
80
40
90
50
98
97
95 9
6
Po
ai rce
sl n
am ta
ie je d
nt e
o
an
ci
a
20
10
9
8
7
6
Re
so
n
FRECUENCIA FORZADA (PERTURBADORA) (ff)
100
90
80
70
60
5
Amplificación
4
3
2
1
.1
.2
.3
.4 .5 .6 .7 .8.9 1
2
3
4
5 6 7 8 9 10
20
30
40 50 60 70 80 90100
HERZIOS
FRECUENCIA NATURAL (fn)
Qué se debe hacer y qué no con los aisladores de
vibraciones Airmount
®
CENTRO DE GRAVEDAD
ESTABILIDAD E ÍNDICES LATERALES
Los sistemas de aislamiento Airmount son
intrínsecamente blandos (flexan fácilmente); por tanto,
deben tomarse precauciones para garantizar que el
sistema sea estable. En primer lugar, se debe considerar
la posición del centro de gravedad (cdg). Idealmente, los
aisladores Airmount deben estar en el mismo plano
(paralelo al suelo) que el centro de gravedad. Si ello no es
posible, siga esta directriz: la distancia entre los puntos de
apoyo más estrechos debe ser al menos dos veces la
altura del centro de gravedad por encima de los puntos de
apoyo.
Los resortes neumáticos de uno o dos fuelles DEBEN
UTILIZARSE A LA ALTURA DE DISEÑO INDICADA,
dado que se trata del punto con el máximo índice lateral o
estabilidad. El índice lateral DISMINUYE a medida que
DISMINUYE la altura del aislado. Consideremos el n.º 22
a 6 BAR:
Altura
Índice lateral
241 mm
(altura de diseño)
216 mm
191 mm
Índice vertical
62 kN/m
267 kN/m
41 kN/m
Inestable
286 kN/m
—
Obsérvese que el n.º 22 se vuelve inestable en dirección
horizontal o lateral con sólo bajar 50 mm respecto a la
altura de diseño.
A la altura de diseño, y sin depósito auxiliar, las piezas de
uno o dos fuelles siguen este esquema; es decir, el índice
lateral varía de 1/5 a 1/2 del índice vertical (sólo las
mayores piezas de gran resistencia llegan a 1/2).
9
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AISLADORES AIRMOUNT®
Número
del estilo
Altura de
diseño
(mm)
Carga (a la
altura de
diseño) a 7
BAR (kg)
Frecuencia
natural
(@ 5 BAR)
fn(Hz)
Procedimiento de
selección del aislador
Airmount
% de aislamiento a la
frecuencia perturbadora
7 Hz
13 Hz
—
—
92,8
95,1
EN FORMA DE MANGA
1M1A-0
1M1A-1
2M1A
2M2A
65
75
®
254
285
3,5
2,8
En la guía de selección de esta página encontrará las
características del aislador Airmount.
NO USAR EL 2M1A COMO AISLADOR AIRMOUNT
45
97
3,25
–
93,3
508
468
685
798
812
1071
1148
1365
2576
2386
3992
4627
5768
6586
8369
12832
18878
38646
3,9
4,1
3,0
2,1
2,7
2,7
2,4
2,7
2,5
2,6
2,4
2,3
2,1
2,2
2,4
2,3
2,0
2,0
—
––
74,6
90,3
80,9
80,9
85,6
80,4
83,1
82,6
85,6
86,9
90,1
87,4
85,4
87,2
90,3
90,3
90,6
89,0
94,7
97,4
95,8
95,8
96,8
95,7
96,3
96,2
96,8
97,0
97,3
97,1
96,7
97,1
97,7
97,7
535
622
880
971
1234
1469
2449
2409
3778
4178
4498
5498
8568
11499
15703
18588
36165
2,6
2,2
2,1
1,9
1,9
1,6
1,8
1,8
1,8
1,6
1,4
1,7
1,6
1,6
1,6
1,4
1,4
81,8
87,6
88,6
91,3
91,3
93,7
92,1
92,3
92,6
94,0
95,2
92,8
93,9
94,2
94,2
95,2
95,6
96,0
97,2
97,4
98,0
98,0
98,5
98,1
98,2
98,3
98,5
98,8
98,3
98,5
98,6
98,6
98,8
98,9
2913
4064
4055
6137
8918
12129
19005
37439
1,3
1,4
1,3
1,4
1,3
1,3
1,2
1,1
95,9
95,5
96,3
95,5
95,8
96,2
96,8
97,0
99,0
98,9
99,1
98,9
99,0
99,1
99,2
99,3
1,3
1,7
1,8
1,1
1,3
1,6
1,3
1,4
1,3
1,1
2,0
1,2
1,4
1,6
1,4
1,3
1,1
1,0
1,2
1,0
96,4
93,2
92,0
97,0
95,8
94,5
96,2
95,2
96,4
97,4
90,3
96,5
95,5
93,9
95,0
96,3
97,1
97,7
96,8
97,6
99,1
98,4
98,1
99,3
99,0
98,5
99,1
98,8
99,1
99,4
97,7
99,1
98,9
98,5
98,8
99,1
99,3
99,4
99,2
99,4
CON UN SOLO FUELLE
16
16ST
131
160
110
116
116-1
115
19
19-.75
113
113-1
153-2
119**
121**
126**
138-1.5
148-1
76
75
89
140
114
114
140
114
127
140
127
140
150
127
127
127
152
140
1. CAPACIDAD DE CARGA
Seleccione uno o dos aisladores neumáticos
Airmount que puedan soportar la carga de cada
punto de apoyo. Normalmente es preferible diseñar
para presiones entre 4 y 6 BAR. Primero considere
sólo el 1M1A y los tipos de uno o dos fuelles. Tenga
en cuenta que en la gama de 1 a 285 kN encontrará,
en la mayoría de los casos, tanto una pieza de un
fuelle como una de dos que soportarán la carga.
2. DETERMINAR LA EFICACIA DE
AISLAMIENTO
Localice la frecuencia perturbadora en el eje
vertical del gráfico de la página 9. Localice las
frecuencias naturales de las piezas seleccionadas
y encuentre estos valores en el eje horizontal del
gráfico de aislamiento. En la intersección de las
líneas de la frecuencia perturbadora y la frecuencia
natural podrá determinar el porcentaje aproximado
de aislamiento comparando este punto con las
líneas diagonales que representan dichos
porcentajes.
CON DOS FUELLES
25
255-1.5
224
26
20
20-2
22
22-1.5
21
21-2
233-2
28**
203**
29**
200
215
248-2
140
165
165
203
216
254
241
267
241
267
286
241
241
241
241
267
279
3. DETERMINAR LA ALTURA DE
DISEÑO
352
313
333
312**
323**
320**
321
348-3
343
330
373
330
330
356
381
381
MANGA REVERSIBLE
1X84D-1
4001
7002
7010
7012
110/70
1T12E-3
1T14C-1
1T14C-3
1T14C-7
1T15T-1
1T15S-6
1T15L-4
1T15M-0
1T15M-2
1T15M-4
1T15M-6
1T15M-9
1T19L-7
1T19L-11
203
140
114
203
216
185
267
254
279
343
178
305
279
191
241
318
381
470
380
455
308
172
372
367
454
540
349
1461
1470
1470
2490
2422
3143
3171
3407
3252
3175
3230
3951
4853
PARA UTILIZARLOS COMO AIRMOUNT†, CONSULTAR CON FIRESTONE
CON TRES FUELLES
El aislador Airmount DEBE UTILIZARSE A LA
ALTURA DE DISEÑO INDICADA. La pieza de doble
fuelle se utiliza a una altura de diseño un poco
mayor que su equivalente con un fuelle. Asegúrese
de que la altura de diseño esté dentro de las
restricciones de altura. Asimismo, la pieza con doble
fuelle mostrará un porcentaje de aislamiento mayor
(menos transmisión de vibración) que el resorte
neumático de un fuelle. La razón es que la pieza con
doble fuelle tiene un mayor volumen de aire que la
versión con un solo fuelle del mismo tamaño. A
frecuencias perturbadoras entre 7 y 13 Hz, la pieza
con doble fuelle es un aislador de vibración
considerablemente mejor que la de un solo fuelle. A
frecuencias perturbadoras entre 13 y 25 Hzm, la
diferencia es mucho menor. A frecuencias de 25 Hz
y superiores la diferencia es insignificante.
4. DETERMINAR LA PRESIÓN INTERNA
EXACTA Y LA EFICACIA DE
AISLAMIENTO
Existe la posibilidad de que su problema de
vibración concreto no se encuentre dentro de los
criterios de carga y frecuencia perturbadora
presentados en la guía de selección. Entonces, una
vez realizada una selección de piezas preliminar,
pase a la página de datos correspondiente del
Manual de Ingeniería y Guía de Diseño de dicha
pieza para determinar la presión interna específica
necesaria y el porcentaje de aislamiento alcanzable.
* No hinchar por encima de 5 BAR.
† Excepto en los casos del 1X84D-1 y el 1M1A.
** Si se utiliza la opción de placa de cierre laminada, añadir 17,5 mm a las
alturas indicadas.
8
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Procedimiento de selección de Actuadores Airstroke
®
En la página 4 de la guía de selección encontrará las capacidades
de fuerza y carrera de los actuadores Airstroke. Esta información
pretende ser una guía general a las capacidades de las piezas.
Antes de seleccionar el actuador Airstroke correcto, necesita
conocer determinadas características de su aplicación. Una vez
conocidos estos datos, la selección es relativamente fácil. Para una
información más detallada, consiga un ejemplar del Manual de
Ingeniería y Guía de Diseño de Firestone.
1. CARRERA:
La máxima CAPACIDAD DE CARRERA de un actuador Airstroke
es la diferencia entre la altura máxima utilizable y la altura mínima.
Puede utilizarse esta carrera completa O CUALQUIER FRACCIÓN
DE LA MISMA. Si es necesario un tope de caucho interno, tenga en
cuenta que la altura mínima aumenta y, por tanto, la carrera total
disminuye. Una vez determinada, puede elegir el modelo general de
la pieza que necesitará. Para carreras desde menos de 77 mm
hasta 105 mm, normalmente las más eficaces son las piezas con un
fuelle. Utilice el modelo más corto que le ofrezca la carrera
necesaria para su aplicación.
2. FUERZA:
Lea en la tabla las fuerzas a 5 BAR a 25 mm, al 50% de la carrera
máxima y a la carrera máxima. Observe que normalmente la fuerza
disminuye al aumentar la altura. Si dispone de menos de 5 BAR,
divida la fuerza por 5 BAR y multiplíquela por la presión de que
dispone. Si su carrera está entre estos valores, puede estimar el
valor mediante una interpolación lineal. Siempre puede consultar
nuestro Manual de Ingeniería y Guía de Diseño si precisa una
información más exacta. Seleccione la pieza más pequeña y con la
carrera necesaria que satisfaga sus requisitos de fuerza.
3. LOS DATOS DIMENSIONALES SE
ENCUENTRAN EN LA PÁGINA 3:
Es importante comprobar que la pieza que seleccione cabrá en el
espacio disponible. Cuanto mayor sea la fuerza necesaria, mayor
será el diámetro de la pieza. Cuanto mayor la carrera, mayor la
altura mínima. Compruebe que sigue todas las directrices indicadas
en la anterior sección, Qué se debe hacer y qué no.
4. SELECCIONAR LOS CIERRES Y EL TAMAÑO
DE LA ENTRADA DE AIRE:
La mayoría de actuadores neumáticos Airstroke está disponible con
placas fijadas permanentemente o bien dispositivos de anillo de
cierre (alas) (las opciones de fijaciones, conexiones de aire y
posiciones de las fijaciones están en la tabla de opciones de cierre).
La mayoría de las piezas con placas está disponible con conexiones
neumáticas BSP de 1/4" o 3/4".
Qué se debe hacer y qué no
TOPES INFERIORES Y SUPERIORES
Con los ac y a extensión).tuadores Airstroke deberían utilizarse
siempre topes positivos en ambas direcciones (a compresión
1. A COMPRESIÓN la altura mínima indicada para cada resorte
neumático se encuentra en el PUNTO DE PELLIZCO del fuelle o
ligeramente por encima. Si se deja que el fuelle “toque fondo”
constantemente, puede resultar dañado; por tanto, para evitarlo,
se necesita un tope inferior. Un tope inferior externo puede ser
algo tan simple como un bloque de acero y debe tener una altura
igual a la altura mínima del actuador Airstroke o ligeramente
mayor. Si no puede utilizarse un tope inferior externo, hay
muchas piezas con topes internos de caucho. Consulte el
Manual de Ingeniería y Guía de Diseño.
2. A EXTENSIÓN es necesario un tope superior para evitar que el
resorte neumático sobrepase su carrera. Si no se instala, la vida
del fuelle puede verse reducida y la junta de cierre puede abrirse.
Hay muchas formas de diseñar un tope superior, incluidos a)
una cadena, b) un cable, c) un tope metálico de contacto, etc.
RETORNO
Un actuador Airstroke es un dispositivo de SIMPLE ACCIÓN.
Para que el actuador vuelva a su altura mínima para otro ciclo o
carrera es necesario utilizar alguna fuerza de retorno. En
ocasiones basta con el peso de la carga (en la sección de
pedidos del Manual de Ingeniería se explica la fuerza necesaria
para devolver los actuadores Airstroke a su altura mínima). Si la
carga no basta, puede ser necesario un segundo actuador o un
resorte helicoidal.
Estas mediciones deben estar dentro de las directrices de la
pieza.
Las piezas con manga reversible (1T) también pueden moverse
en arco. En este caso, debe tenerse la precaución de evitar el
rozamiento interno del fuelle contra sí mismo al girar sobre el
pistón.
MAL ALINEAMIENTO HORIZONTAL
Los centros de las placas de cierre superior e inferior (o centros de
las placas de fijación en el caso de un dispositivo de anillo de
cierre) pueden desalinearse ligeramente sin dañar el fuelle.
Nuestra regla práctica para actuadores de fuelle múltiple es admitir
una desalineación de 25 mm por cada convolución. Es decir, un
resorte neumático de un fuelle puede desalinearse como máximo
25 mm, si es de doble fuelle, 50 mm y si es triple hasta 75 mm.
CUBIERTA DE DISEÑO
Alrededor del actuador Airstroke debe haber una holgura
suficiente para evitar la perforación o el frotamiento del fuelle (en
la página 3 de la guía de selección se indican los diámetros
máximos a 7 BAR de los distintos fuelles Airstroke).
AMONTONADO
Los actuadores pueden amontonarse, un encima de otro, para
aumentar la carrera. No obstante, las placas centrales de conexión
de los actuadores DEBEN ESTAR GUIADAS. En esta
configuración, tenga en cuenta que las fuerzas de los muelles
neumáticos NO son aditivas.
GUÍA
DISPOSITIVOS ANTIFALLO
Los actuadores Airstroke siguen siempre el camino de menor
resistencia. Por tanto, es necesario que estén guiados. A menudo
se consigue con facilidad por medio de la geometría de apoyo.
Algunas aplicaciones exigen la utilización de mecanismos antifallo
(como bloqueos mecánicos en un elevador de tijera) para evitar
daños en caso de un fallo del sistema neumático.
CAPACIDAD ANGULAR
VACÍO
Un actuador Airstroke puede moverse en arco sin necesidad de
un amarre giratorio. Permite un movimiento angular de hasta 30
grados. Si se utiliza un actuador con placas de fijación que
formen un ángulo entre ellas, tenga en cuenta lo siguiente:
a. Mida la fuerza a la altura entre los centros de las placas
b. Mida la altura máxima en los lados más separados.
c. Mida la altura mínima en los lados más cercanos.
Un actuador Airstroke puede soportar cierto vacío sin daños para
el fuelle. El vacío máximo aceptable depende del tamaño del
fuelle, la altura utilizada y si es un resorte mecánico de dos o
cuatro capas de tejido (el fuelle de un Airstroke de gran
resistencia tiene una pared más “rígida” que el de dos capas; por
tanto, es menos susceptible de colapsarse y deformarse hacia
dentro). En general, en vacío es mejor utilizar únicamente
resortes neumáticos de fuelle múltiple.
5
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Ventajas de:
IRMOUNT
PANTALLA
VIBRATORIA
R
AISLADORES
¿Por qué utilizar un aislante Airmount en lugar
de un resorte helicoidal u otro tipo de aislante?
CAPACIDAD DE AISLAMIENTO NO
SUPERADA
Los aisladores neumáticos Airmount pueden proporcionar
el mayor grado de aislamiento de cualquier tipo de aislador
de vibración. Se dispone de frecuencias naturales del
sistema a partir de un valor tan bajo como 1 Hz. Por medio
de un depósito adicional pueden conseguirse frecuencias
de sistema más bajas. Para conseguir resultados similares
con un resorte helicoidal convencional sería necesaria una
deflección real de 230 mm.
ACUMULADOR
EFICACIA EN AISLAMIENTO CONSTANTE
Los aisladores neumáticos son los únicos en los que la
frecuencia natural del sistema no cambia
significativamente con la carga. Esta característica
exclusiva, combinada con el preciso control de altura,
permite la utilización del mismo aislante Airmount en
cualquier punto de montaje de una máquina cargada de
forma desequilibrada.
VENTILADOR Y MOTOR
CONTROL PRECISO DE LA ALTURA
Los aisladores neumáticos Airmount proporcionan un
control de altura preciso por medio de la regulación de la
presión interna del aire. Esta característica elimina la
reducción de la eficacia de aislamiento provocada por la
fatiga o la instalación permanente que se produce en otros
tipos de aisladores de vibración.
GAMA DE ESPESORES O ANCHURAS
Los aisladores neumáticos Airmount pueden aislar cargas
desde 45 hasta más de 38.000 kg por punto de montaje.
EQUIPO
ELECTRÓNICO
DELICADO
ALTURA COMPACTA INSTALADA
Los aisladores neumáticos Airmount pueden soportar las
cargas y proporcionar el aislamiento indicado a partir de
alturas instaladas de 75 mm. Los resortes helicoidales que
proporcionan un aislamiento similar precisarían una altura
libre de 125 a 650 mm.
MAYOR VIDA DEL EQUIPO
Los aisladores neumáticos Airmount aumentan la vida del
equipo gracias a su mayor capacidad de aislamiento.
LAVADORA
REDUCCIÓN EFECTIVA DEL RUIDO
Los aisladores neumáticos Airmount reducen el ruido
transmitido estructuralmente. También son silenciosos per
se, dado que no hay los chirridos de resorte de los resortes
helicoidales convencionales.
VERSÁTILES
Los aisladores neumáticos Airmount pueden utilizarse no
solo para proteger los miembros estructurales frente a la
maquinaria vibrante, sino también para proteger equipos
delicados frente a la vibración transmitida
estructuralmente.
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Características básicas del aislador Airmount
Un exposición detallada del aislamiento de vibración
queda más allá del ámbito de este folleto, pero la teoría y
los términos generales merecen una explicación.
En cualquier aplicación de aislamiento de vibración, hay
alguna fuente de vibración, o perturbación, que provoca
problemas. Esta perturbación puede provenir del entorno.
Un ejemplo sería una máquina de medición por
coordenadas en un taller de estampación, cuyo suelo
vibra de forma que hace imposible cualquier medición
delicada. La perturbación también puede provocarla un
dispositivo y afectar al entorno. Un ejemplo de esto sería
una pantalla vibrante o un generador en una oficina.
Aunque estas situaciones parecen muy distintas,
analíticamente son equivalentes.
En cualquier aplicación de aislamiento de vibración, la
frecuencia perturbadora, ff, es el parámetro clave y debe
conocerse para seleccionar un aislador. La frecuencia
perturbadora suele estar relacionada de alguna forma con
el equipo, normalmente una velocidad de rotación.
Normalmente esta se expresa en ciclos por minuto (cpm)
o ciclos por segundo (herzios, Hz).
®
Algunos ejemplos habituales serían un generador, en el
que la frecuencia perturbadora sería la velocidad de
rotación del motor; una pantalla vibrante, en la que ff sería
la velocidad de las excéntricas, o una unidad de
ventilación, en la que sería la velocidad del ventilador.
Debe prestarse atención a asegurar que para seleccionar
el aislador se utiliza la velocidad de perturbación no
equilibrada más baja.
Igual que la frecuencia perturbadora es una característica
de la aplicación, la frecuencia natural fn es una
característica del sistema de aislamiento. En general, la
frecuencia natural se determina por medio de la velocidad
de resorte del aislador y la carga soportada por el mismo.
Por lo que respecta a la gama de resortes neumáticos de
Firestone, la frecuencia natural depende de la pieza
seleccionada. En la tabla de selección de cada resorte
neumático Firestone se indican las frecuencias naturales.
Una buena regla práctica es seleccionar un aislador cuya
frecuencia natural sea menor o igual a un tercio de la
frecuencia perturbadora. Cuanto menor sea la frecuencia
natural respecto a la frecuencia perturbadora, mayor será
la eficacia del sistema aislante.
Ejemplo
Consideremos el ejemplo de un ventilador y motor
montados sobre una base común. El peso combinado de la
unidad es de 2.700 kg. No obstante, debido al
desplazamiento posicional, las cargas por punto de apoyo
son de 640 kg en dos de ellos y 710 kg, en los otros dos.
La velocidad del motor es de 27,5 Hz, mientras que el
ventilador sólo va a 13,3 Hz, debido a la reducción del
sistema de transmisión. El sistema se montará en la parte
superior de un techo plano, para que no hayan
restricciones de espacio.
1. En primer lugar, hemos de determinar la pieza de menor
diámetro capaz de soportar la carga en cada punto.
■
■
El aislador Airmount n.º 110 soporta 812 kg, por lo que
es perfectamente apto para la tarea (obsérvese que el
131 soportaría el requisito mínimo de 640 kg, pero no la
carga de 710 kg. Normalmente es mejor utilizar el
mismo aislador en todas las posiciones de montaje, si
es posible).
También podríamos utilizar el aislador Airmount n.º 224
en la sección de doble convolución. En el próximo paso
consideraremos ambas posibilidades.
2. Del comentario anterior y de la información sobre el
ejemplo, sabemos que hemos de prestar atención a la
frecuencia perturbadora más baja. Eso sería la
velocidad de 13,3 Hz del ventilador. Observando el
porcentaje de aislamiento de la columna de la derecha
de la guía de selección de la página 8, vemos lo
siguiente:
■
A 13,3 Hz el aislador n.º 110 conseguiría un aislamiento
del 95,8%.
■
El aislador Airmount n.º 224 proporcionaría un 97,5%.
Aunque no parece una gran diferencia, el 224
transmitiría un 40% menos de energía a través del suelo
(95,8% de aislamiento implica 4,2% de transmisión y
97,5% de aislamiento, 2,5% de transmisión. 2,5 es un
40% menor que 4.2). A menudo esta es la diferencia
entre un sistema de aislamiento satisfactorio y otro
insatisfactorio.
■
Debe advertirse que si hubiéramos utilizado una
frecuencia perturbadora distinta de 13,3 Hz deberíamos
haber utilizado el gráfico de la página 9. Supongamos
que la frecuencia forzada era de 10 Hz. En la tabla de
selección se indica que nuestra frecuencia natural del
n.º 224 es de 2,1 Hz. Redondeándola a 2 Hz, podemos
encontrar dónde se intersectan estos dos valores en el
gráfico. Este punto está muy cercano a la línea diagonal
que indica un aislamiento del 95%. Podríamos usar este
número para determinar nuestra eficacia aproximada.
3. Una rápida mirada a la tabla de selección muestra que
la altura de diseño del n.º 224 es de 165 mm. Para el
diseño del equipo complementario debe utilizarse este
valor. Si se presta especial atención a lo que se debe
hacer y lo que no, vemos que podríamos incluir paradas
de seguridad a 152 y 178 mm para evitar que el sistema
sobrepasera su recorrido en caso de una perturbación
extrema.
4. Aunque para los objetivos de este comentario no es
preciso ser extremadamente exacto, en muchos
diseños será más importante. Si va a diseñar un
sistema de aislamiento, le rogamos encarecidamente
que consiga nuestro Manual de Ingeniería y Guía de
Diseño.
Si tiene algún problema más complejo, puede ponerse
en contacto con Firestone o con su distribuidor local de
Firestone.
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NOTA:
La información contenida en esta publicación pretende
ofrecer una guía general a las características y aplicaciones de estos productos. El material aquí contenido se
desarrolló por medio de diseños, desarrollo y ensayos y
se considera que su aplicación real es fiable y precisa.
No obstante, Firestone no ofrece ninguna garantía,
explícita o implícita, sobre esta información. Cualquiera
que utilice estos datos lo hace bajo su responsabilidad y
asume cualquier riesgo resultante de dicha utilización.
Para aplicaciones concretas se aconseja solicitar asistencia profesional competente.
Impreso en Estados Unidos