Introducción
Cuando los cilindros neumáticos pierden fuerza o se mueven lentamente, a menudo se culpa primero al cilindro. En ocasiones, el cilindro está desgastado, pero muchos problemas provienen del sistema que lo rodea. La baja presión de aire, las fugas, las válvulas de tamaño insuficiente, los tubos pequeños, el escape obstruido, el aire sucio, la mala alineación y la carga lateral pueden hacer que un buen cilindro funcione mal.
El movimiento lento o débil del cilindro afecta a la producción. Una abrazadera puede no sujetar la pieza. Un empujador puede no alcanzar la posición final. Un tope puede reaccionar demasiado tarde. Una pinza puede dejar caer la pieza de trabajo. La solución de problemas debe considerar todo el circuito de aire, no solo el cuerpo del actuador.
Esta guía explica las causas prácticas y las comprobaciones para cilindros estándar, cilindros compactos, cilindros guiados, cilindros sin vástago, actuadores giratorios, pinzas y cilindros de sujeción de la gama de cilindros neumáticos de HOMIPNEU cilindro neumático .
Baja presión de suministro
La fuerza del cilindro depende de la presión de aire y del diámetro interior. Si la presión disminuye, la fuerza también disminuye. Un cilindro que funcionaba durante las pruebas puede debilitarse cuando otras máquinas comparten la misma línea de aire o cuando el compresor no puede satisfacer la demanda.
Compruebe la presión cerca del cilindro o del grupo de válvulas mientras la máquina está funcionando. El manómetro del regulador puede parecer normal cuando el sistema está inactivo, pero la presión puede caer durante los ciclos rápidos. Las líneas de aire largas, las tuberías pequeñas y los filtros obstruidos también pueden reducir la presión local.
Si varios cilindros de la misma máquina se debilitan al mismo tiempo, el suministro de aire es una causa probable.
Fugas de aire en el circuito
Las fugas reducen la presión disponible y desperdician aire comprimido. Una fuga puede proceder de racores, tubos, válvulas, sellos del cilindro, reguladores de velocidad o puertos roscados. Algunas fugas son fáciles de escuchar, mientras que las fugas pequeñas pueden requerir una solución jabonosa o una inspección ultrasónica.
Un racor con fugas cerca de la válvula puede afectar la velocidad y la fuerza del cilindro. Un sello del pistón con fugas puede permitir que el aire pase internamente de un lado del cilindro al otro. Una fuga en el sello del vástago puede ser visible o audible cerca de la tapa delantera.
Repare la causa de la fuga en lugar de limitarse a aumentar la presión. Una presión más alta puede ocultar temporalmente el problema y aumentar el desgaste.
Válvulas, tubos o racores de tamaño insuficiente
Un cilindro necesita suficiente flujo de aire para llenar y evacuar sus cámaras. Si la válvula solenoide es demasiado pequeña, el diámetro del tubo es insuficiente o el escape está restringido, el cilindro puede moverse lentamente incluso cuando la presión es correcta.
Los cilindros de gran diámetro necesitan un mayor volumen de aire. Una válvula pequeña que funciona para un cilindro compacto puede no ser suficiente para un cilindro neumático estándar SC con tirantes o para un cilindro DNC con un diámetro interior mayor.
Compruebe todo el recorrido: filtro, regulador, válvula, racores, tubo, regulador de velocidad, puerto del cilindro y silenciador de escape. La restricción más pequeña suele controlar la velocidad final.
Escape obstruido
El aire debe salir por un lado del cilindro mientras entra por el otro. Si el escape está obstruido, el cilindro no puede moverse libremente. Los silenciadores obstruidos son una causa común en entornos polvorientos o aceitosos.
Un cilindro que se extiende normalmente pero se retrae lentamente puede tener la vía de escape restringida en un lado. Retirar o reemplazar un silenciador durante la solución de problemas puede revelar rápidamente esta cuestión.
No deje los puertos de escape abiertos permanentemente en entornos sucios. Utilice silenciadores adecuados y realice su mantenimiento.
Sellos desgastados y derivación interna
Los sellos del cilindro se desgastan con el tiempo. Cuando el sello del pistón se desgasta, el aire puede pasar de un lado del pistón al otro. El cilindro puede perder fuerza, desplazarse bajo carga o no mantener la posición.
Los sellos del vástago también pueden desgastarse, especialmente si el vástago está rayado o sucio. Una superficie dañada del vástago puede destruir rápidamente un sello nuevo. Si el vástago presenta rayones visibles, reemplazar solo el sello puede no resolver el problema.
El desgaste de los sellos es más probable cuando la calidad del aire es deficiente, la lubricación es incorrecta, la carga lateral es elevada o el cilindro golpea con fuerza al final de la carrera.
Carga lateral y desalineación
Los cilindros neumáticos ofrecen su mayor fuerza en línea recta. La carga lateral genera fricción y desgaste. Si el vástago del pistón es forzado lateralmente, el cilindro puede moverse lentamente, atascarse, tener fugas o desgastarse de manera irregular.
La desalineación puede producirse cuando el cilindro está montado ligeramente fuera de eje o cuando la pieza accionada no se mueve en una guía recta. Una articulación flotante puede ayudar con pequeñas desalineaciones, pero las cargas laterales elevadas deben ser soportadas por guías externas o por un cilindro guiado.
Si un cilindro estándar falla repetidamente en la misma posición, inspeccione la alineación mecánica antes de volver a reemplazarlo.
Aire sucio o húmedo
El aire comprimido puede transportar agua, aceite, óxido y polvo. La contaminación afecta los sellos de los cilindros, las válvulas y los controles de velocidad. La humedad puede eliminar la lubricación, provocar corrosión y hacer que el movimiento sea irregular.
Utilice un tratamiento adecuado para la fuente de aire. Los filtros eliminan partículas y humedad. Los reguladores mantienen estable la presión. La lubricación depende del cilindro y del diseño del sistema; muchos sistemas neumáticos modernos no requieren lubricación adicional, y un exceso de aceite puede atraer suciedad.
Si las válvulas y los cilindros de toda la máquina fallan prematuramente, debe comprobarse inmediatamente la calidad del aire.
Tamaño incorrecto del cilindro
En ocasiones, el cilindro simplemente es demasiado pequeño para el trabajo. Si el diámetro interior no puede producir suficiente fuerza a la presión de funcionamiento real, el cilindro se moverá débilmente o se detendrá bajo carga. Aumentar la presión puede no ser seguro ni eficiente.
Compruebe la carga, la fricción, la dirección, la fuerza necesaria y el factor de seguridad. Para la elevación vertical, incluya la gravedad y una posible pérdida de presión. Para la sujeción, considere la fuerza necesaria en la pieza de trabajo, no solo en el vástago.
Si la aplicación cambió después de construir la máquina, es posible que el cilindro original ya no sea adecuado.
Problemas de control de velocidad
Los controles de flujo pueden estar ajustados demasiado cerrados. Un cilindro puede parecer débil cuando el problema real es un flujo restringido. Los reguladores de velocidad deben configurarse teniendo en cuenta la carga real y los requisitos del ciclo.
El control de escape suele utilizarse para lograr un movimiento más suave del cilindro neumático, ya que controla el flujo de escape. Sin embargo, un ajuste incorrecto puede ralentizar demasiado el cilindro.
Si la velocidad cambia después del mantenimiento, compruebe si alguien ajustó los controles de flujo o los reemplazó por otro tipo.
Orden práctico para la solución de problemas
Comience con la presión en la máquina y cerca de la válvula. Después, compruebe si hay fugas, daños en los tubos y problemas en los racores. Inspeccione los silenciadores de escape y los ajustes de los controles de velocidad. Confirme el tamaño y el funcionamiento de la válvula. Por último, inspeccione el cilindro para detectar desgaste de los sellos, daños en el vástago y desalineación mecánica.
Este orden evita reemplazar el cilindro innecesariamente. Muchos problemas de movimiento lento se solucionan reparando el suministro de aire, las fugas, el escape o la alineación.
Documente las fallas repetidas. Si la misma ubicación del cilindro falla una y otra vez, es probable que el diseño del sistema necesite ajustes.
Consejos de mantenimiento preventivo
El mantenimiento preventivo suele ser más económico que reemplazar un cilindro en una emergencia. Mantenga los vasos de los filtros drenados, reemplace los elementos filtrantes obstruidos y compruebe que los reguladores proporcionen una presión de salida estable. Un suministro de aire limpio y estable protege al mismo tiempo los cilindros, las válvulas, los racores y los sensores.
Inspeccione los vástagos de los pistones durante el mantenimiento rutinario. Un vástago con rayones, óxido o residuos adhesivos puede dañar los sellos cada vez que se mueve. Limpie los vástagos expuestos cuando el entorno sea sucio y proteja los cilindros de virutas, polvo y salpicaduras de agua siempre que sea posible.
Compruebe los pernos de montaje y la alineación después de un funcionamiento prolongado. La vibración puede aflojar los soportes, y un soporte ligeramente desplazado puede generar carga lateral. Si un cilindro comienza a desgastar los sellos más rápido que antes, la instalación mecánica puede haber cambiado aunque el modelo del cilindro sea el mismo.
Productos neumáticos relacionados
El funcionamiento fiable del cilindro depende del circuito neumático completo. HOMIPNEU suministra cilindros neumáticos, válvulas solenoides, unidades de tratamiento de la fuente de aire, racores neumáticos, tubos de PU, silenciadores y reguladores de velocidad para sistemas de automatización.
Para aplicaciones con carga lateral, considere cilindros guiados como las series MGPM, MGPL, MXS o MXQ. Para carreras largas, los cilindros sin vástago pueden ser más adecuados que los cilindros de vástago extensible.
Preguntas frecuentes
¿Por qué mi cilindro neumático pierde fuerza?
Las causas comunes incluyen baja presión, fugas de aire, sellos desgastados, válvulas de tamaño insuficiente, carga excesiva o un diámetro interior incorrecto.
¿Por qué un cilindro neumático se mueve lentamente?
El movimiento lento puede deberse a un flujo de aire restringido, tubos pequeños, escape obstruido, controles de flujo demasiado cerrados, baja presión, contaminación o fricción mecánica.
¿Cómo sé si los sellos del cilindro están desgastados?
Los signos incluyen fugas de aire, desplazamiento, fuerza débil, movimiento irregular o derivación de aire dentro del cilindro.
¿Puede el aire sucio dañar los cilindros neumáticos?
Sí. La humedad y las partículas pueden dañar los sellos, provocar corrosión y hacer que el movimiento sea inestable.
¿Debo reemplazar primero el cilindro?
No siempre. Compruebe la presión, las fugas, las válvulas, el escape, los controles de velocidad y la alineación antes de reemplazar el actuador.
Conclusión
Los cilindros neumáticos pierden fuerza o se mueven lentamente por muchos motivos, y el cuerpo del cilindro es solo una de las posibles causas. Un proceso práctico de solución de problemas comprueba el suministro de aire, las fugas, el flujo de aire, el escape, los sellos, el dimensionamiento y la alineación. Corregir la causa real mejora la fiabilidad y evita que el mismo problema vuelva a aparecer.
