control neumático e hidráulico

1. Control
Neumático y
Oleohidráulico
José Rubén Cruz Cando
Músculos neumáticos

2. Tema: Músculos neumáticos
Objetivos:
• Definir un músculo neumático según su funcionamiento de aplicación
• Determinar tipos de aplicaciones de músculos neumáticos
Músculos neumáticos
Los músculos neumáticos de tracción que simulan o imitan la musculatura humana, constituido
por un tubo flexible contráctil y empalmes, los tubos flexibles contráctiles se encuentran
compuestos por una membrana de goma y un tejido interno de hilos de aramida. la membrana
está cerrada herméticamente y el medio de funcionamiento.
También se los puede definir como un tipo de dispositivo relativamente nuevo que produce un
movimiento lineal utilizando aire a presión, con la diferencia que no utiliza pistones como los
actuadores neumáticos e hidráulicos convencionales, se contrae cuando se lo activa simulando
a un músculo biológico.
Características especificas
• Estos músculos son fáciles de utilizar
• No son muy costosos
• Su eficacia es mayor que los cilindros neumáticos estándar
Características generales y comparaciones
Estos músculos neumáticos son tubos delgados construidos con una malla de plástico negro, y
dentro de ellos se encuentra un tubo de goma blanda, en los extremos posee clips de metal
que lo cierran, conformando una red plástica que forman lazos en cada extremo formando
parte del sistema de ejecución con los clips de metal
Los músculos neumáticos son similares a los alambres de nitinol, ya que posee capacidad de
contraerse cuando se los activa, se los puede comparar con pruebas como las siguientes:
el alambre de nitinol se contrae de 5 a 7% de su longitud total, por el contrario, el músculo
neumático llega a contraerse un 25% de su longitud y puede llegar a un máximo del 40%, Por
otra parte, el alambre de nitinol consume demasiada energía eléctrica y genera calor que se
debe disipar con algún mecanismo
Así también el tiempo de reacción de un músculo del hambre puede ser rápido como su ciclo de
generación y pérdida de calor suele ser muy largo, en cambio el músculo neumático funciona
con aire comprimido aún que este consuma energía eléctrica de forma indirecta por el aire
comprimido que necesitan éste se puede almacenar obteniendo respuestas rápidas y ciclos
veloces de los músculos neumáticos.
La comparación de la fuerza y del consumo total de energía resulta dificultoso determinarlo ya
que un músculo neumático pequeño puede levantar 3 kg, por encima de lo que un alambre
estándar del nitinol puede hacerlo, debido a sus características delicadas dependiendo del
diámetro de los alambres de nitinol, ya que fabricarlos de un diámetro superior encarecen el
mismo y también su aumento de consumo de corriente eléctrica aumentaría.

3. Músculo neumático DMSP, con conexión prensada
En la aplicación más sencilla el músculo neumático funciona como un actuador de simple efecto
contra un muelle mecánico o de carga, el cuello mecánico tensa el músculo en estado expandido
y des presurizado sacándolo de su posición de reposo, normalmente tienen 0,5% de la longitud
nominal. en el estado operativo es óptimo considerando las propiedades técnicas del músculo
cuando no hay presión la membrana no se comprime, si se aplica presión a un músculo que se
encuentra en estado su fuerza de capacidad dinámica son máximas con lo que consume una
cantidad de aire mínima.
Ilustración 1. Musculo neumático
Aplicaciones
Tabla 1. Aplicaciones músculos neumáticos
Sujeción de piezas
Debido a sus diámetros pequeños se
pueden montar y utilizar en lugares con
poco espacio, comúnmente utilizado
para la sujeción de piezas ya que posee
una fuerza inicial 10 veces a la superior de
la de un cilindro neumático convencional
Sujeción de chapas
Los músculos neumáticos permiten
sujetar fácilmente piezas de diferentes
tamaños y difíciles de manipular como
por ejemplo las placas, paredes o piezas
que se necesitan mecanizar en torneado,
taladrados, fresado

4. Sujeción de piezas de Unión
En los procesos de Unión, como por ejemplo
los que producen las máquinas de soldadura.
el músculo neumático puedes sujetar
durante el proceso los componentes que se
van a soldar, debido a su tamaño reducido y
a su facilidad de adecuarse a lugares
pequeños
Distribución
Para poder garantizar una distribución
homogénea al colocar medios de
recubrimiento viscoso sobre una sustancia
portadora, y se requiere una base vibratoria
en las carreras de menos de 1 mm, por lo que
un músculo neumático se adapta por sus
frecuencias secuenciales de hasta 150 Hz
Transporte
El músculo neumático es utilizado para
transportar o en artesa a la piel y productos,
ya que por su amplitud y la frecuencia
secuencial se pueden adaptar de forma fácil
e independientemente para cada diferente
proceso de transporte
Soltado
Utilizado en el proceso de alimentación en
depósito o silos, usados para evitar formación
de obstrucción en las vías de estos depósitos
ya que por medio de sus vibraciones o
sacudones puede liberar el estancamiento de
algún producto en una línea una de
distribución

5. Presión de contacto ajustable
Son especialmente útiles para la presión de
contacto de rodillos, ya que la presión se
puede modificar mediante la presión de
funcionamiento, ya que por sus componentes
fijos no producen picos de fuerza
Conclusiones
• Se define a los músculos neumáticos como actuadores en las diferentes aplicaciones ya
que son dispositivos con movimientos lineales utilizando aire de compresión, con una
ventaja de no utilizar pistones como los actuadores neumáticos convencionales y resulta
más eficiente que los mismos.
• Las aplicaciones para los músculos neumáticos son varios como la sujeción de piezas
pequeñas que necesitan mantener una precisión de sujeción, así también utilizados en
sistemas donde se requiere una presión de contacto ajustable, y sistema de transporte
de alimentos y productos.
Referencias
[1] FESTO, Músculos neumáticos DMSP/MAS, Alemania, 2017.
[2] FESTO, Músculos neumáticos, Alemania, 2019.