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العربيةCilindro hidráulico de doble efecto
Un cilindro hidráulico de doble efecto tiene dos conexiones, A y B, y el aceite a presión mueve el émbolo en los dos sentidos: entra por A para sacar el vástago y por B para recogerlo. Así empuja y tira con fuerza controlada. La tracción es menor que el empuje porque, en el retorno, el aceite actúa sobre el área anular.
Fenitsa fabrica cilindros hidráulicos de doble efecto de Ø40 a Ø200 mm, con vástagos de Ø25 a Ø125 mm y carreras de hasta 5000 mm, para 160 bar de trabajo. En esta página: circuito, tabla de empuje y tracción, partes y datos para pedirlo.
Cómo funciona un cilindro de doble efecto
El émbolo divide la camisa en dos cámaras. La cámara del fondo, lado A, trabaja con toda el área del émbolo; la cámara del vástago, lado B, solo con el área anular, es decir, el área del émbolo menos la del vástago. Cuando la válvula manda aceite a A, el vástago sale y el aceite de B vuelve al tanque; al invertir la válvula ocurre lo contrario.
La relación de áreas φ = A / (A − a) resume el comportamiento: con el mismo caudal, el retorno es φ veces más rápido y la fuerza de tracción es φ veces menor que la de empuje. En un Ø80 mm con vástago Ø45 mm, φ = 1,46.
Circuito de un cilindro de doble efecto
Bomba, válvula limitadora, válvula direccional 4/3 y cilindro.
La bomba envía el aceite del tanque a la válvula direccional; una válvula limitadora protege el circuito descargando al tanque si se supera la presión de tarado. La válvula direccional une la bomba con el puerto A o con el B y la otra conexión con el tanque.
| Posición de la válvula | Puerto A | Puerto B | Movimiento |
|---|---|---|---|
| Salida | Presión | Tanque | El vástago sale (empuje) |
| Retorno | Tanque | Presión | El vástago entra (tracción) |
| Centro cerrado | Bloqueado | Bloqueado | El cilindro queda detenido |
| Centro tándem | Bloqueado | Bloqueado | Detenido; la bomba descarga al tanque |
Si la carga debe quedar sostenida mucho tiempo o tiende a arrastrar al cilindro, se monta junto a él una válvula de retención pilotada o de equilibrado: las fugas internas de una válvula de corredera dejarían bajar la carga poco a poco.
- Tapa trasera (fondo)
- Fijación trasera de horquilla
- Puerto A — lado del fondo (área completa)
- Camisa (tubo bruñido)
- Tirantes y tuercas
- Pistón (émbolo)
- Junta del pistón
- Anillos guía del pistón
- Vástago (cromo duro)
- Tapa delantera (culata)
- Casquillo guía del vástago
- Junta del vástago
- Rascador
- Puerto B — lado del vástago (área anular)
- Amortiguación y tornillo de regulación
- Juntas tóricas estáticas
- Ojo del vástago
Cámara del fondo — la presión actúa sobre toda el área del pistón · Cámara del vástago — la presión actúa sobre el área anular
Fuerza de empuje y tracción
Fempuje = p × π·D² / 4Ftracción = p × π·(D² − d²) / 4Con p en bar, D y d en mm y F en N: F = p × 0,1 × A. Ejemplo: émbolo Ø80 mm y vástago Ø45 mm a 160 bar. Área del émbolo 5027 mm² → empuje 80.425 N = 8,20 t. Área anular 3436 mm² → tracción 54.978 N = 5,61 t.
Son valores teóricos. Al dimensionar, deje margen por el rozamiento de las juntas, la contrapresión del retorno y la aceleración de la carga.
Tabla de fuerzas a 160 bar (Ø40–Ø200)
Todos los vástagos del catálogo FDH; valores teóricos.
| Émbolo | Vástago | Empuje (kN) | Empuje (t) | Tracción (kN) | Tracción (t) | φ |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ø40 mm | Ø25 mm | 20,1 | 2,05 | 12,3 | 1,25 | 1,64 |
| Ø40 mm | Ø28 mm | 20,1 | 2,05 | 10,3 | 1,05 | 1,96 |
| Ø50 mm | Ø28 mm | 31,4 | 3,20 | 21,6 | 2,20 | 1,46 |
| Ø50 mm | Ø30 mm | 31,4 | 3,20 | 20,1 | 2,05 | 1,56 |
| Ø50 mm | Ø36 mm | 31,4 | 3,20 | 15,1 | 1,54 | 2,08 |
| Ø63 mm | Ø36 mm | 49,9 | 5,09 | 33,6 | 3,43 | 1,48 |
| Ø63 mm | Ø45 mm | 49,9 | 5,09 | 24,4 | 2,49 | 2,04 |
| Ø80 mm | Ø45 mm | 80,4 | 8,20 | 55,0 | 5,61 | 1,46 |
| Ø80 mm | Ø56 mm | 80,4 | 8,20 | 41,0 | 4,18 | 1,96 |
| Ø100 mm | Ø56 mm | 125,7 | 12,81 | 86,3 | 8,80 | 1,46 |
| Ø100 mm | Ø70 mm | 125,7 | 12,81 | 64,1 | 6,54 | 1,96 |
| Ø125 mm | Ø70 mm | 196,3 | 20,02 | 134,8 | 13,74 | 1,46 |
| Ø125 mm | Ø90 mm | 196,3 | 20,02 | 94,6 | 9,64 | 2,08 |
| Ø160 mm | Ø90 mm | 321,7 | 32,80 | 219,9 | 22,42 | 1,46 |
| Ø160 mm | Ø100 mm | 321,7 | 32,80 | 196,0 | 19,99 | 1,64 |
| Ø200 mm | Ø110 mm | 502,7 | 51,26 | 350,6 | 35,75 | 1,43 |
| Ø200 mm | Ø125 mm | 502,7 | 51,26 | 306,3 | 31,23 | 1,64 |
Las fuerzas son proporcionales a la presión: a 100 bar, multiplique por 100/160. Cálculo directo en la calculadora de cilindro hidráulico.
Tipos de cilindros de doble efecto
Con tirantes
Tapas unidas por tirantes exteriores; fácil de desmontar. Cilindros con tirantes.
Soldado
Tapa trasera soldada a la camisa: más compacto. Serie THS.
Servicio pesado
Maquinaria móvil y trabajo severo. Serie KHS.
Telescópico de doble efecto
Etapas que salen y vuelven a presión. Telescópicos.
Doble vástago y tándem
Opciones de la serie FDH: vástago por ambos lados o dos émbolos en línea.
Velocidad y amortiguación
v = Q / AQ [L/min] = A [cm²] × v [cm/s] × 0,06La velocidad depende del caudal y del área que recibe el aceite. Con 30 L/min, un Ø80/Ø45 mm sale a unos 0,10 m/s y vuelve a unos 0,15 m/s. La velocidad máxima del émbolo en la serie FDH es 0,5 m/s: un Ø80 mm la alcanza con unos 151 L/min.
Si el cilindro llega a los extremos a plena velocidad con una carga pesada, hay que frenarlo: con una amortiguación de final de carrera, que estrangula la salida del aceite en los últimos milímetros, o con la válvula. Indique en la consulta la masa y la velocidad.
Partes de un cilindro de doble efecto
Materiales según el catálogo FDH.
| Parte | Función | Detalle |
|---|---|---|
| Camisa | Aloja el émbolo y resiste la presión | Tubo bruñido St52BK+S |
| Vástago | Transmite la fuerza a la máquina | Ck45, cromo duro ≥ 20 µm, f7; opción templado o inoxidable |
| Émbolo y juntas | Separa las dos cámaras sin fugas | Juntas NBR (NS) o Viton (VS) |
| Tapa delantera | Guía y sella el vástago | Casquillo guía, junta del vástago y rascador |
| Tapa trasera y fijación | Cierra la cámara A y ancla el cilindro | Brida, horquilla, rótula, muñón o patas (CETOP RP 58 H) |
| Puertos A y B | Entrada y salida del aceite | Tamaño según plano |
Cada parte, con sus fallos típicos, en partes de un cilindro hidráulico.
¿Cuándo elegir un cilindro de doble efecto?
- La carga no vuelve solaMovimientos horizontales o inclinados donde el peso no basta para el retorno.
- Hace falta tirarArrastrar, cerrar o sujetar con fuerza en el retorno.
- Velocidad controlada en ambos sentidosCada carrera se regula por separado.
- Posición sostenidaCon válvulas de retención mantiene la carga en los dos sentidos.
- Ciclos rápidosEl retorno a presión no espera a la gravedad.
- Carreras largasHasta 5000 mm en la serie FDH, sin depender de un muelle.
Si la carga siempre vuelve por su peso, como en un volquete o un elevador, un cilindro hidráulico de simple efecto es más sencillo y necesita una sola línea.
Aplicaciones
Prensas
Cierre y apertura con fuerza. Cilindros para prensas.
Grúas y elevación
Plumas y brazos con carga en ambos sentidos. Grúas.
Moldeo por inyección
Cierre de molde y expulsores. Inyección.
Minería y acerías
Envíenos los datos de su cilindro
Diámetro de pistón y vástago, carrera, presión de trabajo, fijaciones y cantidad, o bien un plano o una foto del cilindro que quiere reemplazar. Nuestros ingenieros le envían una propuesta técnica y el presupuesto. info@fenitsa.com.
Cilindro de doble efecto – preguntas frecuentes
Respuestas breves de nuestros ingenieros.
¿Qué es un cilindro de doble efecto hidráulico?
Un cilindro con dos conexiones en el que el aceite a presión mueve el émbolo en ambos sentidos: por una saca el vástago y por la otra lo recoge.
¿Por qué la fuerza de tracción es menor que la de empuje?
Porque en el retorno el aceite actúa sobre el área anular, el área del émbolo menos la del vástago. Un Ø80/Ø45 mm a 160 bar empuja unas 8,20 t y tira unas 5,61 t.
¿Por qué el vástago retrocede más rápido de lo que avanza?
Con el mismo caudal, la cámara anular tiene menos volumen y se llena antes. La relación de áreas φ indica cuánto más rápido: en un Ø80/Ø45 mm, φ = 1,46.
¿Qué válvula necesita un cilindro hidráulico de doble efecto?
Una válvula direccional 4/2 para ir y volver, o una 4/3 si debe detenerse a mitad de carrera.
¿Qué medidas de cilindro de doble efecto fabrica Fenitsa?
De Ø40 a Ø200 mm de émbolo, con vástagos de Ø25 a Ø125 mm y carreras de hasta 5000 mm, para 160 bar de trabajo, 240 bar de prueba y 250 bar como opción.
¿De qué tamaño es un pistón hidráulico de rastra agrícola?
No hay una medida única: depende de la rastra y del tractor. Mida el cilindro actual (diámetro exterior de la camisa, vástago, distancia entre centros recogido y carrera) o calcule el diámetro con la fuerza necesaria en la calculadora de cilindro hidráulico.
Páginas relacionadas
Cilindro hidráulico de simple efecto
Retorno por peso, muelle o carga.
Partes de un cilindro hidráulico
Camisa, émbolo, vástago, tapas y juntas.
Tipos de cilindros hidráulicos
Clasificación por construcción y uso.
Cilindros hidráulicos tipo FDH
Serie de catálogo Ø40–Ø200 mm.