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El retraso transitorio en la respuesta a la presión se produce cuando los cambios de presión en la válvula tardan en propagarse a través del volumen de aire y llegar al pistón del cilindro, y el tiempo de retraso viene determinado por la compresibilidad del aire, el volumen del sistema, las restricciones de flujo y la velocidad de propagación de la onda de presión a través del circuito neumático.

La lubricación hidrodinámica se produce cuando la presión del fluido crea una película lubricante lo suficientemente gruesa como para separar las superficies de sellado de las paredes del cilindro, lo que provoca que las juntas “hidroplaneen” y pierdan su eficacia de sellado, normalmente a velocidades superiores a 0,5 m/s con una lubricación excesiva.

La fórmula de Euler para columnas determina la carga axial máxima que puede soportar una columna larga y delgada (como una barra cilíndrica) antes de que se doble y falle debido a la inestabilidad.

El análisis de elementos finitos (FEA) simula la distribución de tensiones de alto impacto en las tapas de los extremos de los cilindros para identificar puntos débiles y optimizar la geometría, lo que garantiza que el componente pueda soportar cargas de choque repetidas sin sufrir fallos catastróficos.

La tolerancia a la carga radial es la fuerza lateral máxima que puede soportar el casquillo guía de un cilindro sin deformarse, determinada mediante el análisis de la distribución de la tensión en toda la superficie del cojinete para evitar fallos prematuros de las juntas y rayaduras en el vástago.

La tensión torsional se refiere a la fuerza de torsión (par) aplicada al carro del cilindro, y determinar el momento de balanceo máximo es crucial para evitar la deformación de la guía, las fugas en las juntas y el agarrotamiento mecánico catastrófico.

El ajuste de la inercia para cilindros neumáticos significa dimensionar adecuadamente el actuador y el sistema de amortiguación para desacelerar de forma segura cargas de gran masa sin daños por golpes. La clave es calcular la energía cinética de la masa en movimiento y garantizar que la capacidad de amortiguación del cilindro pueda absorber esa energía dentro de la distancia de carrera disponible, lo que normalmente requiere volúmenes de amortiguación entre 2 y 4 veces mayores que en las aplicaciones estándar.

La deflexión del vástago del pistón en la extensión horizontal se produce cuando la gravedad y las cargas aplicadas hacen que el vástago sin soporte se doble, calculada utilizando fórmulas de deflexión de vigas que tienen en cuenta el diámetro del vástago, las propiedades del material, la longitud de la extensión y el peso de la carga. Una deflexión excesiva (normalmente superior a 0,5 mm por metro) provoca el desgaste de las juntas, el agarrotamiento y fallos prematuros, por lo que es fundamental elegir el tamaño adecuado para las aplicaciones de cilindros horizontales.

Los factores de concentración de tensión en las raíces de las roscas de los cilindros representan la multiplicación de la tensión aplicada en la base de las roscas debido a la discontinuidad geométrica, que suele oscilar entre 2,5 y 4,0 veces la tensión nominal. Estos picos de tensión localizados provocan grietas por fatiga y fallos repentinos en los puertos de los cilindros, las roscas de montaje y los extremos de las varillas, por lo que el diseño adecuado de las roscas, la selección de los materiales y el par de apriete son fundamentales para un funcionamiento fiable.

La fuerza de separación del acoplamiento magnético en los cilindros sin vástago es la carga máxima que el campo magnético puede transmitir entre el pistón interno y el carro externo antes de que se desacoplen. Por lo general, oscila entre 50 y 300 N, dependiendo del tamaño del cilindro y la fuerza del imán. Esta fuerza determina la capacidad de carga máxima utilizable y se ve afectada por factores como el grosor del espacio de aire, la calidad del imán, la carga lateral y la contaminación entre las superficies magnéticas.