Ejercicio 1

Un cilindro de simple efecto, con retroceso por muelle, es alimentado con aceite a una presión de 1000 N/cm². Si el pistón tiene un diámetro de 50mm y el muelle opone una resistencia de 800 N. Calcule la fuerza que desarrolla el cilindro.

Ejercicio 2

Un cilindro de doble efecto trabaja con aire a una presión p=8 bar, su carrera es e=50mm, el diámetro del émbolo es f_e=30 mm, y el diámetro del vástago es f_v=10 mm, realiza una maniobra de 8 ciclos por minuto y en ambos movimientos presenta un rendimiento de η=85%. Se desea calcular para el caso teórico y para el caso ideal:

a) Fuerza ejercida en las carreras de avance y de retroceso

b) Consumo de aire en condiciones normales durante una maniobra.

c) Potencia producida por el cilindro durante una maniobra.

Ejercicio 3

De un cilindro neumático de doble efecto se sabe que el diámetro interior del cilindro es de 6 cm y el diámetro del vástago de 20 mm. La fuerza que proporciona el vástago en el movimiento de avance resulta ser 217,15 Kgf. También se conoce por el manual del fabricante que las fuerzas teóricas de avance son de 226,19 Kgf y en el de retroceso 201,06 Kgf.

a) Calcule la presión a la que puede trabajar el cilindro.

b) Calcule la fuerza real de retroceso.

Ejercicio 4

Un cilindro neumático tiene las siguientes características: diámetro del émbolo 80 mm, diámetro del vástago 15 mm y 300 mm de carrera. Trabaja con una presión de 6 bar y realiza una maniobra de 9 ciclos por minuto. (Considera la presión atmosférica 1gual a 1bar=10⁵Pa)

Determina: a) Fuerza teórica en el avance y el retroceso.

b) Consumo de aire en condiciones normales

Ejercicio 5

Se quiere diseñar un cilindro de simple efecto que utilice en su funcionamiento un volumen de aire de 650 cm³ con una carrera de 250 mm,que trabaje con una presión de 11 Kp/cm².

Determina: a) Diámetro del émbolo del cilindro.

b) Fuerza real de avance, teniendo en cuenta que las fuerzas de rozamiento suponen el 10% de la fuerza teórica y el resorte realiza una fuerza equivalente al 15% de la fuerza teórica de avance.

Ejercicio 6

Un cilindro de doble efecto tiene un émbolo de 50 mm de diámetro, un vástago de 19 mm de diámetro, una carrera de 500 mm y realiza 50 ciclos cada hora. Sabiendo que la presión relativa de la red es de 6 kp/cm² y que el rozamiento es el 10% de la fuerza teórica del cilindro.

Determinar: a) Fuerza que desarrolla el cilindro en su carrera de avance, expresada en N

b) Fuerza que desarrolla el cilindro en su carrera de retroceso, expresada en N.

c) Consumo de aire en condiciones normales en m³/h.

Ejercicio 7

El vástago de un cilindro neumático de doble efecto es de carrera corta y debe realizar una fuerza en el avance de 20 KN con una presión máxima de 8 bares.

Determina: a) Diámetro que debe tener el vástago si está fabricado con una material que tiene una tensión admisible de 25 Kg/mm².

b) Diámetro del émbolo.

c) En esas condiciones que fuerza máxima puede realizar durante la carrera de retroceso

Ejercicio 8

Un cilindro vertical neumático se encuentra a una cierta altura en las condiciones representadas en la figura

Imagen 32. Elaboración propia

Determinar: a) ¿Qué altura ascenderá si se eleva la temperatura hasta 35ºC, sabiendo que la sección del cilindro es de 10 cm²?

b) Qué altura descenderá si manteniéndose constante la temperatura aumentase la carga que soporta hasta 100 Kg?

Ejercicio 9

El depósito de aire de una instalación neumática contiene 1500 litros de aire a 4 bar de presión, y a una temperatura de 8ºC. Se produce una subida de temperatura alcanzándose 30ºC, en esas condiciones: a)¿Qué presión alcanzará el aire?. b) ¿Cuántos litros de aire debemos extraer para continuar con la presión original?

Ejercicio 10

Un cilindro de simple efecto, debe elevar una carga de 1500N a una velocidad constante de 1m/s, alimentado con una presión de 5 bares, siendo la fuerza del resorte 100N.

Determinar: a) Diámetro mínimo del émbolo.

b) Caudal mínimo de alimentación

Ejercicio 11

Mediante un cilindro hidráulico se desea desplazar una carga de 1500 Kg, a una velocidad máxima de 30cm/s.

Sabiendo que el elemento que menos presión resiste de la instalación es el cilindro, que está diseñado para una presión máxima de 150 Kg/cm², y que las pérdidas de presión entre el cilindro y la bomba son de 10 Kg/cm².

Determine: a) Diámetrop mínimo del cilindro, en mm, despreciando los rozamientos.

b) Caudal, en l/minuto, que debe suministrar la bomba.

c) Potencia útil en CV del motor de accionamiento de la bomba, si su rendimiento es del 75%.

Ejercicio 12

Una troqueladora es accionada mediante un cilindro de doble efecto. El desplazamiento del vástago es de 70 mm, el diámetro del émbolo mide 6cm, el del vástago 1 cm, la presión del aire es de 7 bar.

Determina: a) Fuerza en el avance y en el retroceso.

b) Volumen de aire consumido durante un minuto, sabiendo que repite doce maniobras.