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Também conhecido como cilindros de ar comprimido, os cilindros pneumáticos são dispositivos que convertem a energia do ar comprimido em energia mecânica. Esta energia mecânica produz movimento linear ou rotativo. Desta forma, o cilindro funciona como o atuador no sistema pneumático, por isso é também conhecido como atuador pneumático linear. O cilindro de ar consiste de um êmbolo de aço ou aço inoxidável, uma haste de pistão, um tambor e tampas nas extremidades. À medida que o ar comprimido entra em um cilindro, ele empurra o pistão.

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O ar comprimido ou uma mola, situada na extremidade da haste do cilindro, empurram o pistão para trás. Válvulas controlam o fluxo de ar comprimido no cilindro. Existem dois tipos básicos: de ação dupla, que são capazes de executar um movimento operando em duas direções e de simples efeito, que são capazes de realizar operações em apenas um sentido. Outros tipos incluem cilindros rotativos, cabos e cilindros sem haste. Eles estão alojados em diferentes estilos e nomeados em conformidade. Estes incluem cilindros de aço inoxidável, de metal, cilindros compactos, de ar em miniatura e de ar de pequeno porte.

Os fabricantes produzem dois tipos básicos: de ação simples e dupla ação. O cilindro de ação simples é capaz de executar um movimento operando em apenas uma direção. Recebe pressão de ar em um lado de uma flange do pistão, fornecendo força e movimento, e uma mola de fornecimento de força de retorno após a liberação da pressão. Os de simples ação requerem aproximadamente metade da quantidade de ar utilizado através de um cilindro de dupla ação para um ciclo operacional único. Um cilindro de dupla ação pneumático tem movimento impulsionado em duas direções, com a pressão em ambos os lados. Quando um cilindro é empurrado em uma direção, o ar comprimido move-o de volta na outra direção. O fluxo de ar comprimido é controlado com válvulas para os de simples e de duplo efeito. Os modelos sem haste são feitos de tambores, formados de alumínio com uma ranhura vertical que permite que o pistão se conecte ao transporte de montagem. Eles são atuadores que usam uma ligação mecânica ou magnética para transmitir força, geralmente com um corpo que se move ao longo do comprimento do cilindro, mas não se estende além dele. Aqueles sem haste de cabo não usam o mesmo tipo de método de selagem e tem um cabo preso em ambos os lados do pistão, em vez de uma haste.

Cada cilindro pneumático possui componentes específicos, embora haja diferentes versões. Um cilindro típico consiste de uma haste, que é um atuador linear mantido no interior do cilindro, uma porta, que é um orifício no cilindro por onde o ar comprimido (mídia) é transmitido a fim de realizar movimento linear, vedações de pistões, cabeças anodizadas, planos de chave e de montagem para a instalação. O tambor de cilindro de ar vêm em uma grande variedade de tipos e tamanhos. Aqueles feitos de latão e aço inoxidável são adequados para ambientes hostis, onde serão minuciosamente higienizados, ou expostos às forças corrosivas. Aqueles de ar de pequeno porte são os de ação simples e podem ser descartáveis. Suas molas estão alojados dentro de hastes alargadas e operam em movimento inverso. As dimensões são muito menores do que os amortecidos. Por isso, são utilizados quando o espaço é muito limitado.

Os fabricantes produzem diversos modelos de cilindro para uma variedade de aplicações em diferentes indústrias. A escolha de um cilindro de ar para um sistema pneumático pode ser uma tarefa difícil. Por isso, os fabricantes de podem personalizar as unidades com um estilo de montagem ou de material de vedação específico para cada aplicação. Apesar de os personalizados terem a vantagem de ser exatamente adequados à aplicação, recomenda-se procurar uma solução mais rápida e segura em primeiro lugar, pois aqueles que são padrão custam menos e estão disponíveis para entrega rápida. O cilindro deve ser dimensionado para movimentar a maior carga na menor velocidade aceitável e com a pressão mínima disponível. Os componentes opcionais que ajudam a melhorar o desempenho do cilindro ou evitar problemas incluem coxins, pára-choques, pistões duplos, controladores de fluxo e sensores de feedback de posição. Alguns fatores ambientais têm um enorme impacto sobre o funcionamento do cilindro, por isso escolha selos, lubrificantes, materiais e acabamentos que irão ajudar a neutralizar esses efeitos negativos.