curso de neumatica i-parte a

CURSO DE NEUMÁTICACURSO DE NEUMÁTICA

INSTRUCTOR . T.D.P. Juan INSTRUCTOR . T.D.P. Juan Gonzáles Flores.Gonzáles Flores.

NEUMÁTICA.• Se le puede definir como la técnica de

aplicación y utilización racional del aire comprimido. A pesar que esta técnica fue rechazada en un inicio, debido a la falta de conocimiento y formación, hoy en la actualidad se utiliza en diversos sectores del ramo industrial.

• Deriva de la palabra griega pneuma, que designa la respiración, el soplo, el viento, el aliento.

• El aire limpio y puro forma una capa de aproximadamente 500.000 millones de toneladas que rodea a la tierra.

SISTEMA NEUMÁTICOSISTEMA NEUMÁTICO

• Usa aire a presión ( 6 a 7 bar.).

• Es un sistema de baja potencia

• El medio de transmisión es compresible

• Las fugas son limpias

• Los componentes son ligeras y menos caras

• El Aire es Barato

Aplicaciones de un Sistema Aplicaciones de un Sistema neumáticoneumático

• Robots Industriales (Automatización).• Operación de puertas de autobuses.• Operación de máquinas y herramientas.• Operación de aditamentos para

trabajos de sostén.• Herramientas de Aire.

Abundante

Transporte

Almacenable

Temperatura

Antideflagrante

Limpio

Constitución de los Elementos

Velocidad

Ruido

Fuerza

Señales Lentas

Preparación

Costos

Compresibilidad

Principios, ventajas y desventajas.

Beneficios (ventajas) del Aire Beneficios (ventajas) del Aire ComprimidoComprimido

• A prueba de explosión.- No hay riesgos de chispas en atmósferas explosivas.

• Rápido.- se obtienen velocidades muy elevadas en diversas herramientas de montajes (atornilladores, llaves, etc.)

• Fácilmente transportable.- puede ser transportado y utilizado donde y cuando se precise.

• Fácil de almacenar.- almacenado y comprimido en acumuladores o dispositivos de almacenaje.

• Seguro contra sobrecarga.- Se puede llegar en los elementos neumáticos de trabajo hasta su total parada, sin riesgo de sobrecargas o tendencia al calentamiento.

• Velocidad Variable.- Las velocidades y las fuerzas pueden regularse de manera continua y escalonada.

• Presión Variable.-Las velocidades y las fuerzas se pueden regular de manera continua .

INCONVENIENTES (DESVENTAJAS) DEL AIRE COMPRIMIDO.

• Preparación.- Es preciso eliminar impurezas y humedades previas a su utilización.

• Velocidad.- Debido a su gran compresibilidad no se obtienen velocidades uniformes en los elementos de trabajo.

• Ruidos.- El aire que escapa a la atmosfera producen a veces ruidos bastantes molestos. Se superan mediante dispositivos silenciadores.

• Esfuerzos.- Son limitados (2000 a 3000 kg con presión de trabajo de 7 kg/cm2).

• Costo.- Es una fuente de energía algo cara, pero es compensada por el buen rendimiento y facilidad de implantación.

CARACTERÍSTICAS DEL AIRE

En neumática, trabajamos con una mezcla gaseosa terrestre que es el aire. Por ello debenser aclarados y descritos algunos fenómenos típicos que encontramos en la práctica. El aire es una mezcla gaseosa que se compone esencialmente de dos gases:• Nitrógeno (N2) aproximadamente el 78% del volumen.• Oxígeno (O2) aproximadamente el 21% del volumen.

CARACTERÍSTICAS DEL AIRE Además, contiene en pequeñas cantidades (1%): dióxido

de carbono, argón, hidrógeno, neón, criptón y xenón. Aparte de estos gases, el aire que nos rodea posee un tanto por ciento variable de vapor de agua (humedad). El aire está compuesto de moléculas que no se encuentran en reposo, sino que están en continuo movimiento, chocando entre sí.

Debido a este movimiento, nos explicamos por que un gas ocupa todo el espacio disponible en el recipiente que lo contiene. Las moléculas del gas chocan ininterrumpidamente contra las paredes del recipiente y originan una presión.

ESCALAS DE PRESIÓNSe distinguen tres tipos de presión: atmosférica, relativa y absoluta. La presión atmosférica viene dada por el peso del aire que se encuentra sobre la superficie de la tierra. Esta presión también se le conoce como presión de referencia.

Presión Absoluta Pabs

Vacío Pe-

Presión manómetrica Pe+

P. atmosférica

TIPOS DE PRESIÓN.

Presión de referencia

ESCALAS DE PRESIÓN.• A nivel del mar es de 760 mm de Hg o de

10,33 m de columna de agua. El volumen de esta columna teniendo como base 1 cm2 es de 0,01 dm2 x 103,3 dm = 1,033 dm3, y su peso vale 1,033 kgf/cm2.

• Las presión de aire superior a esta presión de referencia se denomina sobrepresión (presión relativa o manométrica), mientras que la inferior a ella se denomina subpresión (presión de vacío).

= 1,013 bar

Las presiones de aire que se miden barométricamente, variarán según su posición por encima o por debajo del nivel del mar. En el pico de una montaña a 1500 metros de altura, la presión es de 0,85 kgf/cm2; y en el Valle de la Muerte, que está a 85 metros bajo el nivel del mar, la presión es de 1,06 kgf /cm2 .

(1 bar=10,197 kgf/m2).

UNIDADES DE PRESION.• La unidad de presión en el sistema internacional es el Pascal, sin

embargo se pueden emplear otras unidades, tales como:

5

Equivalencia entre unidades de presión.

Escalas de temperatura.

• Entre las mas difundidas tenemos:– Escala Centígrada

(Celsius).– Escala Kelvin

(absoluta).– Escala Fahrenheit.– Escala Rankine

Escala rankine

492

672

Cuadro comparativo de las escalas de temperatura.

ESCALAS SIMBOLO CONGELACION DEL AGUA

EBULLICION DEL AGUA

CENTIGRADA C° 0 100kELVIN K° 273,15 373,15FAHRENHEIT F° 32 212RANKINE R° 492 672

Formulas.

Leyes fundamentales de los gases perfectos.

• Las características esenciales del estado gaseoso son:– La presión de un gas en equilibrio es la misma en

todos los puntos de la masa.– La densidad de un gas depende de su presión y

temperatura.– La masa de un gas no ejerce esfuerzo cortante.

• Los gases ideales y perfectos son aquellos donde sus moléculas cumplen las leyes del choque elástico y que al enfriarse no se condensan hasta el cero absoluto.

Ley de Boyle Mariotte (proceso isotérmico).

• A temperatura constante el volumen ocupado por una masa gaseosa está en razón inversa de su presión.

• Por lo tanto a temperatura constante:

P1 x V1 = P2 x V2

• F2 > F1• Al aumentar la fuerza

la presión aumenta y el volumen disminuye.

Ley de Gay Lussac (proceso isobárico).

• A presión constante, el volumen ocupado por una masa de gas dada es directamente proporcional a su temperatura absoluta.

• Por lo tanto, a presión constante:

V1 x T2 = V2 x T1

• La fuerza aplicada es constante.

• La presión es cte. (P=F/A).• Al aumentar la T° el gas se

expande.

Ley de Charles (Proceso isocoro).

• A volumen constante, la presión absoluta de una masa de gas dada, es directamente proporcional a las temperaturas absolutas.

• Por lo tanto en un proceso a volumen constante:

P1 x T2 = P2 x T1

• En un recipiente hermético, al incrementar la temperatura, el volumen se mantiene constante y la presión aumenta.

LEY GENERAL DE LOS GASES IDEALES.

• En 1811el Italiano A. Avogadro halló que el volumen de un gas, a una temperatura y presión dadas, es directamente proporcional al número de moles que contiene, siendo un mol una cantidad de gramos del gas igual a su peso molecular.

PV = ηRT η : número de moles. R: Constante general de los gases= 82

• En realidad no hay ningún gas perfecto, pero el oxigeno, el aire, el nitrógeno, helio y otros se comportan con bastante aproximación.

EL COMPRESOR

• Dispositivo que toma aire atmosférico y entrega aire a mayor presión (aire comprimido),utilizando para ello el accionamiento de elementos mecánicos.

– El ser humano lleva en sus pulmones el compresor mas natural y eficiente, puede tratar 100 lt/min de aire ejerciendo una presión de 0.02 a 0.08 bar, es de seguridad inigualable y los costos de funcionamiento son nulos.

– El aire tomó consistencia científica a partir del siglo XVII, con los experimentos de Torriceli, Pascal, Boyle, Marriotte, Gay Lussac, etc.

– El primer compresor mecánico fue el fuelle manual, III A.C.

• La función principal del compresor es aspirar aire a presión atmosférica y comprimirla a una presión mas elevada.

• Las características técnicas a tener presente en los compresores es el caudal suministrado y la relación de compresión.

TIPOS DE COMPRESORES

COMPRESOR

Compresor de embolo

Compresor rotativo

Turbo Compresor

pistón membrana radial axial

paletas tornillo roots

COMPRESOR DE PISTON

• Son los mas utilizados. Se construyen de baja, mediana y alta presión.

• El aire aspirado por el pistón en la carrera descendente penetra en la cámara de compresión a través de la válvula de admisión y después es comprimido a presión de trabajo y almacenado en un acumulador a través de válvula de escape.

El sistema neumático básico.

1. Compresor 2. Motor eléctrico 3. Presostato 4. Válvula antiretorno5. Depósito 6. Manómetro 7. Purga automática 8. Válvula de seguridad9. Secador de aire refrigerado 10. Filtro de línea

1. Purga del aire 2. Purga automática 3. Unidad de acondicionamiento del aire4. Valvula direccional 5. Actuador 6. Controladores de velocidad

Compresión del aire

Compresor de émbolo de una sola etapa

Aire en la gama de hasta 10 bar

Compresión del aireCompresor de émbolo de dos etapas

Para presiones hasta 50 bar - Tª final 120 ºC

Compresores de tres y cuatro etapas.

• Utilizados para obtener presiones de hasta 250 bar.

Compresión del aireCompresor de diafragma

• Pertenece al grupo de compresores de embolo. La cámara de compresión está separada del embolo mediante una membrana quien no permite el ingreso de aceite utilizado en la lubricación del pistón. Por ello este tipo de compresor es utilizado en la industria de alimentos, farmacéutica y química.

•La aspiración y compresión la realiza la membrana.•Aire hasta 5 bares Libre de aceite

• La aspiración y compresión la realiza la membrana.

• Aire hasta 5 bares Libre de aceite

COMPRESOR DE PALETAS.• Se basa en el principio de compresión

volumétrica. Consiste en el giro de un rotor excéntrico provisto de paletas que giran alrededor de un cárter cilíndrico provisto con un orificio de entrada y otra de salida. Al girar las paletas forman células de volumen variables que encierran aire cada vez mas comprimido hasta que lo impulsan al conducto de salida y acumulador.

• Es un compresor muy silencioso y de dimensiones reducidas. Es de construcción sencilla, muchas carreras de trabajo y genera aire de poca presión ( como máximo 8 bar ).

• Se emplean para caudales de 3000 m3/h.

Compresión del aire

Compresor rotativo de paletas deslizantes

• Tª final 190 ºC

• Aceite de refrigerante

COMPRESOR DE TORNILLO.• Son compresores rotativos. Consta de dos

rotores de forma helicoidal montados en forma paralelos que giran en el interior de un cárter, comprimiendo y desplazando el aire en sus lóbulos en forma continua.

• Estos compresores son de bajo mantenimiento y pueden construirse para trabajos en seco (aire comprimido sin lubricación) o con lubricación.

Compresión del aire

Compresor rotativo de tornillo

• Caudales > 400 m3 / min

• Presión > 10 bares

Es un compresor muy silencioso y de tamaño pequeño . Se pueden alcanzar presiones desde 7 a 8,3 kg/cm2 y caudales entre 290 a 1400 m3/h.

TURBO COMPRESOR AXIAL.

• Son equipos dinámicos, en los cuales el aire pasa a través de los alabes y se transforma en alta velocidad, pasando luego en su ultima etapa por un difusor transformando la energía de movimiento en aire a presión.

• Son de uso frecuente cuando se necesita grandes caudales de aire.

• Dado que sus presiones por etapa son muy bajas es necesario hacer conexiones en serie de varias etapas (hasta 24)

Presión máxima = 4 bar

Compresor Roots

• Trabajan sin sellos internos, la presión se logra por generación contra resistencias.

• Este principio solo permite lograr pequeñas presiones

• El sistema no tiene rozamiento por lo tanto no requiere lubricación, obteniéndose aire exento de aceite.

• Se utiliza principalmente para el transporte neumático.

• Se construyen para presiones máximas de 1,8 Kg/cm2 y caudales de hasta 60000 m3/h.

PRECAUSIONES DE SEGURIDAD EN EL USO DEL COMPRESOR.

• En los trabajos de mantenimiento se deben tratar la comprobación, limpieza y reparación si es necesario de los filtros de aspiración, de la lubricación con aceite y de la refrigeración.

• En los compresores antiguos generalmente se pierde mucho aceite, por lo que se debe comprobar con regularidad su estado.

• En los compresores modernos este control se realiza con controles manométricos que desconecta al equipo si este faltara.

• Verificar la entrada suficiente de aire para la refrigeración del compresor . En otros tipo de refrigeración controlar las temperaturas de entrada y salida del medio refrigerante.

• Antes de revisar el compresor es necesario desconectar el motor de accionamiento del mismo para evitar posibles puestas en marcha no deseadas.

PRECAUCIÓN.

• El recipiente o deposito de aire del compresor puede llegar a comportarse como una bomba si las válvulas de seguridad no están en condiciones correctas de trabajo. Observar la presión interior por medio de manómetros.

CONTAMINACIÓN DEL AMBIENTE POR RUIDO DE ESCAPE.

• El irritante sonido del escape de aire comprimido es producido por las turbulencias que se forman. Tanto la energía de un sonido (volumen), como su amortiguación (reducción del volumen), son expresados mediante la unidad del decibel (dB).

• Para disminuirlo:– El sonido es proporcional al cuadrado de la distancia

entre su origen y el punto de recepción. – Una superficie dura y lisa refleja en forma regular el

sonido pero una superficie blanda e irregular lo debilita.– Ondas que colisionan pierden energía por interferencia.– Tanto mayor sea la velocidad del aire (presión), mayor

será el volumen del ruido producido.

• Para aplicaciones en condiciones rigurosas de trabajos y altas temperaturas que sean desfavorables para el plástico se recurre a los silenciadores de bronce sinterizado.

• Algunos fabricantes construyen un micro filtro que se reincorpora en el silenciador para recolectar todo el aceite que tiene el aire de escape.

• Varios programas de investigación han estudiado el daño que causa en seres humanos la inhalación del aceite, como el ruido. Una intensidad de sonido por encima de los 90 dB reduce la percepción del sonido en

40 dB haciéndose cada vez irreversible.

CUIDADO DEL MEDIO AMBIENTE.• Con la finalidad de cuidar el medio ambiente es

importante que los fabricantes de equipos neumáticos tengan un programa de gestión ambiental, así:

• Embalaje.- utilizar elementos de material reciclado, como bolsas de polietileno, cajas de cartón y maderas.

• Ruido.- fabricar productos que no generen ruido, salvo el producido por el aire comprimido. Para ello el usuario hará las mediciones necesarias y tomara las acciones adecuadas y no superar los valores permitidos por las normas y leyes, recomendándose el uso de silenciadores.

• Escapes y purgas.- si estos son lubricados, deben instalarse colectores a fin de separar el aceite y evitar su propagación en el ambiente de trabajo. Estas emulsiones recogidas en las purgas deberán tratarse respetando las leyes aplicables, o incinerando bajo condiciones controladas por empresas competentes.

• No se deberá arrojar estos residuos a ríos, cauces de agua o redes cloacales.

• Disposición final.- se deben emplear en los elementos neumáticos materiales que no pongan en peligro a las personas. Así luego de finalizada su vida útil pueda desarmarse y ser transformado en chatarra por un centro de recolección.

Trabajo de investigación.

• Realizar un trabajo de asignación de los siguientes tipos de compresores:– Compresor Roots.– Turbo compresor axial.– Turbo compresor radial.

ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO.

• El aire que es aspirado por el compresor contiene bastante impurezas que pueden causar efectos negativos en los equipos a emplear. Los principales enemigos de toda instalación neumática son: agua, aceite, polvo y suciedad.

• El aire húmedo puede originar:– Oxidación, causando averías en los elementos.– Desgaste del equipo, ya que la humedad lava y

arrastra el aceite lubricante.

• Las partículas solidas en forma de polvo y suciedad dañan los materiales de las juntas de estanqueidad e imposibilitan realizar una buena función.

• El acondicionamiento del aire empieza antes de su compresión, utilizando filtros que deberá detener cualquier partícula de polvo presente en el aire. Es conveniente colocar el compresor en un lugar fresco, donde no dé el sol o dé muy poco ya que la máxima cantidad de vapor de agua que puede contener el aire esta dado por su humedad de saturación, que aumenta con la temperatura.

HUMEDAD RELATIVA (hr).• Es la relación entre el contenido real de

vapor de agua por unidad de volumen (humedad absoluta) y la máxima cantidad de vapor de agua posible a una temperatura T (humedad máxima o de saturación).

• La humedad relativa, expresa el grado de saturación del aire en %.

• Una humedad relativa del 100%, indica que se trata de un ambiente saturado, es decir, en el que habs = hs

• Una humedad relativa del 0% testimonia que ocurre en ambiente de aire totalmente libre de humedad.

• El instrumento que mide la humedad relativa se llama higroscopio.

Curva del punto de rocío

REFRIGERADOR.

• El aire producido por el compresor tiene una temperatura elevada, con impurezas y vapor de agua y aceite. Por ello a continuación del compresor se instala un refrigerador que disminuirá la temperatura a un valor muy inferior a su punto de rocío (punto en la cual el aire llega al punto de saturación o sea el aire se convierte en aire saturado)

• Los refrigeradores están preparados para condensar entre el 50 al 80% de toda la humedad que aspira el compresor, reduciendo la temperatura del aire hasta unos 25°C y se emplean como medio refrigerante el agua.

LOS SECADOORES.

• Son elementos que separan automáticamente la humedad del aire comprimido de tal manera se evite condensaciones en el sistema que perjudiquen a los elementos neumáticos.

• Los secadores pueden ser de dos tipos:– Secador frigorífico.– Secador de absorción.

SECADOR FRIGORÍFICO.

• Actúa a base de medios frigoríficos y tiene como meta reducir la humedad del aire comprimido por enfriamiento, hasta la temperatura que oscila alrededor de +2 °C y +3 °C, a la presión se servicio. Una de sus características es su bajo consumo de energía .

• Es útil para recabar un grado de sequedad medio, no aconsejándose para redes con conductos que tiene una temperatura igual o inferior a 0 °C pudiendo aparecer condensados e incluso escarchas en su interior.

SECADORES POR ABSORCIÓN.

• Realizan el secado por medio de un elemento absorbente sólido regenerable, que retiene en un ciclo de absorción el vapor de agua contenido en el aire comprimido, eliminando este vapor mediante un segundo ciclo de absorción, al ser sometido dicho absorbente a un adecuado proceso de reactivación.

EL TANQUE ACUMULADOR.

• Se encarga de almacenar el aire comprimido proveniente del compresor.

• Su función es estabilizar la alimentación de aire a presiones requeridas y procurar que las oscilaciones de la presión se mantengan en niveles mínimos.

• La superficie relativamente grande del acumulador provoca un enfriamiento del aire contenido en él. Durante este proceso de enfriamiento se condensan agua que deberá ser evacuada regularmente a través de un grifo.

• El tamaño del acumulador depende de los siguientes criterios:– Caudal del compresor.– Cantidad de aire requerido por el sistema.– Red de tuberías (posibilidad de aire adicional)– Regulación del compresor.– Oscilación permisible de la presión en el

sistema.

INSTALACIONES DE AIRE COMPRIMIDO.

• El equipamiento necesario para la generación, accionamiento y distribución de aire comprimido depende de los repuestos y exigencias de calidad del aire comprimido

• La red esta compuesta por diversas tuberías de diámetro adecuado que conducen el aire comprimido, procurando las menores pérdidas posibles, hasta los puntos de consumo.

• La red debe tener una pendiente del 2 al 3% para, conseguir la acumulación del agua condensada en un punto y lograr su evacuación por medio de la válvula de purga.

• La red debe tener una pendiente del 1 al 3 % para, conseguir la acumulación del agua condensada en un punto y lograr su evacuación por medio de la válvula de purga.

TIPOS DE REDES PARA LA DISTRIBUCION DEL AIRE COMPRIMIDO.

• SE EMPLEAN CUATRO TIPOS DE REDES:– Red abierta.– Red cerrada.– Red cerrada con interconexiones.– Red en anillo.

Distribución del aire

Línea principal con final en línea abierta

Línea principal con final en línea abierta

• Tiene una entrada principal que se va ramificando hacia distintas utilizaciones.

• Se emplean en instalaciones de pequeña y mediana importancia, o cuando se prevé que el consumo no afectará al usuario final.

Conducto principal en línea abierta

Red de distribución de aire

• Cuando todas las derivaciones están consumiendo aire, las mas alejadas reciben menos presión.

LINEA PRINCIPAL EN RED CERRADA

• Es la mas utilizada en la mayoría de casos.

• Desde la tubería principal se instalan las uniones de derivación.

• Con este tipo de red se obtienen presiones uniformes aun cuando el consumo de aire es alto, debido a que pasa en dos direcciones.

LINEA PRINCIPAL EN RED CERRADA

Distribución del aire

Línea principal cerrada

RED CERRADA CON INTERCONEXIONES.

• Este circuito permite trabajar en cualquier punto de la red con aire, mediante conexiones longitudinales y transversales.

• En este tipo de conexión se pueden bloquear ciertas líneas que no se necesitan en el momento o con fines de mantenimiento.

Conducto principal cerrada con interconexiones.

Red de distribución de aire

LINEA PRINCIPAL EN ANILLO.

• No es muy utilizado por su diseño, pero ofrece las mismas ventajas que una red cerrada con interconexiones.

Distribución del aire

Líneas secundarias

• PASAR A NEUMATICA «B»

Componentes principales de un circuito neumático

ESTRUCTURA DE LOS SISTEMAS NEUMÁTICOS

Componentes Neumáticos

• Filtro de Aire con separador de agua

• Para filtrar basura y humedad de la línea de aire

FUNCIONAMIENTO DE LAS FUNCIONAMIENTO DE LAS UNIDADES DE MANTENIMIENTOUNIDADES DE MANTENIMIENTO

Automatización neumática 98

Unidad de mantenimiento

FUNCIONAMIENTO DE LAS FUNCIONAMIENTO DE LAS UNIDADES DE MANTENIMIENTO UNIDADES DE MANTENIMIENTO

Los filtros del aire comprimido retienen las partículas sólidas y las gotas de humedad contenidas en el aire. Los filtros llamados Ciclónicos tienen doble función: El aire al entrar pasa a través de placas que fuerzan una circulación rotativa, así las grandes partículas sólidas y el líquido se depositan en las paredes del  vaso o copa, por la acción centrífuga.

FUNCIONAMIENTO DE LAS FUNCIONAMIENTO DE LAS UNIDADES DE MANTENIMIENTO UNIDADES DE MANTENIMIENTO

Luego el aire atraviesa el elemento filtrante principal, de malla metálica, papel, o metal sinterizado. Este filtro de entre 20 a 40 micrones retiene las partículas sólidas. Esta acción de filtrado se denomina "mecánica" ya que, afecta a la contaminación mecánica del aire, y no a su contenido de humedad.

FUNCIONAMIENTO DE LAS FUNCIONAMIENTO DE LAS UNIDADES DE MANTENIMIENTO UNIDADES DE MANTENIMIENTO

Las partículas mas grandes, son retenidas por el filtro sinterizado, mientras que los líquidos son desviados al vaso del filtro. El líquido condensado en el vaso o copa del filtro se debe vaciar periódicamente, ya que sino podría ser arrastrado por la corriente del aire comprimido al circuito.

FUNCIONAMIENTO DE LAS FUNCIONAMIENTO DE LAS UNIDADES DE MANTENIMIENTOUNIDADES DE MANTENIMIENTO

Todos los aparatos neumáticos poseen una resistencia interior, por lo que se produce una caída de presión entre la entrada y su salida. Esta caída de presión depende caudal de paso y de la presión de alimentación correspondiente. Por lo tanto, debe tenerse en cuenta para el cálculo de la elección del tipo y modelo más adecuado a nuestra instalación, y el uso que le será dado. 

CONSERVACION DE LAS UNIDADES CONSERVACION DE LAS UNIDADES DE MANTENIMIENTO DE MANTENIMIENTO 

• Filtro del aire comprimido Debe revisarse periódicamente el nivel de agua condensada, que no debe sobrepasar nunca la altura marcada. De lo contrario, el agua podría ser arrastrada hasta la tubería por el aire comprimido. Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existente en la mirilla. Algunas disponen de dispositivos de purga automática, por lo que debe comprobarse su correcto funcionamiento.

CONSERVACION DE LAS UNIDADES CONSERVACION DE LAS UNIDADES DE MANTENIMIENTO DE MANTENIMIENTO 

• Regulador o Válvula reguladora.

Siempre que esté precedida por un correcto sistema de filtrado, no necesita más mantenimiento que comprobar la ausencia de fugas. 

CONSERVACION DE LAS UNIDADES CONSERVACION DE LAS UNIDADES DE MANTENIMIENTO DE MANTENIMIENTO 

• Lubricador.

Verificar el nivel de aceite y, si es necesario, añadir hasta el nivel marcado. Los filtros de plástico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse con disolventes, dado que pueden dañarlos. Para los lubricadores, utilizar únicamente aceites minerales de la viscosidad y componentes adecuados

La Válvula Reguladora o La Válvula Reguladora o Regulador de presiónRegulador de presión

Mantiene la presión de trabajo constante en el lado del usuario, independientemente de las variaciones de presión en la Red Principal y del consumo. Obviamente, para lograr esto, la presión de entrada del regulador debe ser siempre superior a la de trabajo. 

El Lubricador del aire El Lubricador del aire comprimidocomprimido

Tiene la importante función de Lubricar de modo suficiente a todos los elementos neumáticos, en especial a los activos. El aceite que se utiliza en la lubricación es aspirado de un pequeño depósito de la misma Unidad de Mantenimiento, mezclado con la corriente del aire comprimido, y distribuido en forma de "niebla" o micro pulverización.

El Lubricador del aire El Lubricador del aire comprimidocomprimido

• Para que esta tarea sea efectiva el caudal debe de ser suficientemente fuerte. En instalaciones especiales, de baja presión o con sensores específicos, deberá evitarse el uso de aire lubricado, mediante el uso de tomas diferentes para la conexión de esos elementos.

• Todos los aparatos neumáticos poseen una resistencia interior, por lo que se produce una caída de presión entre la entrada y su salida. Esta caída de presión depende caudal de paso y de la presión de alimentación correspondiente. Por lo tanto, debe tenerse en cuenta para el cálculo de la elección del tipo y modelo más adecuado a nuestra instalación, y el uso que le será dado. 

Válvulas reguladoras, de control y de bloqueo

Antirretorno

Reguladora de caudal

Reguladora de caudal unidireccional

Selectora de circuito

De simultaneidadEscape rápido

• Curso de neumática I

• Pasar a segunda parte:

• Parte B

Símbolos para la unidad de alimentación de energía

Símbolos para la unidad de alimentación de energía

Símbolos para la unidad de alimentación de energía (ISO 1219)

Posiciones de maniobra y designación de las conexiones de válvulas de vías

Posiciones de maniobra y designación de las conexiones de válvulas de vías

Denominaciones de las conexiones

Denominación de las conexiones.

CONDUCTOS NORMA ISO NORMA CETOP

Alimentación de presión P 1

Conductos de trabajo A, B, C, ... 2, 4, 6, ...

Escapes R, S, T, ... 3, 5, 7, ...

Conductos de pilotaje Z, Y, X, ... 12, 14, 16, ...

ISO, International Organization Standarization.

CETOP, Comité Europeo de las Transmisiones Óleo-hidráulicas y Neumáticas

En neumática, la ISO 1219 es equivalente a la UNE 101 149-86.

UNE, Una Norma Española.

AB

RPS

YZ 24

315

1214

ISO CETOP

Denominaciones de las conexiones

Tipos de accionamiento

Tipos de accionamiento

Tipos de accionamiento

DiseDiseñño del diagrama de o del diagrama de funcionamientofuncionamientoEl diagrama de funcionamiento de un circuito

neumático o electroneumático se emplea para representar la secuencia de movimientos que tendrá cualquier elemento de trabajo del mismo (cilindro, motor, etc.), así como también la de los elementos de mando que intervienen en la secuencia (pulsadores, captadores de información, etc.).En general, cuando se trata de circuitos en los que interviene un solo elemento de trabajo, por ejemplo un cilindro, el diagrama de funcionamiento no es tan necesario, a menos que existan fases en que deba variar el tiempo de avance o retroceso del vástago y deseen reflejarse estas particularidades sobre el diagrama.

DiseDiseñño del diagrama de o del diagrama de funcionamientofuncionamiento

En donde sí se hace necesario el diagrama de funcionamiento es en aquellos circuitos endonde ya intervienen dos o más elementos de trabajo. Con él, es posible conocer en cualquierinstante del ciclo secuencial el estado de los distintos elementos de trabajo y de mando delcircuito, lo que facilita en gran manera su estudio, como por ejemplo la localización de lacoincidencia de señales sobre los dos pilotajes de una misma válvula biestable.

Diagrama de movimientosDiagrama de movimientos

El diagrama de movimientos de un ciclo neumático o electroneumático puede estar formado por uno, o ambos, de los diagramas expuestos a continuación: El diagrama simplificado El diagrama espacio-fase El diagrama espacio-tiempo

Sistema simplificado:

Este sistema permite la descripción metódica pero elemental de un automatismo, ya que hace referencia a los movimientos de la máquina en cuanto al orden en quese suceden. Por ejemplo:

– Un cilindro que se mueve en el sentido de salir el vástago, decimos que va a+.– Un cilindro que se mueve en el sentido de entrar el vástago, decimos que va a-.

Figura III.2. Sistema de prensa - estampado

Sistema de prensa - estampado

En el sistema de la figura III.2 se representan los componentes neumáticos necesarios para implementar un sistema de estampado. En ella se puede observar que toda la operación depende principalmente del cilindro “A”, el cual se encarga de desplazar en sentido vertical la plancha de estampado hacia la pieza “v” que se encuentra sujeta mediante una mordaza neumática accionadapor el cilindro “B”. Para entender cabalmente el funcionamiento de este sistema, debe realizarse el ciclo siguiente:

– Cerrar mordaza, fijando la pieza.– Avanza plancha de estampado.– Retrocede plancha de estampado.– Abrir mordaza.

Con el sistema simplificado se podrá escribir el anterior ciclo diciendo:

B+ A+ A– B–

DiagramaDiagrama Espacio Espacio –– Fase: Fase:

También se llama diagrama de proceso y en él se representan los movimientos o estados de los elementos de trabajo en función de las fases o pasos del ciclo o programa, por ejemplo: vástago del cilindro saliendo o entrando, sin tener en cuenta el tiempo que tarda en efectuar estas operaciones. Para su representación se tendrán en cuenta los siguientes puntos:

a) Cada elemento de trabajo tendrá representado su propio ciclo.b) Los ciclos de los distintos elementos de trabajo serán representados uno a continuación de otro y de arriba hacia abajo.c) Se dibujan dos líneas horizontales y paralelas para cada elemento de trabajo (ver figura III.3).

Figura III.3. Diagrama espacio espacio-fase: dos lí neas paralelas por cada elemento

La distancia entre ellas se considera como el “Espacio” entre la posición del vástago completamente retraído y extendido, o también, el espacio o camino recorrido por el vástago (carrera). Esta distancia no se representa a escala sino con una magnitud igual para todos los elementos de trabajo, independientemente de su carrera.

Figura III.4. Diagrama espacio espacio -fase: dos líneas paralelas por cada elemento

d) Para cada elemento de trabajo siguiente se dibujan dos nuevas líneas paralelas debajo de las anteriores (ver figura III.4), separadas por una distancia menor a la empleada para los pares de líneas anteriores, pero suficiente para que el diagrama quede claro y legible.

Diagrama espacio espacio-fase:

e) Las líneas paralelas anteriores se cortan por líneas perpendiculares a las mismas y equidistantes. Cada línea vertical se considera como una “Fase” o “Paso” del ciclo (se considera una fase o paso a la línea del diagrama donde tiene lugar la modificación delestado de un elemento de trabajo o de un componente de mando), numerándose a partir de 1 desde la izquierda (Ver figura III.5).

Diagrama espacio espacio-fase:

f) En la fase a partir de la cual el ciclo vuelve a repetirse, por ejemplo en la 5 anterior, se coloca 5=1 (ver figura III.6).

Diagrama espacio espacio-fase:

g) En la parte izquierda y entre cada dos líneas paralelas de mayor anchura se indica el código de identificación del elemento de trabajo considerado, por ejemplo “Cilindro 1A", “Cilindro 2A", etc., o simplemente 1A, 2A, etc...(ver figura III.7), también es conveniente colocar junto a lo anterior la función del elemento de trabajo (por ejemplo,sujeción, estampado, etc.).

Diagrama espacio espacio-fase:

h) En la línea superior de las dos que representan a un elemento de trabajo se anota vástago expandido o bien 1, mientras que en la línea inferior se indica vástago retraído o bien 0 (ver figura III.8).

Diagrama espacio espacio-fase:i) El desarrollo del ciclo de cada elemento de trabajo se representa por líneas gruesas entre fases, uniendo de forma adecuada los puntos de intersección de las líneas que representan las fases con las dos líneas horizontales paralelas que cortan a las mismas líneas (ver figura III.9).

Diagrama espacio espacio-faseEn el diagrama espacio-fase de la figura III.9 se puede comprobar que de la fase 1 a la fase 2 el cilindro 1A (sujeción) va desde su posición retraída a su posición de extendido la cual alcanza en la fase 2. En ese instante el cilindro 2A (estampado) efectúa la misma operación desde la fase 2 a la fase 3, siguiendo el 1A en la posición de extendido. En la fase 3, el cilindro 2A va desde su posición extendida a la posición retraída la cual que alcanza en la fase 4. En ese instante se inicia la entrada del cilindro 1A, que finaliza en la fase 5, en cuyo instante los dos cilindros vuelven a estar en la situación de la fase 1.

Diagrama Espacio – Tiempo:

A diferencia del diagrama de espacio-fase, en el diagramaespacio-tiempo, el eje de las abcisas es ahora la variable tiempo y el periodo de tiempo que dura cada fase puede variar, por lo que las líneas verticales ya no serán equidistantes entre sí al tenerque considerar ahora el tiempo que tarda por ejemplo el cilindro en hacer su recorrido de avance o de retroceso. Para la construcción de este diagrama se debe tener claro el tiempo que dura cada fase para cada uno de los elementos y representarlo en una escala de tiempo que debe aparecer en la parte inferior. La figura III.10 muestra el diagrama espacio-tiempo para el ejemplo anterior donde se han asumido los tiempos para cada fase.

Diagrama Espacio – Tiempo:En la figura, el cilindro 1A va de la fase 1 a la 2 con una velocidad de avance que puede considerarse normal, tardando 6 segundos en salir su vástago.A continuación de la fase 2 a la 3 sale el vástago del cilindro 2A con una velocidad de avance que se considera lenta, al tardar 8 segundos. De la fase 3 a la 4 se mantienen extendidos los vástagos de 1A y 2A por 4 segundos. Finalmente de la fase 4 a la 5 se retrae el vástago delcilindro 2A con una velocidad de retroceso que le lleva un tiempo de 6 segundos en retraerse totalmente. Luego entre las fase 5 y 6 se retrae el cilindro 1A en un tiempo de 8 segundos.

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