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8/9/2019 Curso de Neumatica - Manualesydiagramas.blogspot.com (1)

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CAPITULO CONTENIDO PÁGIN

1.- Generalidades sobre el aire Neumática; definiciónPropiedades físicas del airePresión absoluta, relativa y atmosféricaUnidades de presiónCompresibilidad del aireLey de Boyle-Mariotte, Charles y gay Lussac

3- 15

2- Generación del airecomprimido

Funcionamiento básico de un compresorVista interna del ciclo de succión y compresiónDepósito de aireTipos de compresores

16 – 26

3.- Distribución del airecomprimido

Sistema básico de conexión de tuberíaTipos de conexiones

Mangueras de conexiónRacores

27 – 40

4- Tratamiento del airecomprimido

Partes del compresorTratamiento del aireSecado por absorción y adsorciónTipos de secadoresFiltraje y lubricaciónReguladores de presiónSimbología

41 – 66

5- Cilindros actuadores Actuadores como elementos de trabajoComponentes de un actuador simpleTipos de actuadoresSimbología

67 – 81

6.- Válvulas neumáticas Válvulas neumáticasLas posicionesLas víasInterpretación de los símbolosUso de simulador Fluid SIMTipos de accionamientoSimbología

82 – 106

7- Válvulas de cierre y controlde caudal

Tipos de válvulas de cierre y caudalDiagramaciónCierre de conexiónSimbología

107 – 133

8.- Diagramación DiagramasGRAFCET

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GENERALIDADESSOBRE EL AIRE

V₁ V₂T₁ T₂

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NEUMATICA - Definición

-La neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como medio detransmisión de la energía para hacer funcionar algún mecanismo-

Para que un mecanismo neumático funcione es necesario comprimir el aire a unadeterminada presión, aproximadamente de unos 6 bares mediante un compresorneumático y posteriormente ser almacenado en un tanque.

PROPIEDADES FISICAS DEL AIRE COMPRIMIDO: Ventajas y desventajas

VENTAJAS:

- Es muy abundante- Se transporta fácilmente por tuberías- Se puede almacenar en depósitos- No es inflamable- No es tóxico- Los elementos no requieren tanto mantenimiento- Tiene una velocidad de trabajo elevada.

DESVENTAJAS:

- El aire tiene que ser preparado antes de utilizarse utilizando filtros para retirar impurezas yhumedad.- La velocidad es muy variable.- La fuerza límite ronda los 20,000 y 30,000 Newton.- Los escapes de aire tienden a ser muy ruidosos, siendo necesario el uso de silenciadores.

El uso de aire comprimido es bastante útil cuando se refiere a eficiencia, rapidez y limpieza, sinembargo, no se pueden desarrollar grandes fuerzas.Es muy utilizado en la industria donde se utilizan mecanismos automatizados donde se requierevelocidad y precisión.

Otros usos son:

- Herramientas neumáticas (taladros, roto-martillos, desarmadores etc.)- Pistolas de aire (pintura automotriz, limpieza)- Herramientas médicas (taladro dental, succionador, etc.)

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PROPIEDADES FÍSICAS DEL AIRE

El aire no tiene forma ni volumen, pudiendo variar de forma y de valor, tales como la expansión ycompresión, siendo este el más utilizado en la neumática.

El aire que respiramos es una mezcla de diferentes gases que contiene principalmente:-Nitrógeno – 78%

-Oxígeno - 21%Otros gases y contaminantes en menor cantidad: argón, hidrógeno, xenón, criptón, bióxido decarbono, vapor de agua, polvo, polen etc.

Su densidad a una temperatura de:0°C es de 1.29 kg/cm³50°C es de 1.09 kg/cm³

Esto significa que el aire es mas pesado cuando está frío que cuando está caliente, es por eso que se

elevan los globos aerostáticos cuando se les suministra aire caliente.También, la temperatura afecta el volumen del aire, es decir, se contrae cuando está frío y seexpande cuando está caliente.

En este ejemplo, el aire frio ocupa menos espacio, pero al calentarlo se expande hasta lograr ejerceruna fuerza de empuje.

AIREFRIO

AIRECALIENTE



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PRESION ABSOLUTA, RELATIVA Y ATMOSFERICA

Definición:

PRESIÓNSe le llama presión a la reacción inmediata que ejerce un cuerpo sobre otro en

relación de peso o fuerza.

Por ejemplo, si un objeto se coloca encima de otro, este ejerce una fuerza de presión según el pesodel objeto. Si ese objeto lo colocamos encima de un émbolo, este comprimirá el aire que contengael cilindro y dentro existirá una mayor presión.

AIRE SINCOMPRIMIR

AIRECOMPRIMIDO

1kg 1kg

cilindro

Esta presión se puede calcular con la siguiente fórmula:

P = F (kg)S (cm²) Presión es igual a la fuerza entre superficie

Donde: P = Presión F= fuerza S= superficie

1kg 1kg30 cm²cm²

La superficie, es el área del cilindrola cual se va a comprimir, se mideen centímetros cuadrados y serepresentará con la letra “S”.

La fuerza, es la energía queempujará al pistón, se mide enKilogramos y se representa con laletra “F”.

Fuerza deempuje

émbolo

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Definición:PRESIÓN ATMOSFÉRICA

Es la fuerza que ejerce el aire ambiental sobre la superficie terrestre.

Significa que el aire que nos rodea ejerce presión sobre nosotros porque a pesar de que el aire nose ve, tiene cierto peso y eso hace exista presión en el ambiente. Sin embargo la presiónatmosférica puede variar según la altura o el clima.

1 atmosfera ejerce sobre nosotros 1.033 kg/cm ² de presiónAtmosfera se abrevia “atm”

PRESIÓN RELATIVAEs la presión que está por encima de la presión atmosférica. También se le

llama presión de “gauge”, presión normal o presión manométrica.

Por ejemplo, si un objeto se coloca encima de otro, este ejerce una fuerza de presión según el pesodel objeto. Si ese objeto lo colocamos encima de un émbolo, este comprimirá el aire que contengael cilindro y dentro existirá una mayor presión.

PRESIÓN ABSOLUTALa presión absoluta es el resultado de sumar la presión atmosférica y la presiónrelativa.

Para obtener la presión absoluta se tienen que sumar ambas presiones, puede usar la formula:

Pab = Pa + Pm

Donde:

Pab = presión absoluta Pa = presión atmosférica Pm = presión manométrica

Por ejemplo:Si medimos la presión de un deposito con un manómetro y este nos indica 2 Bar de presión, siendoque la presión atmosférica es de 1, entonces primero tenemos que convertir los 2 Bar de presión apresión atmosférica (1 Bar = 0.986 atm, entonces; 2 Bar = 1.972 atm)Pa =1 atmPm =1.972 atm 1 + 1.972 = 2.972Pa= 2.972 atm 7



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UNIDADES DE PRESIÓN

En neumática se utilizan diferentes unidades de medida de presión, dependiendo del instrumentocon que se tome la medición.

Por ejemplo, en neumática se utilizan mucho los Kilo-pascales (Kpa), Libras por pulgada cuadrada (PSI)

atmosferas (atm), Kilogramos por centímetro cuadrado (Kg/cm²), milímetros de mercurio (mmHg), y loBar.Cada unidad de medida tiene un valor distinto, así que en ocasiones tendremos que hacer conversionespara poder realizar bien los cálculos.

Aquí abajo se muestra una tabla de equivalencias:

1 Bar 1 ATMOSFERA 1 KG/CM² 1 PSI 1 mmHg 1 Kpa

1 Bar 1 0.986 1.019 14.503 750.06 100

1 atmosfera 1.013 1 1.033 14.69 760.00 101.325

1 Kg/cm² 0.980 0.967 1 14.223 735.6 98,0665

1 PSI 0.06895 0.06804 0.07031 1 51.715 6.89476

1 mmHg 0.001333 0.001315 0.00136 0.01934 1 0.13332

1 Kpa 0.01 0.00986 0.0102 0.14504 7.50063 1

Por ejemplo, si queremos convertir 3 atmosferas de presión a PSI tendremos que multiplicar lacantidad de atmosferas por 14.69 y dará como resultado; 44.07 PSI

En la imagen se aprecia un manómetro el cualpuede medir en dos distintas unidades demedida, en Kg/cm² y en PSI



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COMPRESIBILIDAD DEL AIRE

Considerando un recipiente con un volumen determinado con aire a 1 atmosferade presión.Si se aplica una fuerza a la pared móvil hasta reducir el espacio, se crea otra fuerzacontraria e igual de fuerte. Si cesa la fuerza de empuje, la pared regresará a su

posición original. Este fenómeno se genera debido a la compresión del aire.

Ejemplo:

F₁V₁

F₁

F₂

V₂

F₁= fuerza inicial F₂= fuerza contrariaV₁= volumen inicial V₂= volumen final

Existen distintos fenómenos que afectan directamente el volumen y la presión delaire, tales como el cambio de temperatura, la compresión y la expansión del aireentre otros. Para determinar dichos fenómenos existen tres leyes principales queutilizaremos para realizar algunos cálculos bastante útiles.



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LEY DE BOYLE MARIOTTE

“A temperatura constante el volumen de un gas es inversamente proporcional a lapresión absoluta”

Esto significa que si se aplica presión a un recipiente sellado, este reducirá su

volumen siempre y cuando la temperatura se estable.

En el siguiente ejemplo usaremos un recipiente al que se le colocan dos pesas de1 kg, y una temperatura ambiente estable de 10°C. Las pesas comprimirán el aire yse mantendrá estable ya que la temperatura ambiente no está variando.

1kg 1kg

Temperaturaambiente 10°CF₁

V₁

F₂

V₂

Para calcular la presión que se obtiene al comprimir el aire se utilizará la siguientefórmula:

P₁ · V₁ = P₂ · V₂“Presión inicial x volumen inicial es igual a presión final x volumen final”



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Utilizaremos el siguiente ejercicio para ver la forma de resolverlo utilizando laformula deBoyle-Mariotte.

-A presión de 17 atm, tenemos 34L de un gas a temperatura constante, este gasexperimenta un cambio y ahora ocupa un volumen de 15L. ¿Cuál será la presión

que ejerce?Datos: formula: P₁ x V₂ = P₂ x V₂P₁ = 17 atmV₁= 34LP₂= ?V₂= 15L

P₁ x V₂ = P₂ x V₂

17 x 34 = ? x 15

-Despejamos “P₂”

P₂ x 15 = 17 x 34

P₂ = 17 x 34 = 578 = 38.5315 15

P₂ = 38.53 atm



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LEY DE CHARLES

“A presión constante, el volumen de un gas varía proporcionalmente a latemperatura absoluta”

Quiere decir que al calentar un gas dentro de un recipiente , este aumentará su

volumen, y que al enfriarse su volumen disminuirá, siempre y cuando la presión notenga variaciones.

Ejemplo:

AIREFRIO

AIRECALIENTE

1kg 1kg

1kg1kg

PRESIONCONSTANTE

A este proceso se le llama transformación isóbara .La presión aumentará pues el gas se expande y genera un trabajo. En este casoempuja el pistón hacia arriba.

Puedes utilizar cualquiera de las dos fórmulas para encontrar el valor de la presiónconstante:V₁ V₂

T₁ T₂

Donde:

V = VolumenT = Temperatura en grados KelvinP = Presión constante

= = Presión constante V

T= P Constante



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Ejemplo:

A presión constante, un gas ocupa 1500 ml a 35°C ¿Qué temperatura es necesaria paraque este gas se expanda hasta 2.6 litros?

Formula: V₁ V₂

T₁ T₂Datos:

V₁ = 1500 ml V₂ = 2.6 litrosT₁ = 35°C T₂ = ?

Los 35°C tenemos que convertirlos a grados Kelvin, formula: °C + 273 = °K

35+ 273 = 308°KLos 1500ml tenemos que convertirlos a litros, formula: ml = litros

10001500 = 1.5L1000

Se aplica la formula:

1.5 2.6 Se despeja “T₂” T₂ = 308 x 2.6 = 800.8 = 533308 T₂ 1.5 1.5

T₂ = 533°K

Se vuelve a convertir a grados centígrados, restando 273 a los grados kelvin delresultado:

533 - 273 = 260

Resultado : T₂ = 260°C

=

=

En este caso tenemos queencontrar la temperatura final



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Un gas en un recipiente de 2 litros a 293 K y 560 mmHg. ¿A qué temperatura en °Cllegará el gas si aumenta la presión interna hasta 760 mmHg?

Identifica los datos del problema:

V= 2 L Formula:P1 P2

T1= 293 K T1 T2T2=?P1= 560 mmHgP2= 760 mmHg

Despejar T2, P1 = P2T1 T2

T2= P2 x T1P1

Sustituir datos y efectuar el calculo matemático.

T2=760 mmHg x 293 °K560mmHg

Se cancelan las unidades (mmHg) y se obtiene el resultado:

T2= 397, 76 K

Se transforma la unidad (Kelvin) a °C.

°C= K - 273°C= 397,76 – 273 = 124,76

Resultado = 124,76 °C

=

En este caso buscaremos elvalor de “T2”



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GENERACIÓN DEL AIRECOMPRIMIDO

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Para poder obtener aire comprimido es necesario utilizar compresoresque elevan la presión del aire al nivel de trabajo deseado tomándolo delambiente y almacenándolo en un depósito para su posterior utilización.

El funcionamiento de un compresor es bastantesencillo;

Al suministrar corriente, el motoreléctrico se enciente y mueve una bandaque hace girar un par de pistones quesuccionan el aire del ambiente y locomprimen dentro de un depósito.

Un presostato controla el límite depresión de aire que puede almacenarel depósito. Cuando el deposito alcanzacierta presión, el presostato corta lacorriente al motor apagándolo, cuandola presión disminuye el presostato arrancade nuevo el compresor.

El compresor tiene un termómetro y un manómetro que mide latemperatura y la presión del deposito, esto ayuda al operario a tenerinformación del estado general del compresor.

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FUNCIONAMIENTO BÁSICO DE UN COMPRESOR



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VISTA INTERNA DEL CICLO DE SUCCIÓN Y COMPRESIÓNENTRADADE AIRE

CAMARA DECOMPRESIÓN

PISTÓN

CIGUEÑAL

CONTRAPESO

SALIDA DEAIRE

VÁLVULAS

Cuando el pistón baja, se abre la válvula de admisión permitiendo queingrese aire al interior del cilindro.

Cuando el pistón sube, se cierra la válvula de admisión y se abre la dedescarga, permitiendo que el aire que contenía el cilindro seadesplazado hacia el deposito de aire comprimido.



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DEPOSITO DE AIREEl deposito de aire, llamado también acumulador, tanque o calderín tiene la función

de:

1.- Amortiguar las pulsaciones del caudal de salida de los compresores alternativos.

2.-Permite que los compresores no trabajen de manera continua, deteniéndose cuandose alcance la presión de trabajo.

3.-Evita las caídas de presión durante las altas demandas de trabajo

El deposito está provisto de accesorios de medición y de seguridad como válvulas dealivio, termómetro y manómetro

INSTRUMENTOS DEMEDICIÓN

(termómetro ymanómetro)

PRESOSTATO

VALVULA DEALIVIO

VALVULA DEPURGA

SALIDA DEAIRE

CILINDRO

D E P O S I T O DE A I R E

VENTILADOR ENFRIADOR

MOTOR ELECTRICO

FILTRO DE

ASPIRACIÓN



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TIPOS DE COMPRESORES

Existen diferentes tipos de compresores, utilizados según la demanda de airecomprimido ya que algunos poseen mayor capacidad y cualidades que otros.

Son dos tipos principales de compresores; los que comprimen el aire por reducción de

volumen y los que la comprimen por aceleración de una turbina.A su vez, cada tipo de compresor le derivan otros como veremos en la gráfica inferior.

DESPLAZAMIENTO

ALTERNATIVOS

ROTATIVOS

RECIPROCANTES

DE MEMBRANA

RADIALDE TORNILLODE LOBULOS O “ROOTS”

DINAMICOS(Turbinas)

TURBOCOMPRESOR DINAMICO AXIAL

TURBOCOMPRESOR DINAMICO RADIAL O CENTRIFUGO

Los más utilizados en neumática son:



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COMPRESOR RECIPROCANTE

El compresor reciprocante comprimeel aire mediante el desplazamiento deun pistón dentro de un cilindro.

Cuando el pistón desciende, se abre unaválvula que permite el paso de airedentro del cilindro. Cuando el pistónsube, se cierra la válvula de admisión yse abre la de expulsión, empujando elaire dentro del depósito.

Este tipo de compresores es muyutilizado en donde el requerimiento deaire no es muy grande, tales comollanteras o talleres mecánicos.



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COMPRESOR DE DOS ETAPAS

Con el compresor de dos etapas pueden alcanzarse presiones muy altascercanas a 200 bares (2900 PSI).

Un pistón comprime el aire y lo empuja hacia otro cilindro donde secomprime aun más. Cuenta con un enfriador de aire entre las dos etapaspara mejorar la compresión.

ENFRIADOR

ETAPA 1 ETAPA 2



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VALVULAS DEADMISIÓN Y EXPULSIÓN

DIAFRAGMA OMEMBRANA

Los compresores de membrana funcionan de manera similar a los depistón, solo que en este tipo, el pistón mueve una membrana flexible demanera ascendente y descendente provocando la succión y empuje del aire

hacia el deposito de aire comprimido.

El compresor de diafragma suministra aire comprimido seco a menorespresiones pero libre de aceite, por lo que se emplea en la industriafarmacéutica, alimenticia o donde se requiera aire sumamente limpio.

COMPRESOR DE MEMBRANA O DIAFRAGMA



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COMPRESOR DE PALETAS

Este tipo decompresores tienen unrotor excéntrico que giradentro de un cárter cilíndrico.

El rotor está provisto de aletas retráctiles que se adaptan a las

paredes del cárter logrando comprimir el aire mientras gira. Lograuna presión máxima de 7 BAR (101 PSI)

SUCCIÓN DESCARGA

ROTOR

ALETASCARTER

AIRE



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COMPRESOR DE ROOTS (LÓBULOS)

Este tipo de compresor solo impulsan el aire, no lo comprimen. Tieneun caudal máximo de 1500m³/h y solo logra una presión de 1 o 2 BAR.

Está compuesto por dos rotores conectados por dos ruedas dentadasque giran a la misma velocidad en sentido contrario, de esta forma, un

rotor permite el paso de aire mientras que el otro lo expulsa fuera delcárter.

ENTRADA DE AIRE

SALIDA DE AIRE

ROOTS



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DISTRIBUCIÓN DEL AIRECOMPRIMIDO

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DISTRIBUCIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO

El aire comprimido se distribuye a la maquinaria a través de tuberíashechas de materiales dependiendo de su aplicación.

-Las tuberías de gas estándar suele ser de acero al carbono (SPG)

-Para grandes diámetros en líneas largas se utilizan de acero inoxidable.

-Se utilizan de cobre cuando se requiere resistencia a la corrosión o alcalor.

Cuando se colocan deben tener una pequeña inclinación en el sentido dela corriente, del 1% al 2% para evitar acumulaciones de agua condensaday posibles daños a los mecanismos neumáticos

Cuando la distancia de la red principal es muy extensa tiene queconectarse otra tubería con el nivel inicial (0%) y comenzar de nuevo lainclinación.

En la tubería principal se conectan otras tuberías llamadas “derivadas”que alimentan a los sistemas neumáticos, suelen ser de menor diámetro yse le conectan algunos accesorios como filtros, trampas de agua y sistemasde lubricación para mantener a los mecanismos en buen estado.



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TIPOS DE CONEXIONES

Existen diferentes maneras de realizar las conexiones de las tuberías dependiendode las necesidades de la empresa, sin embargo aquí se muestran tres formas básicasde una red.

1- RED ABIERTASe constituye por una sola línea principal de la cual se desprenden las secundarias ylas de servicio.La ventaja es que se requiere de poca inversión para la instalación.La desventaja es que tal vez se tenga que parar el suministro de aire completamentepara dar mantenimiento a la red.

COMPRESOR

VALVULAS DECIERRE

BAJANTES/ACOMETIDAS

Deposito deaire

Trampa deagua

Válvulas de

cierre



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2- RED CERRADA

En este tipo de instalación, el extremo final de la tubería se une con el punto deinicio de la instalación formando un “anillo” que cierra el circuito.

Esta configuración permite un reparto de caudales de manera óptima y se evita elcorte de suministro en el caso de una avería. Esta instalación es mas cara pero seevitan algunos problemas.

Deposito deaire

Trampa de

agua

Válvulas decierre



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MANGUERAS DE DISTRIBUCIÓN

Las mangueras de distribución, son aquellas que se utilizan para conducir elaire presurizado proveniente de la unidad de mantenimiento hasta loscilindros actuadores o cualquier mecanismo neumático.

En neumática se suelen utilizar gran variedad de mangueras según lasnecesidades de trabajo. Se utilizan frecuentemente los tubos plásticos,mangueras reforzadas con malla de nylon, mangueras de goma y tela ycañería de cobre.

El más utilizado es el tubo de poliuretano ya que admite radios de curvatura

y es resistente a la luz solar, la humedad y los desgarres, además de soportarlas vibraciones.

Se fabrican en distintos colores para poder realizar instalaciones donde serequiera diferenciar las conexiones. El color mas usado es el azul, aunquetambién se utiliza con mucha frecuencia la tubería transparente o coloressemitransparentes para poder inspeccionar el fluido.

Las mangueras tienen diferentes medidas y calibres las cuales se miden endiámetro interior y diámetro exterior ya que las presiones de trabajo no sonlas mismas en cada sistema se instalan según se requiera.Ejemplo:

Unidad demantenimiento

manguera

Pistola de aire



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DIAMETRO EXTERIOR

DIAMETRO INTERIOR

TUBO

TUBO DE POLIURETANO

Las medidas pueden Variar de fabricante en fabricante, pero las medidas masusuales son:

Ambas medidas van ligadas y el diámetro externo siempre será mayor que elinterno.Las medidas de la manguera de corresponder al de los racores (conectores)

Diámetro exterior Diámetro interior

Ø 4mm Ø 2.5mm

6 4

8 5,5

10 7

12 8

14 9,5

16 12



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TUBO DE POLIAMIDA (PAN)

Este tipo de tubería se utiliza en aplicaciones de alta exigencia, soporta máspresión y temperatura que el poliuretano, además no se degrada.

Soporta temperaturas de trabajo de 80°C hasta 100°C, comienza a ablandarse a los170°C y se derrite a los 215°C, puede soportar periodos cortos de trabajo a 160°C.

Las medidas de los diámetros exteriores son similares a las del poliuretano aunquetambién se fabrican en pulgadas:

1/8

5/32

3/16

1/4

5/16

3/87/16

1/2

5/8

3/4

Los espesores de la pared varían según la presión detrabajo que van desde 0.35mm hasta 3.40mm

Se dividen en distintas series según su capacidad desoportar presión:

Serie Resistenciamáxima en

kg/cm²Extra liviana EL 70

Liviana L 84

Semi-pesada SP 126

Pesada P 140

Existen diferentes tubos de poliamida, la del 6 hasta la del 12, la diferencia entre amboss su resistencia y flexibilidad.

Tubo Temp.°C Resistencia

Poliamida 6 -10 a 120 250 bar

Poliamida 12(mayor flexibilidad)

-30 a 100 220 bar35



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TUBO DE FLUOROPOLÍMEROExisten tubos rígidos y flexibles.Ofrece resistencia a los químicos y a las altas temperaturas (150°C hasta 250°C). Nose degrada y resiste los rayos UV

TUBO DE POLIURETANO ANTIESTÁTICOHecho de un material que evita la acumulación de carga electrostática. Utilizado en laindustria electrónica.

TUBO DE POLIAMIDA 12 BICAPA ANTICHISPATiene un recubrimiento de PVC, resiste las chispas y las agresiones exteriores

TUBOS EN ESPIRAL DE POLIAMIDA Y POLIURETANO EXTENSe utilizan para alimentar herramientas neumáticas o en instalaciones donde serequiera gran flexibilidad, líneas de montaje, alimentación de partes de maquinariaen movimiento, semirremolques, pistolas neumáticas etc.

MANGUERA DE GOMA CON MALLA SINTETICASe utilizan en condiciones ambientales extremas de agresividad mecánica.

Estos son solo algunos tipos de manguera, sin embargo existen muchos más condiferentes características que se utilizan de acuerdo a las necesidades del sistemaneumático. 36



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ALGUNOS RACORES COMUNMENTE UTILIZADOS EN NEUMATICA

AUTOMÁTICOS TERMOPLÁSTICOS

RECTO ROSCA MACHOSe utiliza para enroscar en cualquier rosca hembra

RECTO INTERMEDIOTUBO - TUBOSe utiliza para unir dos tubos de las mismas dimensiones

CODO GIRATORIO ROSCA MACHO – TUBOCon salida a 90° para roscar en cualquier rosca hembra

CODO INTERMEDIO TUBO – TUBOUtilizado para conectar tubos a 90°



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Las medidas de los racores son en milímetros y representan el diámetro externodel tubo.

Ø exterior mm

4

6

8

10

12

Rosca machoen pulgadas

1/8

1/43/8

1/2

Cuando los racores tienen un conector macho surosca se mide en pulgadas



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D E P O S I T O DE A I R E

1

2

345

789

1011

12

13

6

14

1.- DEPOSITO DE AIRE- Almacena el aire comprimido2.- PRESOSTATO- Detiene el compresor al alcanzar la presión establecida3.- MOTOR ELÉCTRICO- Mueve el cigüeñal del compresor4.- CILINDRO- Dentro contiene al pistón que comprime el aire5.- DISIPADOR DE CALOR- Ayuda al enfriamiento del cilindro6.- FILTRO DE AIRE – Permite que el cilindro succione aire limpio7.- ENTRADA DE AIRE – El cilindro toma el aire del ambiente8.- SALIDA DE AIRE- El aire es comprimido por el pistón y luego es expulsado9.- VENTILADOR- Aspas conectadas al cigüeñal del compresor para expulsar el calor10.- TERMÓMETRO – Indica la temperatura del aire comprimido11.- MANÓMETRO – Indica la presión dentro del deposito12.- VÁLVULA DE PURGA- Permite expulsar el agua acumulada por la humedad13.- SALIDA DE AIRE- Salida de aire para su posterior tratamiento14.- VÁLVULA DE SEGURIDAD – Expulsa el aire excedente y evita una explosión

COMPRESOR

Antes que nada conoceremos las partes principales de un compresor empezandopor el deposito de aire.

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11

12

1.- SECADOR POR ENFRIAMIENTO – Retira la humedad del aire utilizando frio2.- MANOMETRO Y TERMOMETRO – Indica la presión y temperatura del aire3.- SALIDA DE AIRE – Salida de aire con poca humedad4.- FILTRO – Retiene impurezas y restos de aceite del aire5.- TUBERÍA PRINCIPAL- Transporta el aire comprimido para distribuirse a toda la red6.- BAJANTE/ACOMETIDA – Conduce el aire hacia la unidad de mantenimiento7.- VÁLVULA- Cierra o permite el paso de aire proveniente del deposito8.- FILTRO – Retiene restos de humedad del sistema9.- UNIDAD DE MANTENIMIENTO – Consta de filtro, lubricador y regulador de presión10.- VÁLVULA DE CONTROL- Controla el funcionamiento del cilindro actuador11.- TUBO DE POLIURETANO – Transporta el aire comprimido hacia los dispositivos12.- CILINDRO ACTUADOR – Es el dispositivo que realiza el trabajo usando el aire

comprimido

TRATAMIENTO DE AIRE



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TRATAMIENTO DEL AIRE

Como vimos en la imagen anterior, pudimos notar que en un sistema neumáticosiempre existirán los filtros y dispositivos que retiran la humedad del aire, ya que alcomprimirlo también se eleva la cantidad de agua dentro del depósito de aire. El

exceso de agua ocasionará muchos problemas dentro del sistema, ya seaestancamientos, generación de óxidos, obstrucciones y desgaste en los mecanismosneumáticos.

Existen distintos procesos para separar el agua del aire, los más usuales son lossiguientes:

1.- SECADO POR ABSORCIÓNEs un proceso químico que se utiliza en instalaciones de bajo consumo de aire.

Este equipo está conformado por un deposito que contiene una sustanciahigroscópica (que absorbe humedad) a través del cual se hace circular el airecomprimido, conforme el aire circula, la sustancia absorbe la humedad que contiene,el resultado es un residuo de sustancia secante mezclada con agua. Los residuosdeben eliminarse regularmente de forma manual o automática.

La sustancia secante debe reemplazarse de 2 a 4 veces al año aproximadamente

Es recomendable montar un filtro fino para evitar que los aceites y demás residuosingresen al sistema y acorten la vida útil del absorbente.



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ENTRADADE AIRE

HUMEDO

VALVULA DEPURGAS

MATERIALABSORBENT

SALIDA DEAIRE SECO

GOTAS DE AGUACONDENSADA

SECADO POR ABSORCIÓN

En este tipo de secador, elre húmedo entra por el

onducto y pasa a una cámaraonde se encuentra un materialcante. La presión del aire lo

bliga a subir a través de eseaterial mientras que va

bsorbiendo la humedad.

uando el material secante setura, la humedad cae enrma de gotas de agua hastafondo del deposito dondeespués será eliminado aravés de la válvula de purgas.

on el paso del tiempo se materialne que remplazarse por materialevo.



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2.- SECADO POR ADSORCIÓN

Este tipo de sistema está conformado por dos depósitos llenos de materialdesecante en forma de pequeñas bolitas que capturan la humedad del aire.

Este sistema trabaja de forma cíclica, adsorbiendo y regenerando de tal forma quese obtiene aire seco de forma continua, es decir, mientras un depósito se encuentraadsorbiendo, el otro depósito se encuentra regenerando.

La regeneración consiste en retirar el agua retenida por las esferas aplicando aireseco o aire caliente. Al terminar el proceso de regeneración, el depósito seencuentra listo para comenzar un nuevo ciclo de secado.

Este sistema consta de dos métodos de regeneración.

1.-. SIN APORTE DE CALOR

2.- CON APORTE DE CALOR

El primero, utiliza parte del aire secado para secar las esferas adsorbentes, se gastaun 10% del aire tratado aproximadamente.

Con el segundo método, se utiliza un generador de aire caliente para retirar lahumedad adsorbida, no hay gasto de aire tratado pues es un sistema independiente.

Nota: Absorción y adsorción no son lo mismo.-La absorción se refiere a un material que permite que las moléculas de otromaterial penetren dentro de él.-La adsorción se refiere a un material que permite que las moléculas de otromaterial sean atraídas y retenidas solo en su superficie.Ejemplo:

MATERIAL ABSORBENTE MATERIAL ADSORBENTE



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B A

VÁLVULA DE DOSVÍAS

VÁLVULA DECUATRO VÍAS ENTRADA DE

AIRE HUMEDO

LECHOADSORBENTE

AIRE DE PURGA(HACIA EL EXTERIOR)

ORIFICIOCALIBRADO

TORRE ENOPERACIÓN

TORRE ENREGENERACIÓN

SALIDA DE AIRESECO

AIRE HUMEDO

SECADOR POR ADSORCIÓN SIN APORTE DE CALOR

LECHOADSORBENTE

En el ciclo deoperación, el tanque“A” permite el paso deaire comprimidomientras que el lechoadsorbente retira lahumedad quecontiene. El airehúmedo entra pordebajo y sale seco porla parte de arriba haciala válvula de salida.Un pequeño orificiocalibrado permite elpaso de una pequeñacantidad de aire secopara regenerar el lechoadsorbente de la torre“B”, y expulsar lahumedad hacia elambiente.

Al terminar el ciclo deregeneración, la válvula

de 4 vías invierte elflujo de aire para quela torre “A” seencargue de regenerary la torre “B” seencargue de adsorber.

Tapónesférico

AIRE SECO

La válvula de salida tiene unapelotita que tapa los conductos

según el sentido en el quecircule el aire

VÁLVULA DERETENCIÓN

47

p://www.manualesydiagramas.blogspot.com


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SECADOR POR ADSORCIÓN SIN APORTE DE CALOR



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B ALECHO

ADSORBENTE

AIRE DE PURGA(HACIA EL EXTERIOR)

TORRE ENOPERACIÓN

LECHOADSORBENTE

AIRE SECO

AIRE HUMEDOY CALIENTE

TORRE ENREGENERACIÓN

ENTRADA DEAIRE

VÁLVULAS DECONTROL

CALENTADOR

VÁLVULA DECONTROL DE

REGENERACIÓN

ABIERTO

ABIERTO

CERRADO

CERRADO

SECADOR POR ADSORCIÓN CON APORTE DE CAL

funcionamiento dee tipo de secadormuy parecido alcador sin aporte deor producido pora resistenciactrica que puedear inmersa en el

aterial desecante oede ser un sistemacalentamientoterno.

e aire caliente

ede ser impulsador un ventilador avés de la torre de

generación o pueder succionado por laerza del mismo aireresión.

calor separa el aguasorbida por elaterial desecante ya porción de airemprimido lo

mpuja hacia elterior

s válvulas de controlrmiten manipular eljo de aire para

grar lageneración.

s válvulas puedenr manuales otomáticas.



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SECADOR POR ADSORCIÓN CON APORTE DE CALOR

CALENTADORELÉCTRICO



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3.- SECADO POR ENFRIAMIENTO

Los secadores por enfriamiento bajan la temperatura del aire comprimido para que seproduzca la condensación de la humedad y pueda ser expulsada hacia el exterior.

Funciona por medio de un sistema de refrigeración y un intercambiador de calor. Los

hay de diferentes capacidades según las necesidades del caudal de aire.PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO

ENTRADA DE AIRECOMPRIMIDO

HÚMEDO

SALIDA DE AIRE

COMPRIMIDOSECO

COMPRESOR

CONDENSADOR

VÁLVULA DE CONTROL DEVOLÚMEN

CAPILAR

PRESOSTA

MOTORVENTILADOR

SEPARADOR DEDRENAJE

EVAPORADOR

TERMÓMETRO DEEVAPORACIÓN

INTERCAMBIADOR DE CALORl aire húmedontra por elntercambiador yircula a travése las tuberías

mientras que elompresorenera frío en elvaporador.

uando el aireúmedo circulaor un ambienteelado toda suumedad seondensa y caen forma deotas de agua,ue a su vez sonetenidas por eleparador derenaje para serxpulsadas.

Un ejemplo del funcionamiento sería la escarcha que se forma enel serpentín evaporador de nuestros refrigeradores, ese hielo es lahumedad del ambiente condensado y congelado.



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1.- COMPRESOR2.- INTERCAMBIADOR DE CALOR

CONDENSADOR/EVAPORADOR3.- MOTOR VENTILADOR4.- PRESOSTATO5.-VÁLVULA DE PURGA6- VÁLVULA DE CONTROL DE

VOLUMEN7.- FILTRO8.- DEPOSITO DE LIQUIDO

1

2

3

4

5

6

7

8

SECADOR POR ENFRIAMIENTO

ENTRADA DEAIRE

Estos son unos modelos del secador porenfriamiento. Como se puede ver, esmuy parecido a un aire acondicionadoya que el funcionamiento es casi igual,

solo que en vez de refrescar el aire dela habitación, este solo condensa lahumedad del aire comprimido.



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FILTRAJE Y LUBRICACIÓN

El aire atmosférico lleva consigo humedad, polvo y sustancias corrosivas.Tras la compresión del aire se le retira la humedad en el secador, ahora le tocalimpiarlo con los filtros.

Existen diferentes tipos de filtros dependiendo de la pureza del aire que se necesite.

1.- FILTRO ESTANDAR2.- FILTRO MICRÓNICO3.- FILTRO SUBMICRÓNICO4.- FILTRO DE ASPIRACIÓN5.- FILTRO DE CARBÓN ACTIVADO

6.- UNIDAD DE MANTENIMIENTO



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FILTRO ESTANDAR

El filtro estándar consta de un separador de agua y unfiltro combinado. Si el aire aún tiene humedad estaserá atrapada en el depósito para después ser purgada.

El filtro retendrá el polvo, restos de aceite y partículasde óxido. El aire entra por fuera del cartucho filtrante,lo penetra y sale por dentro del cartucho hacia afuera.

CARTUCHO FILTRANTE

ENTRADA DE AIRE SALIDA DE AIRELIMPIO

SIMBOLO



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FILTRO MICRÓNICO

Este filtro se utiliza cuando existe vapor de aceite en elsistema. Además de condensar los vapores de aceitetambién lo hace con la neblina de agua y polvo

El aire entra por el centro del cartucho y sale limpio porfuera de él hacia la salida del filtro

ENTRADA DE AIRE

SALIDA DE AIRELIMPIO



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FILTRO SUBMICRÓNICO

Este filtro elimina el 99.99% de impurezas de agua,polvo y aceite del sistema.El cartucho retiene partículas de hasta 0.01 micras.

Utilizado para proteger dispositivos neumáticos deprecisión, otorgar pureza en pintura pulverizada ylimpieza de accesorios electrónicos.

El filtro consta de varias capas lo que lo hace muchomás eficiente.

Físicamente es muy parecido a los anteriores.



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FILTROS DE ASPIRACIÓN

Los filtros de aspiración se colocan en la succión delcompresor, es la primera etapa de filtrado del aire.

La porosidad de estos filtros están tratados de formaespecial de manera que no afecta la capacidad desucción del compresor.

FILTROS DE CARBÓN ACTIVADO

Este filtro contiene carbón activado, utilizado paraeliminar restos de aceite, solventes y oloresdesagradables.Tiene que instalarse un filtro fino antes que este paraaumentar la longevidad.Este filtro no disminuye la velocidad del flujo de aire.



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UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento es elconjunto de tres dispositivos detratamiento de aire Consta de:

1.-Filtro de aire2.-Regulador de presión de aire3.-Lubricador

Esta construido así para facilitar laconexión y evitar ocupar mas espacio.Generalmente se conecta justo antes dela maquinaria neumática

El lubricador tiene un depósito conaceite, cuando existe presión de aire, elaceite es empujado a través de unconducto y es pulverizado por unpequeño atomizador llamado “venturi”,Así, el aceite pulverizado circula por lastuberías hasta la maquinaria neumática.

Es necesario lubricar las partesmóviles de los mecanismosya que así se evita el desgasteprematuro de las piezas internas.

1

2

3

ACEITE

CONDUCTO

ENTRADADE AIRE

SALIDA DAIRE CON

ACEITE



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SIMBOLOGÍA

La unidad de mantenimiento se simboliza de dos formas:

SIMBOLO COMPLETO

SIMBOLO SIMPLIFICADO

Deberá respetarse las prescripciones del fabricante respecto al caudal en m3/hSi el caudal es muy grande se pueden tener pérdidas de carga.

NO se deberá sobrepasar la presión ni temperatura indicados en la etiqueta.



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VÁLVULA REGULADORA DE PRESIÓN

Los reguladores, mantienen la presión de salida demanera constante, ya que la generación de airecomprimido conlleva variaciones de presión que podrían

afectar el correcto funcionamiento del sistemaneumático.

La presión de entrada se denomina “PRESIÓNPRIMARIA” y la presión de salida se le llama “PRESIÓNSECUNDARIA”.La presión primaria siempre es mayor que la secundariay es regulada por una membrana flexible ante los

cambios de presión.

SIMBOLO



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VÁLVULA DEASIENTO

ENTRADA DEAIRE

(PRIMARIA)

ORIFICIOS DEESCAPE DE

EMERGENCIA

MUELLE

TORNILLO DEREGULACIÓN

MEMBRANAFLEXIBLE

SALIDA DE AIR(SECUNDARIA)

VISTA INTERNA DE UNA VÁLVULA REGULADORAEl flujo de aire de la presión primaria es frenada por la Válvula de asiento, ya querestringe el paso de aire por la reducción de espacio. El aire ya regulado es expulsadopor el orificio de salida (presión secundaria).El tornillo de regulación permite ajustar el flujo de aire aplicando mayor o menor

presión al muelle.

VÁSTAGO



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MEMBRANAFLEXIBLE

EMPUJADAHACIA ABAJO

RETORNO DEAIRE

VÁSTAGO SE BAJA YTAPA EL FLUJO DEAIRE PRIMARIO

Cuando ocurre un aumento súbito de presión de retorno por la línea secundaria, lapresión empuja al diafragma y el aire sale por los orificios de escape al mismo tiempoque el asiento de válvula cierra el paso de aire.

ESCAPE DEAIRE

PRIMARIO(SECUNDARIO)



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Existen diferentes tipos y modelos de reguladores de presión diseñados para cumplircon los requerimientos de cada sistema neumático según el caudal en litros porminuto. lt/min

VÁLVULA REGULADORA DEPRESIÓN AJUSTABLE CON

MANÓMETRO

VÁLVULA REGULADORA DEPRESIÓN AJUSTABLE SIN

MANÓMETRO

1

2

1

2

VÁLVULA REGULADORA DEPRESIÓN AJUSTABLE DE

TRES VIAS SINMANÓMETRO

1

2

3

3

3



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BATERÍA DEREGULADORES DE

PRESIÓN

1

2

VÁLVULA REGULADORA DEPRESIÓN DE DOS VÍAS



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SIMBOLOGÍAELEMENTOS DE ALIMENTACIÓN

COMPRESOR

COMPRESORAJUSTABLE

FUENTE DE

ALIMENTACION

DEPOSITO DE AIRECOMPRIMIDO

UNIDAD DE MANTENIMIENTOSIMBOLO COMPLETO

UNIDAD DE MANTENIMIENTOSIMBOLO SIMPLE

FILTRO

FILTRO CON PURGAMANUAL DECONDENSADOS

FILTRO CON PURGAAUTOMATICA DECONDENSADOS

SEPARADOR DE AGUA

SEPARADOR DE AGUACON PURGA DECONDENSADOSAUTOMÁTICA

LUBRICADOR

ENFRIADOR

SECADOR PORADSORCIÓN



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CILINDROS ACTUADORES

67


68/160


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CILINDRO (CAMISA)

CABEZAL ANTERIOR CABEZAL POSTERIOR

ÉMBOLO VÁSTAGO COJINETES

COLLARÍN

MUELLE

ARO RASCA

SALIDA DE AIREENTRADA DE AIRE

COMPONENTES PRINCIPALES DE UN ACTUADOR SIMP



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La distancia que recorre el vástago se nombra“CARRERA” y se mide en milímetros

Los cilindros tienen diferentes distancias decarrera según se necesite. En este caso es unode carrera corta de 100mm. Este tipo de

cilindro de simple efecto tiene limitada lacarrera a menos de 200mm porque el muelleno regresaría el vástago de manera efectiva sifuera muy largo.

100mm



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TIPOS DE ACTUADORES

CILINDRO DE SIMPLE EFECTO SÍMBOLO

En estos cilindros solo hay una conexión de aire comprimido. Solo realiza trabajos enun solo sentido: Avance y retroceso por muelle, significa que el resorte empuja elvástago de vuelta a su posición original.Realizan trabajos simples y de carreras cortas

CILINDRO DE DOBLE EFECTO

En este caso, los cilindros tienen dos conexiones por los que entra el aire comprimido,es decir el émbolo hace movimiento de translación en los dos sentidos. Se utiliza paratrabajos con carreras largas y rápidas.

NTRADAE AIRE

ESCAPEDE AIRE

ENTRADA

DE AIRE

ESCAPEDE AIRE



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CILINDRO DE DOBLE EFECTO CON AMORTIGUACIÓN INTERNA

Esta clase de cilindros son físicamente parecidos a losdemás, sin embargo, estos tienen un sistema deamortiguación que absorbe el impacto que produceel regreso del vástago evitando así el deterioro del

cilindro.

El sistema se acciona un momento antes de que elvástago llegue al final del recorrido. Un poco de airees almacenado en la última parte del cilindrohaciendo que el émbolo se frene por sobrepresión.Esta amortiguación puede ser ajustable ono ajustable

Existen cilindros con distintas configuraciones deamortiguación y serán elegidos según las necesidades

AMORTIGUACIÓN EN LOS DOS LADOS. NO AJUSTABLE

AMORTIGUACIÓN POSTERIOR. NO AJUSTABLE

AMORTIGUACIÓN EN AMBOS LADOS. AJUSTABLE

AMORTIGUACIÓN POSTERIOR. AJUSTABLE

COJINETES DE AIREDE AMORTIGUACIÓN

TORNILLOS DE AJUSTE



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CILINDROS DE DOBLE EFECTO Y DOBLE VÁSTAGOEn este tipo de cilindros, el vástagosobresale por el lado posteriorofreciendo una función extra. Estecilindro también es de doble efectoya que tiene entrada de aire para el

vástago izquierdo y el derecho.

CILINDRO DE DOBLE VÁSTAGO SINAMORTIGUACIÓN

CILINDRO DE DOBLE VÁSTAGO CONAMORTIGUACIÓN



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DOBLE CILINDRO DE DOBLE EFECTO CON VÁSTAGOS UNIDOS POR UN YUG

Con este tipo de configuración, se obtiene el doblede fuerza y gran estabilidad al momento dedesplazar piezas o conjunto de piezas ya que alestar unidos los dos vástagos puede soportar altafuerza de empuje sin deformarse.

DOBLE CILINDRO DE DOBLE EFECTO CON VÁSTAGOS DOBLES UNIDOS PO

Este tipo de cilindro doble tiene dos émboloscolocados uno al lado del otro y están unidos poruna pieza de metal llamado “yugo”. Este diseñopermite tener una doble función en un sistema deempuje evitando así colocar más cilindros.También soporta mas fuerza que los cilindrossimples.



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La corredera central es arrastrada de formamecánica o magnética al suministrarle aire poralguno de las conexiones que tiene en cadaextremo. Este tipo de cilindros pueden tener unacarrera corta o larga, puede ser fabricados de

forma especial para alcanzar carreras muy largasde hasta 40 metros.

CONEXIÓNESDE AIRE

EMBOLO CORREDERACILINDRO

ACTUADOR LINEAL SIN VÁSTAGO



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Estos actuadores tienen un sistema mecánico interno que permite hacer girar un ejecentral al serle suministrado aire a presión. Son de gran utilidad cuando es necesariorotar piezas pequeñas o de gran tamaño.Existen diferentes tipos de actuador giratorio que serán utilizados de acuerdo a lasnecesidades del sistema. Algunos de ellos son:

ACTUADOR GIRATORIO

ACTUADOR DRQ

TOPESAJUSTABLES

EJE GIRATORIO

ÉMBOLO

AIRE

El aire presurizado empuja el émbolohacia la izquierda o a la derecha y elvástago dentado hace girar el ejecentral.Se pueden obtener giros desde 90°hasta 360° gracias a los topesajustables.

ACTUADOR DSM

ENTRADA DEAIRE

ALETAGIRATORIA

EJE GIRATORIO

Este actuador tiene en su interior unaaleta unida al eje giratorio, cuando sele suministra aire, la presión empuja laaleta moviéndola hacia el ladocontrario girando el eje central.Pueden lograr giros de hasta 270°



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El motor neumático transforma la presión del aire enmovimiento de rotación continuo. Dentro contiene unaspaletas que son impulsadas por la presión del aire haciauna salida provocando que gire el eje central logrando asíun trabajo. Pueden alcanzar una velocidad de giro desde

3000 RPM hasta mas de 20,000 RPM.Se clasifican en motores de paletas, émbolos, engranajesy turbinas.

MOTOR NEUMÁTICO

ENTRADA DE AIRE SALIDA DE AIRE

EJE CENTRAL

GIRATORIO

PALETAS



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Este actuador tiene la cualidad de obtenerdiferentes distancias de carrera, muy útil cuandose requiera en operaciones especiales. Consta dedos cilindros unidos internamente y vástagosindependientes, uno mas grande que el otro.

Puede tener tres o más entradas de airedependiendo del diseño y cantidad de posicionesdel cilindro. En el siguiente ejemplo el cilindrotiene 3 posiciones.

CILINDRO MULTIPOSICIONAL

Posición 0La posición cero es la posicióninicial, la presión entra por lasconexiones 2 y 4 manteniendoal vástago Ben la posición mascorta.

Posición 1

Presiónde aire

Presiónde aire

Presiónde aire

Presiónde aire

En la posición uno, lapresión entra por lasconexiones 1 y 4, elvástago Amantiene alBhasta una posiciónmedia.La presión en la entrada4 evita que el vástago

avance más.

1 2 3 4

1 2 3 4

Posición 2

Presiónde aire

Presiónde aire

1 2 3 4La posición 2, tiene la carrera máslarga. El aire entra por la entrada 3

permitiendo al vástago Bavanzarcompletamente.

A

A

AA B

B

B



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Este cilindro es utilizado cuando se necesita una granfuerza de trabajo, ya sea para remachar, prensar oimpactar algún material sólido.

Estos actuadores generan una fuerza 7 veces mayor que

los cilindros convencionales, tienen una carrera cortaentre 20mm y 100mm y pueden generar una fuerza deimpacto de hasta 2000kg o aún más dependiendo deldiseño.

CILINDRO DE IMPACTO

CILINDRO TANDEMSon dos cilindros unidos en serie,configurado así para generar mayorfuerza sin la necesidad de fabricarcilindros de mayor diámetro. Puedenunirse mediante un conector parecido aun cople. El funcionamiento es muybásico, el vástago anterior empuja al

posterior y la fuerza se duplica. Nosrecuerda cuando conectábamos pilas enserie para aumentar el voltaje

esióne aire

1 2 3 4

A

Presiónde aire



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SIMBOLOGÍACILINDROS ACTUADORES

CILINDRO DE SIMPLE EFECTO


CILINDRO DE DOBLE EFECTO CONAMORTIGUACIÓN INTERNA

CILINDRO DE DOBLE EFECTO YDOBLE VÁSTAGO

DOBLE CILINDRO DE DOBLE EFECCON VÁSTAGOS UNIDOS POR UN YU



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SIMBOLOGÍACILINDROS ACTUADORES

DOBLE CILINDRO DE DOBLEEFECTO CON VÁSTAGOS DOBLEUNIDOS POR YUGOS

ACTUADOR LINEAL SIN VÁSTAGO

ACTUADOR GIRATORIO

MOTOR NEUMÁTICO

CILINDRO MULTIPOSICIONAL

CILINDRO TANDEM



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VÁLVULAS NEUMÁTICAS

82


83/160

VÁLVULAS NEUMÁTICAS

Las válvulas neumáticas son el control quepermite el paso de aire comprimido hacia el

cilindro para que este pueda ejercer el trabajo, enotras palabras, es como el interruptor que activaal cilindro.

Son indispensables al trabajar con cilindros ya que sin ellos no podríamos poner enfuncionamiento a los cilindros. Existen diferentes tipos de válvulas con funcionesespecificas que utilizaremos según el tipo de cilindro o la función que queramos querealice.

Son de accionamiento manual, eléctricos, electrónicos, neumáticos y computarizados.

Las válvulas se clasifican por la cantidad de vías y posiciones que tenga.Ahora veremos como funcionan y como identificarlas.

VÁLVULA 2/2

Las válvulas permiten el paso de aire cuandoson desplazados los “tapones” que bloqueanel paso del aire hacia el cilindro. En otraspalabras, al presionarse un botón, sedesbloquean los conductos de aire y puedecircular libremente. Un resorte o muelleregresa al botón a su estado inicial.

En la figura de la izquierda se muestra unaválvula sin presionar, en una posiciónnormalmente cerrada, identificado como (NC)y que al presionarse permitirá el paso del airedel punto 1 al punto 2. Se dice que tiene dosposiciones; la de “ON” y la de “OFF” y dos vías;el punto 1 y el punto 2.Por lo tanto se conoce como válvula 2/2 (dos

vías, dos posiciones)

ESIÓNE AIRE

SALIDADE AIRE

1 2



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85/160

Como mencioné al principio, las válvulas se clasifican según las posiciones quetenga. Las más comunes son válvulas que tienen hasta 3 posiciones.Cuando vemos la simbología de las válvulas parecerá algo complicado pero trataréde explicarlo lo más simple posible.

Abajo se muestran las posiciones de las válvulas y como notamos, los cuadros de loslados se desplazan siempre hacia el centro, esto porque los cuadros de los lados sonlos “botones” y el cuadro del centro que no se mueve contiene las vías de airebloqueados o desbloqueados.

1 posición

2 posiciones

3 posiciones

vías

Botón

Botón Botón

LAS POSICIONES

vías

vías



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Las vías son los conductos por donde pasará el aire a presión ya sea para dirigirlohacia el cilindro u otro componente neumático. Las vías se describen en el cuadroazul del símbolo.Las válvulas pueden contener hasta 8 vías pero lo más común es que tengan desde2 hasta 5 vías. En la simbología se enumeran la cantidad de vías de la válvula porejemplo: 1 y 2.

Cuando se activa una válvula, todas las conexiones del cuadro izquierdosustituyen al derecho modificando así los flujos de aire.

LAS VÍAS

1

2

Válvula (2/2) 2 vías 2 posiciones

1

2

3

Válvula (3/2) 3 vías 2 posiciones

En este caso cuando se activa la válvula, se

interrumpe el flujo de aire que hay entre la víanúmero 1 y 2, y ahora el flujo va de la vía2 a la 3.

Cuando una conexión no sobresale por fuera delcuadro significa que es un bloqueo de aire o untapón que detiene el flujo de aire, por ejemplo, alactivar la válvula se bloquea la vía1.

1

2

3

1

2

3

POSICIÓN 1 POSICIÓN 2 86http://www.manualesydiagramas.blogspot.com


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1

2

1

2

3

1

2

3 1

2

3

1

2

3

AIRE A PRESIÓN AIRE DE ESCAPE

SIMBOLO REPRESENTACIÓN

VÁLVULA 2/2 NC

VÁLVULA 3/2 NC

VÁLVULA 3/2 NA

Aquí se muestran algunas simbologías de válvulas y su representación física para darnos cuenta de cómose mantiene el aire antes de ser presionado el botón de accionamiento.

Cabe recalcar que en la conexión 1 siempre existirá aire a presión y la conexión 2 siempre va al cilindro.3 y 5 se usan como escape de aire.

1

2

INTERPRETACIÓN DE LOS SÍMBOLOS



88/160

1

2

3ÁLVULA 5/2 NA

4

51

2

35

4

1

2

3VÁLVULA 5/3 NC

4

5

1

2

35

4



89/160

1

2

3

Una válvula de dos posiciones es aquella que tiene solo dos cuadros, el izquierdoque tiene el accionador y el derecho que tiene las vías.

135

4 2

Esta es una válvula de 5 vías 3 posiciones ( 5/3 ) con accionamiento manual yretorno por muelle, Normalmente cerrada (NA) (mas adelante explicare esto)

Al igual que las otras válvulas, la manguera de aire a presión se conecta en la vía 1 ycuando se presiona el botón de accionamiento se unirá con la vía 4 o la vía2 segúnse active el accionador izquierdo o el derecho de la válvula.Se muestra el desplazamiento y posición final en color rosa.

ACCIONADOR IZQUIERDO ACCIONADOR DERECHOVÍAS



90/160

135

4 2

Las vías4 y 2 van al cilindro, las vías5 y 3 son escapes de aire, y la vía 1 es laentrada de aire de alimentación.

El accionador izquierdo se activa de forma neumáticay regresa a su posición original por medio de un muelle (resorte)El accionador derecho se activa de la misma forma.

Cuando una válvula se activa de forma neumática significa que tiene un mecanismoque activa la válvula al serle suministrado aire a presión. Es muy útil cuando sedesea un sistema controlado electrónicamente.

ACCIONADOR IZQUIERDO ACCIONADOR DERECHOVÍAS



91/160

135

4 2ACCIONADOR IZQUIERDO ACCIONADOR DERECHOVÍAS

135

4 2Al activarse elccionador izquierdo,e unen las vías 1 y 4,ermitiendo el paso deire, y las vías2 y 3ermitiendo el escapee aire proveniente delilindro

135

4 2Al activarse elaccionador derecho, seunen las vías 1 y 2,permitiendo el paso de

aire, y las vías4 y 5permitiendo el escapede aire proveniente delcilindro de doble efecto

POSICION ORIGINAL



92/160

1 35

4 2

VÁLVULA 5/2 NC

31

4 2

1 35

64

2

VÁLVULA 4/2

VÁLVULA 6/2

OTROS TIPOS DE VÁLVULAS



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Las válvulas tienen distintas formas de accionarse; mecánicamente, neumática ode forma electromagnética.

La primera, la forma mecánica es la que se conoce comúnmente como formamanual, o sea la de presionar un botón y que se active la válvula. Otras formasmecánicas son la de un pulsador con un retenedor que mantiene pulsado el botónpara mantener el flujo continuo de aire y otro es un rodillo que sirve como sensorde proximidad de un cilindro u objeto.

VALVULAS DE ACCIONAMIENTO MECÁNICO

ACCIONAMIENTO POR PULSADOR

EL TIPO DE ACCIONAMIENTO

Las válvulas que tengan un botón pulsador se representará en el lado izquierdodel símbolo.Y como su nombre lo indica, un pulsador es aquel interruptor que necesita seraccionado de forma manual.

1

2

3



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ACCIONAMIENTO POR PULSADOR CON ENCLAVAMIENTO

Este tipo de accionamiento es similar al anterior solo que este tiene la cualidad demantener presionado el botón aunque nosotros lo soltemos manteniendo así el flujocontinuo de aire ya que tiene un retenedor que evita que el botón regrese. Al girar elbotón este destraba la válvula y vuelve a desactivarse.

1

2

3

1

2

3

ACCIONAMIENTO CON PULSADOR TIPO HONGO O SETA

Esta válvula tiene un pulsador de mayor tamaño y está diseñado para pulsacionescontinuas, usado comúnmente en la industria. El símbolo se diferencia por la formadel botón

1

2

3

Pulsador con enclavamiento



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1

2

3

1

2

3

VÁLVULA DE PALANCAEsta válvula se acciona por medio de una palanca manual y al igual que lasanteriores también puede o no tener un enclavamiento que le permitasostener el flujo de aire

Pulsador con enclavamiento

1

2

3

VÁLVULA DE PEDALEsta válvula se acciona por medio del pie, utilizado en maquinas donde eloperador ocupe las dos manos para trabajar.



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1

2

3

VÁLVULA DE RODILLOEsta válvula se acciona por medio de un rodillo que al ser presionado poralgún componente o dispositivo, este a su vez presiona otro que acciona laválvula permitiendo el paso de aire. Se utiliza como sensor de proximidadpara indicar que se tiene que hacer otro movimiento al concluir uno.

1

2

3



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VÁLVULAS DE ACCIONAMIENTO NEUMÁTICO

Las válvulas de accionamiento neumático se activan al serle suministrado aire aresión de forma controlada. Se utilizan cuando son necesarias secuenciasutomatizadas en algún proceso industrial.

ste tipo de válvulas tienen en su interior un sistema mecánico llamado sistema deilotaje que es la que acciona la válvula cuando se le proporciona airea presión, cuandoe corta el flujo de aire, la válvula regresa a su estado original.

Las válvulas de accionamiento neumático tienen el mismo sistema de vías que losistos anteriormente, lo único diferente es el tipo de accionamiento, que en este caso esor aire a presión.

Este símbolo indica que laválvula es de

accionamiento neumático

Las válvulas pueden utilizar cualquierade los métodos de accionamiento queveremos en la siguiente página.



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SIMBOLOGÍATIPOS DE ACCIONAMIENTO

MUSCULAR

PULSADOR

PULSADOR CONENCLAVAMIENTO

BOTÓN TIPO HONGO

BOTÓN TIPO HONGOCON ENCLAVAMIENTO

PALANCA

PALANCACON ENCLAVAMIENTO

PEDAL

MECANICO

RODILLO

RODILLO ABATIBLE

ACCIONAMIENTOGENERAL

NEUMÁTICO

ELÉCTRICO

MIXTO

ACCIONAMIENTONEUMÁTICO DIRECTO

ACCIONAMIENTONEUMÁTICO INDIRECTO COSERVOPILOTAJE

ACCIONAMIENTO CONBOBINA

ACCIONAMIENTO CDOBLE BOBINA

ACCIONAMIENTONEUMÁTICO Y CON

BOBINA98

ttp://www.manualesydiagramas.blogspot.com


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VÁLVULA NORMALMENTE ABIERTA (NA)Y NORMALMENTE CERRADA (NC)

Las válvulas son diseñadas para tener sus vías siempre abiertas o siempre cerradas.Significa que cuando una válvula es normalmente cerrada tiene sus vías bloqueadaspor lo tanto no circula aire y que al accionarla está abrirá sus vías provocando el flujode aire y al desactivarla regresará a su estado original normalmente cerrada.

Cuando la válvula es normalmente abierta (NA), ocurre todo lo contrario; sus víasestán siempre abiertas y por lo tanto existe un flujo continuo de aire hasta que seacciona la válvula para cerrar las vías.También es posible que lo veamos escrito en ingles “ normally closed ” (NC) y“ normally open” (NO)

Cuando una válvula es NA o NC será representado en el símbolo de la válvula ynotaremos ciertas diferencias que explicaré a continuación:

1

2

3

Esta válvula esnormalmente cerrada(NC) porque no existe una unión entrelas vías1 y 2 y no hay flujo de aire.

Al accionar la válvula se unirán las vías1 y 2 y permitirá el flujo de aire.

La vía3 se usa para el escape de aireproveniente del cilindro y en ocasionestiene un filtro silenciador.

1

2

3

Esta válvula esnormalmente abierta(NA) porque existe una unión entre lasvías 1 y 2 y siempre hay flujo de aire.

Al accionar la válvula se interrumpiráel flujo de aire que hay en las vías 1 y2, y cortará la alimentación al cilindro.

NC

NA



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Cuando examinemos físicamente una válvula podremos ver el símbolo de la válvula yasí sabremos si es NA o NC.En la imagen podemos ver que las vías 1 y 2 no están unidas por lo tanto se consideraque es una válvula normalmente cerrada



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DIAGRAMA FÍSICO DE CONEXIÓN DE UN CILINDRO DE EFECTO CON UNA VÁLVULA 2/2 NC

VÁLVULA 2/2 NC

FUENTE DE ALIMENTACIONUNIDAD DE MANTENIMIEN

CILINDRO DE SIMPLE EFECTO CONRETORNO POR MUELLE

En una conexión con una válvulaormalmente cerrada (NC) elilindro permanece en su estado

e reposo, en este caso estáetraído.

La líneaazul representa la tuberíalástica con la que se realizan lasonexiones neumáticasonteniendo aire a presión.

La líneaazul cielo no tiene aire aresión pues aún no se hactivado la válvula.



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VÁLVULA 2/2 NCRETORNO POR

MUELLE

FUENTE DEALIMENTACION

UNIDAD DE MANTENIMIENTO

CILINDRO DE SIMPLE EFECTO CONRETORNO POR MUELLE

MISMO DIAGRAMA PERO CON SIMBOLOGÍA NEUMÁTI

1

2

3 ES NECESARIO QUE LA VÁLVULTENGA EL MUELLE PARA QUE SREGRESE AL SOLTAR EL BOTÓN,TUVIERA EL RESORTE ENTONCE

VÁLVULA SE QUEDARÍA “PEGADEN LA MISMA POSICIÓN SIEMPR



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1

2

3

CILINDRO DE SIMPLE EFECTO CONRETORNO POR MUELLEEn este caso estamos usando una

válvula normalmente abierta, ypodemos ver que el cilindro estásiempre activo hasta que se

presione el botón.



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CONEXIÓN DE VÁLVULAS PARA CILINDROS DE DOBLE E

La conexión de válvulas para cilindros de doble efecto se realiza de manera diferente, yaque al no tener un muelle que lo regrese a su estado original será necesario una válvula5/2 para que regrese el émbolo devuelta hacia atrás. Ahora veremos como:


13

5

4 2

VÁLVULA 5/2 NC CONACCIONAMIENTO MANUAL Y

RETORNO POE MUELLE

UNIDAD DEMANTENIMIENTO

Tenemos conectado unaválvula 5/2 ya que estatiene dos salidas de aire(4 y 2) que alimentaránlas dos entradas delcilindro

Recuerde que (5 y 3) sonpara el escape de aire



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Otra forma mas eficiente de conectar un cilindro de doble efecto es conectando unaválvula 5/2 y dos válvulas 3/2.Con esta forma el cilindro avanza de forma mas certera, es decir, si presionamos unaválvula 3/2 y la soltamos inmediatamente el cilindro de todas formas avanzará hastael tope aunque hayamos soltado el botón.

Pondremos una válvula 3/2 para el avance y otra para el retroceso:

VÁLVULA 5/2CON ACCIONAMIENTO

NEUMÁTICO

VÁLVULA 3/2ON ACCIONAMIENTO

MANUALPARA EL AVANCE

VÁLVULA 3/2CON ACCIONAMIENT

MANUALPARA EL RETROCES

CILINDRO DE DOBLEEFECTO

SUMINISTRO DE AIRE 105http://www.manualesydiagramas.blogspot.com


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Ya pudimos ver como es que funcionan las válvulas y la necesidad de utilizarlaspara poder controlar al cilindro. Pero esto es algo muy básico y en las siguientespáginas iré explicando como utilizar otro tipo de válvulas que permiten hacerconexiones más complejas donde podremos controlar dos o más cilindros y crearuna secuencia infinita donde los actuadores trabajarán como un sistema

automatizado.Ahora pasaremos al siguiente tema donde veremos las válvulas de cierre y controlde caudal.



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TIPOS DE VÁLVULAS DE CIERRE Y CAUDAL

Las válvulas de cierre y control de caudal nos permitirán controlar el flujo de airepara dirigirlo a uno o más cilindros en determinado tiempo y forma, con estolograremos hacer sistemas neumáticos más complejos utilizando todo lo que hemosvisto hasta ahora.

Primero veremos la descripción de las válvulas de control para irnos familiarizandocon su funcionamiento y podamos aplicarlo con mayor facilidad.

TOBERALa tobera también es unresistencia de aire parecida a laestranguladora solo que esta nopuede ser regulada

La válvula estranguladora es unreductor de flujo de aire. Sufunción es disminuir el caudal deaire que se dirige al cilindro parareducir la velocidad de avance delvástago. También puede serusado en otros componentes.Puede ser regulador por medio

del tornillo en la parte superior

VÁLVULAESTRANGULADORA

ORIFICIO Su función es similar a lasanteriores, reduce el flujo de airepor medio de un pequeño orificiopor donde circula.



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El orificio ajustable tiene un tornillo deajuste para poder regular el caudal deaire.

ORIFICIO AJUSTABLE

Este tipo de válvula puede regular elcaudal y además permite el paso deaire en una sola dirección

VÁLVULA REGULADORA DE CAUDALUNIDIRECCIONAL

Esta válvula selectora llamada

válvula “o” porque el aire puedeentrar por un lado o por el otrohacia la vía número 2.Se utiliza cuando queremos activaun cilindro con una válvula o con otra pero no con las dos al mismotiempo.

VÁLVULA SELECTORA O (OR)

1 1

2



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Esta válvula es parecida a laanterior solo que con esta el airenecesita entrar por un lado y por

el otro para que pueda circular elaire hacia la vía número 2.Es usado cuando queremos activaun cilindro utilizando dos válvulay presionándolas al mismo tiempo

VÁLVULA SELECTORA Y (AND)

1 1

2

Esta válvula permite el paso deaire de la conexión 1 hacia laconexión 2. Al bajar la presión enla vía 1 la bolita vuelve a taparlo yobliga al aire proveniente de laconexión 2 a escapar por la vía 3 através de un silenciador

VÁLVULA DE ESCAPE RÁPIDO



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Permite el paso de aire en una soladirección. Una pequeña bolitatapa la tubería cuando el aireintenta regresar.

Por ejemplo; en el símbolopodemos ver que el aire solopuede circular punto 1 al punto 2.

VÁLVULA DE RETENCIÓN ÓANTIRETORNO

Esta válvula permite el paso deaire en una sola dirección perosolo al alcanzar determinadapresión, ya que el pequeño resorteno deja que la bolita se muevalibremente, por eso se necesitacierta fuerza para moverla de sulugar.

VÁLVULA DE RETENCIÓNCARGADA CON MUELLE

2 1

2 1

Esta válvula es parecida a laanterior; permite el paso de aireen una sola dirección al alcanzardeterminada presión pero con ladiferencia de que puededesbloquearse por la línea 12 paraque el aire circule libremente porambas direcciones (1 y 2)

VÁLVULA DE RETENCIÓNCON DESBLOQUEO PILOTADO

También puede tener muelle111



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n este ejemplo estamos controlando un cilindroe doble efecto con dos válvulas que se activan de

orma manual.

l cilindro avanza presionando la válvulaAyetrocede presionando la válvula B.

xplicación:Al presionar la válvulaA esta permite el paso deire hacia la entrada izquierda de la válvula C

ogrando que se active y que permita el paso deire hacia la conexión 1 del cilindro y este avance.

A B

C

1 2

Desactivado

DIAGRAMA DE CONEXIÓN DE UN CILINDRO DE DOBEFECTO CONTROLADO POR DOS VÁLVULAS



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n este diagrama podemos ver queenemos conectada una válvula “Y” queorresponde a la letra D. Esta válvula nosermite controlar al cilindro usando dos

álvulas de accionamiento manual que seresionen al mismo tiempo, sin embargoi no se presionan a la vez entonces elilindro no se activará.

A B

C

D

DIAGRAMA DE CONEXIÓN DE UN CILINDRO DE DOBEFECTO CON VÁLVULA “Y” (AND)



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Antes de activar la conexión, la válvula Y se encuentra en posición intermedia, la cualo permite pasar aire por ninguno de sus dos entradas (1) hacia la salida (2) la quectivaría a la válvula de 5 vías que a su vez accionará al cilindro

A B

C

D



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i presionamos la válvulaA,veremos que el cilindro no se activa, esto sucede porque laálvulaApermitió el paso de aire por la entradas (1) izquierda de la válvula “Y” y estaambió de posición moviéndose de tal manera que forma un sello que impide el pasoe aire por la salida (2) de la válvula “Y”

A B

C

D



118/160

A B

C

D

i ahora presionamos la válvula B,veremos que el cilindro tampoco se activa, estoucede porque la válvula Bpermitió el paso de aire por la entradas (1) derecha de laálvula “Y” y esta cambió de posición moviéndose de tal manera que también forma unello que impide el paso de aire por la salida (2) de la válvula “Y”



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A B

C

D

Ahora si presionamos ambas válvulas a la vez, entonces la válvula “Y” quedará en unaosición intermedia que permitirá el paso de aire por su salida (2) hacia la siguienteálvula 5/2 (C)que a su vez accionará el cilindro.

Al dejar de presionar alguna de las válvulas interruptoras entonces el sistema sepagará y todo volverá a su posición original.



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CIERRE DE CONEXIÓN

Los cierres de conexión son los lugaresdonde termina el recorrido del aire, otambién podríamos llamarlos salidasde aire.

A las salidas de los componentes sepueden colocar accesorios tales comofiltros silenciadores que reducen elruido ocasionado por el escape deaire, tapones de bloqueo osimplemente una conexión de escapede aire que dirija el aire a otro

componente.

Una buena diagramación neumáticano deberá tener conexiones vacías, esdecir, sin colocarle algún componente.

SILENCIADOR

SALIDA DIRECTA

TAPÓN CIEGO



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DIAGRAMA DE CONEXIÓN DE UN CILINDRO DE DOBEFECTO CON VÁLVULA “O” (OR)

La utilización de una válvula “O” (OR) permite activar el cilindro utilizando cualquiera delas dos válvulas que se conecten a ella. En el diagrama podemos ver que tenemos dosválvulas 3/2 conectadas a la válvula “O” en las vías (1), y la salida (2) con la válvula 5/2que accionará el cilindro.

Del lado derecho tenemos una válvula 3/2 que activará el retroceso del cilindro.

CILINDRO DEDOBLE EFECTO

VÁLVULA 5/2

VALVULA 3/2VALVULAS 3/2

VÁLVULASELECTORA “O”

SUMINISTRODE AIRE



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Al presionar la válvula“A” el aire pasa por la válvula selectora “O” y activa la válvula 5/2que a su vez activa el cilindro

A B C



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Si en vez de activar la válvula“A” hubiéramos activado la válvula “B” , pasa exactamentelo mismo; el aire pasa a la válvula selectora “O” y sale hacia la válvula 5/2 que a su vezactiva el cilindro.

A B C



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A B C

Para regresar a la posición original presionamos la válvula “C” que activa el ladoderecho de la válvula 5/2 permitiendo que el aire pase directamente a la conexión 2 delcilindro y retorne a su posición inicial.



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CONEXIÓN DE VÁLVULA ESTRANGULADORA

Las resistencias de aire reducen el flujo que se dirige al cilindro y otros componentes.Su función es muy simple; el aire pasa por un espacio mas pequeño reduciendo así suvelocidad, el cual puede ser regulable por un tornillo o puede ser de fijo.

En el ejemplo vemos como se conecta una válvula estranguladora regulable y uncilindro de simple efecto.

VÁLVULA ESTRAGULADORA

CILINDRO DE SIMPLE EFECTO

VÁLVULA 3/2 CONRETORNO POR MUELLE

SUMINISTRO DE AIRE



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Al presionar la válvula 3/2 el airecirculará a través de la válvulaestranguladora y esta reducirá elflujo de aire haciendo que el cilindrose desplace lentamente

Al dejar de presionar la válvula 3/2el cilindro regresará lentamente a suposición original igualmentepasando por la válvulaestranguladora y escapando por laconexión 3

Podemos ajustar la válvula estranguladora para que el cilindro se mueva mas rápido omás lento.



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CONEXIÓN DE VÁLVULA DE RETENCIÓN O ANTIRET

Al conectar esta válvula en un sistema se logrará hacer circular el aire en una soladirección, es decir, si el aire se mueve hacia adelante esta no podrá regresar.El aire entrará por la conexión 1 y saldrá por la conexión 2.A continuación muestro un ejemplo:

CILINDRO DE SIMPLEEFECTO

VÁLVULA ANTIRETORNO

VÁLVULA 3/2

SUMINISTRO DE AIRE



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En el ejemplo podemos ver que al presionar la válvula 3/2 el aire circula normalmente,sin embargo, al dejar de presionar el botón el cilindro ya no reg

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