neumatica 1
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NEUMATICA 2012
Juan Jose Figueroa Cohn
Contenidos
1. Fundamentos Básicos
2. Generación y Alimentación de aire comprimido
3. Actuadores Neumáticos
4. Válvulas Direccionales
5. Válvulas Auxiliares
6. Circuitos Neumáticos
1.- Fundamentos Neumáticos
Introducción: Unidades de Medida
Ejemplos
1. El aire expuesto a presion atmosferica es
comprimido a la septima parte de su volumen. ¿Cuál
es la presion si la temperatura se mantiene
constante?
P1v1=p2v2
P2=p1v1/v2
P2=1 bar *1/7=7 bar absoluto
Pman=6bar
Un compresor que genera una sobrepresión de 6 bar
tiene una relación de compresión de 7:1
2. 0.8m3 de aire con una temperatura de T1=20°C
es calentado hasta T2=71°C a una presión
constante. Calcule cual ha sido la dilatación del aire.
V1/V2=T1/T2
V2=T2/T1*v1
V2=344K/293K*0.8m3
V2=0.94m3
Existe en el Aire 140 millones de partículas sucias en cada m3
Agentes abrasivos (Aceite Degradado del Compresor)
Oxidos que se producen y desprende de la tubería
El 80% de los contaminantes es menor a 2 micrones
La pureza del aire este relacionada a:
La calidad aire aspiración
El tipo de Compresor
Mantenimiento Compresor
El separador de partículas solidas
La red
Generación y Alimentación de Aire
Comprimido
Para el acondicionamiento del aire es adecuado
usar los siguientes elementos:
Filtro de aspiración
Compresor
Acumulador de aire a presión
Secador
Filtro de aire a presión con separador de agua
Regulador de presión
Lubricador*
Puntos de evacuación condensado
Generación y Alimentación de Aire
Comprimido
El aire que no ha sido tratado adecuadamente
disminuye la vida util del sistema
Aumento del desgaste de juntas y de piezas móviles de
válvulas y cilindros
Válvulas impregnadas de aceite
Suciedad en los silenciadores
Corrosión en tubos, válvulas, cilindros y componentes
6.- Circuitos Neumáticos
Instalación Tipica
2.- Generacion y Alimentacion de Aire
Comprimido
Actuadores y Valvulas Neumaticas
Cilindro Extendido Cilindro Retraído
Posición Posterior Posición Anterior
2.- Generación y Alimentación de Aire
Comprimido
2.- Generación y Alimentación de Aire
Comprimido
Modelos de Compresores
1 etapa 6 bar
2 etapas 15
bar
2.- Generación y Alimentación de Aire
Comprimido
Se requiere determinar el consumo promedio y
máximo de aire de una instalación neumática y
adaptar la elección del compresor al mismo. Si se
prevé que el consumo de aire aumentara por alguna
ampliación , entonces la parte de alimentación
debería proyectarse mas grande, ya una ampliación
posterior representa elevados costos.
2.- Generación y Alimentación de Aire
Comprimido
Para estabilizar el aire comprimido se coloca
adicionalmente al compresor un acumulador. El
acumulador equilibra las oscilaciones de la presión
al extraer aire comprimido del sistema. Si en el
acumulador cae la presión por debajo de un
determinado valor, entonces el compresor lo llenara
hasta alcanzar el valor superior de presión ajustado.
Esto tiene la ventaja que el compresor no trabaja en
funcionamiento continuo
La superficie relativamente grande del acumulador
provoca un enfriamiento del aire contenido en el. El
agua se condensa por lo que deberá ser purgada
regularmente
2.- Generación y Alimentación de Aire
Comprimido
El tamaño del acumulador depende de
Caudal compresor
Cantidad requerida sistema
Red de tuberías
Oscilación permisible sistema
Generación y Alimentación de Aire
Comprimido
Se denomina punto de condensación a la
temperatura en la cual la humedad relativa alcanza
el 100%. Si se continua reduciendo la temperatura,
el agua que contiene comienza a condensarse.
Cuanto menor sea la temperatura mas agua
condensara.
El aire comprimido con un contenido demasiado
elevado de humedad relativa reduce la vida útil de
los sistemas neumáticos. Es necesario instalar
secadores con el fin de reducir el contenido de
humedad en el aire
2.- Generación y Alimentación de Aire
Comprimido
Curva Contenido de agua 1 y 7 bar
Calcular el contenido de
agua de un caudal de aire
de 1000m3/h con 38°C a
presión atmosférica y una
humedad relativa del 75%
durante 10 horas
2.- Generación y Alimentación de Aire
Comprimido
Curva Contenido de agua 1 y 7 bar
Calcular el contenido de
agua de un caudal de
1000m3/h con 38°C y una
humedad relativa del 75%
durante 10 horas
2.- Generacion y Alimentacion de Aire
Comprimido
Secado de Aire El agente secador (Gel
secador por aire
caliente) es un
granulado de oxido de
silicio. Si el gel de la
unidad 1esta saturado
el equipo conmuta a la
unidad 2
2.- Generación y Alimentación de Aire
Comprimido (Eliminar)
2.- Generación y Alimentación de Aire
Comprimido
Unidad de Mantenimiento FRL
2.- Generación y Alimentacion de Aire
Comprimido
Filtro Filtro estándar: 5 μm hasta 40 μm
Filtro fino: 1 μm
Filtro submicrónico: 0,01 μm
2.- Generacion y Alimentacion de Aire
Comprimido
Regulador de Presion
La válvula reguladora
de presión mantiene
constante la presión
de trabajo, sean
cual fueren las
oscilaciones de
presión en la red y en
el consumo de aire
2.- Generacion y Alimentacion de Aire
Comprimido
Lubricador
1 Cuerpo
2 Placa Base
3 Deposito
4 Tubo flexible
5 Funda
Metálica de
Protección
3.- Actuadores Neumaticos
Estructura Cilindros
3.- Actuadores Neumáticos
Cilindro con amortiguación
posiciones finales
3.- Actuadores Neumaticos
Cilindros de banda hermetica
con camisa ranurada
Cilindro con acoplamiento
magnetico del carro
Cilindro con cable o cinta
3.- Actuadores Neumaticos
“Cremallera
” “Paleta”
3.- Actuadores Neumaticos
Tipos de Junta
3.- Actuadores Neumaticos
Tipos de Sujeción
a b c
d e f
g h
a) Brida en el Centro; b) Brida Trasera Giratoria; c) Brida Delantera
Giratoria; d) Brida Delantera; e) Fijación posterior; f) Brida trasera; g)
Brida Oscilante; h) Fijación por pies
A Posiciones de Maniobra
A Denominaciones de las Conexiones
4.- Válvulas Direccionales
Valvulas 3/2
4.- Válvulas Direccionales
Valvulas 3/2
4.- Válvulas Direccionales
Valvulas Servopilotadas
Las válvulas con
servopilotaje se emplean
para poder disminuir las
fuerzas de
accionamiento.
4.- Válvulas Direccionales
4.- Válvulas Direccionales
Valvulas con
Memoria
4.- Válvulas Direccionales
4.- Válvulas Direccionales
Válvulas de Caudal
Válvulas de Bloqueol
4.- Válvulas Direccionales
“Presostato”
Con demora a la
conexión
Esquema conexión Valvula de Presion
4.- Válvulas Direccionales
Esquema de Conexión válvula Temporizadora
4.- Válvulas Direccionales
Esquema de Conexión movimiento coordinado
5.- Electro neumática
5.- Electroneumatica
Pulsadores y Selectores
• Selectores: Son interruptores que quedan mecanicamente enclavados en la
posicion
Seleccionada
• Pulsadores: Son interruptores que mantienen la posicion de accionamiento
mientras el interruptor este presionado
Normalment
e Abierto
5.- Electroneumatica
Sensores de Proximidad
Sensores Inductivos
Sensores Capacitivos
Sensores Opticos
Sensores Magneticos (Reed Switch)
Sensor Inductivo
Puede detectar cualquier material
conductivo (Ej. Metales, grafito, etc).
Las distancias se indican para el hierro
dulce.
El comportamiento del
sensor se ve afectado
por:
• Temperatura
• Tipo de material a
detectar
• Dimensiones del
material
Sensor Capacitivo
El sensor reacciona ante un cambio en la capacitancia
Detecta cualquier material cuya densidad varíe respecto a la del aire (más lejos cuanto mayor sea esa diferencia ancia de su zona activa
• Puede ajustarse su
sensibilidad.
• Su respuesta puede
verse afectada por las
características del
ambiente.
Sensor Capacitivo
El sensor se ajusta para que no “vea” la pared del contenedor.
Cuando el nivel crece, el fluído afecta a la zona activa del sensor, y como resultado se emite una señal.
Sensor Optico de Barrera
Distancia de sensado : hasta 30 metros con algunos dispositivos.
Puede detectar cualquier material, (los transparentes son los más
complicados)
Sensor Optico Reflectivo
Distancia de sensado : La distancia depende del color y tipo de
superficie del objeto.
El mayor tamaño del material permite mayores distancias.
No es aplicable en zonas con polvillo en el ambiente.
Sensor Reed
Debe evitarse la interferencia magnética con otros dispositivos.
El punto de conmutación varía, dependiendo del sentido de aproximación.
Se debe limitar la corriente máxima para evitar el calentamiento de los contactos.
• Larga Vida
• Rapidos
• No Mantencion
• Cuidado con
Grandes Campos
Magneticos
5.- Electroneumatica
Histeresis: Es la diferencia
entre el punto de activación y
desactivación, necesaria para
garantizar una conmutación
confiable
6.- Circuitos Neumaticos
Funciones Logicas
Identidad
Negación
Función Y
Función O
6.- Circuitos Neumaticos
Funciones Logicas
O esclusiva
Equivalencia
NAND
NOR
6.- Circuitos Neumaticos
Activación Directa Activación Indirecta
Activación Directa/Indirecta
A Simbolos Elementos de trabajo
A. Tipos de
Accionamiento
A. Simbolos Unidad de Alimentacion
A. Valvulas
Cierre, Caudal y presión