Automatización Intro

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NEUMÁTICA Conceptos básicos, elementos y esquemas

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NEUMÁTICA

Conceptosbásicos, elementosy esquemas

Conceptos:

Automatismo:Sistema que permite ejecutar una ovarias acciones sin intervenciónmanual.Automatización:Aplicación de sistemas automáticos enla realización de un proceso.

La Tierra esta rodeadapor una capa de airedenominada AtmosferaTerrestre.El aire atmosfericoconstituye la materiaprima utilizada en lossistemas neumaticosindustriales.

El aire confinado ejerceigual PRESION sobreTODAS las superficiesdel deposito. Es lo quese conoces comoELASTICIDAD.

En la practica industrial lapresion se expresa en “bares”,“libras por pulgada cuadrada”(psi) o “Pascales”Un bar equivale a 14.7 librasde fuerza actuando sobre unsuperficie de una pulgadacuadrada (14.7 psi).Una fuerza deaproximadamente 10 Newtonsactuando sobre una superficiede un centimetro cuadrado,tambien es una magnitudequivalente a 1 bar.1 bar=14.7 psi=105Pa

El aire es una sustanciacompresible y, al ser tambiénELASTICA, es capaz de volver asu condición o estado inicialtras haber sido deformado.Esto significa que puedemodificar su volumen.

Si se reduce el volumen deldeposito, el volumen del airecontenido en su interiortambien se reduce, y decimosque se ha COMPRIMIDO.Esta es la diferenciafundamental entre los liquidosy los gasesLos gases sonCOMPRESIBLES.Los liquidos son virtualmenteINCOMPRESIBLES.

Magnitudes y unidades

La mayoría de los indicadores de presión miden la presión PORENCIMA de la atmosférica.Es lo que se conoce como PRESION INDICADA o relativa.Para determinar la PRESION ABSOLUTA a partir de la lecturafacilitada por un indicador, deberá añadirse es la PRESIONATMOSFERICA.

Ley de Boyle -MariotteEl volumen es inversamente proporcional a lapresión:

•Si la presión aumenta, el volumen disminuye.

•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.

P1 · V1 = P2 · V2; T = cte

Leyes de Charles- Gay LussacEl presión del gas es directamenteproporcional a su temperatura:

•Si aumentamos la temperatura, aumenta lapresión.

•Si disminuimos la temperatura, disminuye lapresión.

P1 / T1 = P2 / T2; V = cte

Si alguna vez ha infladoa mano la rueda de unabicicleta, habra notadoque el final de la bombase calienta.Cuando se comprime ungas su temperaturaaumenta

La mayoría de lossistemas neumáticosindustriales utilizan airecomprimido.El aire atmosférico secomprime para generaraire presurizado que seutiliza para hacerfuncionar los sistemasneumáticos industriales.

Elementos de una instalaciónneumática

PRODUCCIÓN Y TRATAMIENTO DE AIRE• COMPRESOR.• MOTOR ELÉCTRICO.• PRESOSTATO.• VÁLVULA ANTIRETORNO.• DEPÓSITO.• MANÓMETRO.• PURGA AUTOMÁTICA.• VÁLVULA DE SEGURIDAD.• SECADOR DE AIRE REFRIGERADO.• FILTRO DE LÍNEA.

CIRCUITO DE UTILIZACIÓN• TOMA DE AIRE.• PURGA AUTOMÁTICA.• UNIDAD DE MANTENIMIENTO: FRL.• VÁLVULA DIRECCIONAL.• ACTUADOR.• CONTROLADORES DE VELOCIDAD.

COMPRESOR

Es el encargado de comprimir el aireatmosférico (P=1 bar) de su entorno paraelevar la presión y alimentar al circuitoneumático. La presión de salida sueleestar comprendida entre los 6 y 7 bar.

Los compresores son movidos pormotores eléctricos o térmicos

Compresores alternativos

Compresor de pistónde una etapa

Compresor de pistón dedos etapas Compresor de diafragma

Compresores rotativos

COMPRESOR DEPALETAS

COMPRESOR DETORNILLO

TURBO COMPRESORRADIAL

REFRIGERADOR

A la salida del compresor, el aire puedellegar a alcanzar una temperatura dehasta 150ºC. La misión del refrigerador esdisminuir esta temperatura hasta 25ºC yeliminar hasta el 80% del agua quecontiene.

DEPÓSITO O ACUMULADOR

A la salida del refrigerador se encuentra eldepósito, cuya misión es almacenar airecomprimido para suministrarlo en losmomentos de mayor consumo. Un sensorde presión pone en marcha y para alcompresor cuando la presión baja o sube,por debajo o por encima de un intervalodeterminado

Conducto principal en línea abierta

Red de distribución de aire

Conducto principal en anillo

Red de distribución de aire

Componentes principales de uncircuito neumático

Unidad de mantenimiento

UNIDAD DE MANTENIMIENTOPara conseguir una buena calidad del aire es

necesario someterlo a tres operaciones previas:filtrado, regulación y lubricación. De estas funcionesse ocupa la unidad de mantenimiento (conjuntoFRL), que está formada por un filtro, un reguladorde presión y un lubricador.

- El filtro detiene las impurezas que posee el aire. - El regulador mantiene una presión constante de

aire en el circuito neumático. Esta presión quedaindicada en el manómetro.

- El lubricador añade aceite nebulizado al airecomprimido. Así, se evita la oxidación de loscomponentes del circuito y asegura un buenfuncionamiento de las partes móviles.

Válvulas distribuidorasVálvulas

distribuidoras

Válvula 2/2 Válvula 3/2 Válvula 4/2 Válvula 5/2 Válvula 5/3

NA

NC

NA

NC

Nomenclatura: Vías y posiciones.Válvula de 3 vías y 2 posiciones,normalmente cerrada 3/2 con accionamientopor pulsador y retorno por muelle

Válvula de 4 vías y 2 posiciones, 4/2 conaccionamiento por rodillo y retorno por muelle

Válvula 5/2 biestable accionamientoneumático Electroválvula 5/2 biestable

Código de las vías de una válvulaCONDUCTOS NORMA ISO NORMA CETOPAlimentación 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

Accionamiento de las válvulas

3/2 NC pulsadorretorno muelle

4/2 pulsadorretorno muelle

5/2 pilotadabiestable

EJEMPLOS

Válvulas reguladoras, de control y de bloqueo

Antirretorno

Reguladora decaudal

Reguladora de caudalunidireccional

Selectorade circuito

De simultaneidadEscape rápido

Actuadores

Cilindro de simple efecto

Cilindro de doble efecto