AUTOMATIZACIÓN NEUMÁTICA
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AUTOMATIZACIÓNNEUMÁTICA
Conceptos básicos, elementos y esquemas
NEUMÁTICA
Técnica que utiliza el aire comprimido como vehículo para transmitir energía.
Ventajas e Inconvenientes
VENTAJAS: Sencillez de los sistemas de mando: válvulas, cilindros,
etc. Rapidez de respuesta del sistema neumático Economía de los sistemas neumáticos una vez instalados.
INCONVENIENTES: Instalaciones caras en general. El mantenimiento del aire en buenas condiciones es
costoso. Esquemas complejos de modificar y depurar
Aplicaciones
Accionamiento de válvulas para aire, agua o productos químicos. Accionamiento de puertas pesadas o calientes. Descarga de depósitos en la construcción, fabricación de acero,
minería e industrias químicas. Apisonamiento en la colocación de hormigón. Pintura por pulverización. Sujección y movimiento en la industria maderera. Sujección para encolar, pegar en caliente o soldar plásticos. Máquinas de soldadura eléctrica por puntos. Máquinas de embotellado y envasado. Manipuladores neumáticos.
Propiedades
Disponibilidad. Almacenamiento. Simplicidad de diseño y control. Elección del movimiento. Economía. Fiabilidad. Resistencia al entorno. Limpieza del entorno. Seguridad.
Magnitudes y unidades
Presiones
Ecuación de los gases perfectos
Ley de Boyle -Mariotte
El volumen es inversamente proporcional a la presión:
•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 directamente proporcional a su temperatura:
•Si aumentamos la temperatura, aumenta la presión.
•Si disminuimos la temperatura, disminuye la presión.
P1 / T1 = P2 / T2; V = cte
Sistema neumático Básico
PRODUCCIÓN Y TRATAMIENTO DE AIRE1. COMPRESOR.2. MOTOR ELÉCTRICO.3. PRESOSTATO.4. VÁLVULA ANTIRETORNO.5. DEPÓSITO.6. MANÓMETRO.7. PURGA AUTOMÁTICA.8. VÁLVULA DE SEGURIDAD.9. SECADOR DE AIRE REFRIGERADO.10. FILTRO DE LÍNEA.
CIRCUITO DE UTILIZACIÓN1. TOMA DE AIRE.2. PURGA AUTOMÁTICA.3. UNIDAD DE ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE4. VÁLVULA DIRECCIONAL.5. ACTUADOR.6. CONTROLADORES DE VELOCIDAD.
Compresores
COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO
ALTERNATIVOS ROTATIVOS
EMBOLO PALETADIAFRAGMA TORNILLO
Compresores Alternativos
Compresor de pistón de una etapa
Compresor de pistón de dos etapas Compresor de diafragma
Compresor de Embolo de Una Etapa
Aire de 3 - 7 Bares
Compresor de Embolo de Dos Etapa
Aire aprox. de 7 Bares Temperatura de 120°C
Compresor de Diafragma
Aire hasta de 5 Bares Libre de Aceite
Compresores Rotativos
COMPRESOR DE PALETAS
COMPRESOR DE TORNILLO
TURBO COMPRESOR RADIAL
Compresor Rotativo de Paleta Deslizante
Temperatura de 120°CAceite de Refrigerante
Compresor Rotativo de Tornillo
Caudales > 400 m3/minPresión > 10 Bares
Conducto principal en línea abierta
Red de distribución de aire
Conducto principal en anillo
Red de distribución de aire
Conducto de Líneas Secundarias
Red de distribución de aire
Componentes principales de un circuito neumático
Unidad de mantenimiento
Filtro Estándar
Purgador Automático
Regulador Estándar
Válvulas
Válvulas distribuidoras
Válvulas distribuidoras
Válvula 2/2 Válvula 3/2 Válvula 4/2 Válvula 5/2 Válvula 5/3
NA
NC
NA
NC
Código de las vías de una válvula
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
Válvulas de control direccional
Válvulas de control direccional
Accionamiento de las válvulas
3/2 NC pulsador retorno muelle
4/2 pulsador retorno muelle
5/2 pilotada biestable
EJEMPLOS
Válvulas reguladoras, de control y de bloqueo
Antirretorno
Reguladora de caudal
Reguladora de caudal unidireccional
Selectora de circuito
De simultaneidadEscape rápido
Actuadores
Cilindro de simple efecto
Cilindro de doble efecto
Fuerza que ejerce el vástagoCilindro de simple efecto Cilindro de doble efecto
Fuerza teórica
Fuerza efectiva en el avance
Fuerza efectiva en el avance
Fuerza efectiva en el retroceso
P = Presión, N/m2.
E = Empuje del muelle, N.
D = Diámetro del émbolo, mm2.
D = Diámetro del vástago, mm2.
η = Rendimiento del cilindro.
Métodos de fijación de cilindros
Aplicación de cilindros
Aplicación de cilindros
Aplicación de cilindros
Detectores Neumáticos
Temporizadores
A la conexión A la desconexión
Conversión de una señal permanente en un impulso
Diseños de Circuitos
Esquema Neumático
Realización del esquemaNIVEL COMPONENTE EJEMPLOS
6º Elementos de trabajo Cilindros, motores neumáticos
5º Elementos de regulación de velocidad Reguladores de caudal unidireccional
4º Elementos de potencia Válvula distribuidora para el cilindro
3º Elementos de tratamiento de señal Selectores de función “O” e “Y”
2º Elementos de entrada de señal Microválvulas acc. manual, final de carrera
1º Fuente de alimentación de energía Unidad de mantenimiento
Numeración de elementos1. Los elementos de trabajo van numerados por este orden: 1.0, 2.0...2. Los elementos de potencia o distribuidores principales llevan: 1.1, 2.1...3. Los captadores de señal se nombran con: - Los que intervienen en la salida del vástago (pares): 1.2, 1.4, 1.6... 2.2, 2.4, 2.6... - Los que intervienen en el retroceso del vástago (impares): 1.3, 1.5, 1.7. .. 2..3, 2.5, 2.7. ..4. Los elementos de regulación de velocidad: - Los que intervienen en la salida del vástago (pares): 1.02, 2.02 - Los que intervienen en el retroceso del vástago (impares): 1.03, 2.035. Los elementos auxiliares de producción y tratamiento de aire: 0.1, 0.2, 0.3...
Diagrama de movimientos
Representación de secuencias. Mecanismo de plegado
Representación de secuencias. Mecanismo de conformado.
Representación de secuencias. Mecanismo de curvado.
Ejemplo de Aplicación 1
Ejemplo de Aplicación 2
Ejemplo de Aplicación 3
Ejemplo de Aplicación 4