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