Blog neumatica (3)
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Neumática Del griego pneuma: viento, respiración
“Tecnología que estudia la producción, transmisión y control de movimientos y esfuerzos mediante el aire comprimido”
Neumática - - Oleohidráulica
Oleohidráulica Oleo (del latín oleum): Aceite Del griego hidra: agua y aulos: conducto
“Tecnología que estudia la producción, transmisión y control de movimientos y esfuerzos mediante el aceite a presión”
aire
deposito
compresor
bomba
válvula
válvula F
Neumática -- Oleohidráulica
Transformación de energía
Motor Compresor Actuador TrabajoEnergía Energía Energía Energía
Mecánica MecánicaHidráulicaηM ηC ηA
Motor Bomba Actuador TrabajoEnergía Energía Energía Energía
Mecánica MecánicaHidráulicaηM ηB ηA
Neumática
Oleohidráulica
El trabajo realizado se transforma en:– Energía de presión (20%)
– Energía térmica (80%) F
V1, P1, T1
F
V2, P2, T2
V1 > V2
P1 < P2
T1 < T2
Totalmente inútil. ¡Se elimina!
Las presiones típicas en neumática están alrededor de 7-8 bar
Comprimir aire a presiones mayores de 10 bar es antieconómico
Compresión del aire
Prácticamente el 100% del trabajo se convierte en energía de presión
Módulo de elasticidad volumétricoK = 16.000 bar
Disminuyendo un 1% el volumenla presión se incrementa en160 bar
F
P1 = 1 bar
F
P1 = 161 bar
Las presiones típicas en oleohidráulica suelen ser de alrededor de 150-300 bar
Compresión de aceite
•Fuente inagotable, limpia, que no contamina
•No le afecta la temperatura y es antideflagrante
•Instalación sencilla
•Transportable y almacenable
•Riesgo de accidente mínimo. No requiere expertos
•Velocidad y aceleración elevadas
¡Inmejorable para la automatización de procesos!
Ventajas de la neumática
Ley de Boyle -Mariotte
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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 Lussac
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La 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
Elementos de una instalación neumática
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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.
Compresores alternativos
Automatización neumática12
Compresor de pistón de una etapa
Compresor de pistón de dos etapas Compresor de diafragma
Válvulas distribuidoras
Válvulas distribuidoras
Válvula 2/2 Válvula 3/2 Válvula 4/2 Válvula 5/2 Válvula 5/3
18
NA
NC
NA
NC
Nomenclatura: Vías y posiciones.
Automatización neumática19
Válvula de 3 vías y 2 posiciones, normalmente cerrada 3/2 con accionamiento por pulsador y retorno por muelle
Válvula de 4 vías y 2 posiciones, 4/2 con accionamiento por rodillo y retorno por muelle
Válvula 5/2 biestable accionamiento neumático Electroválvula 5/2 biestable
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, ...
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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
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3/2 NC pulsador retorno muelle
4/2 pulsador retorno muelle
5/2 pilotada biestable
EJEMPLOS
Válvulas reguladoras, de control y de bloqueo
Automatización neumática22
Antirretorno
Reguladora de caudal
Reguladora de caudal unidireccional
Selectora de circuito
De simultaneidadEscape rápido
Fuerza que ejerce el vástago
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Cilindro 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.
S = Superficie del embolo
Fm = Empuje del muelle, N.
R = Radio del émbolo, mm2.
r = Radio del vástago, mm2.
V = Volumen cámara anterior del cilindro.V’ = Volumen cámara posterior del cilindro.
;
L = Carrera del cilindro
Realización del esquema
NIVEL 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
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Numeración de elementos
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1. 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...