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Tarea 2: Neumática

Universidad Politécnica de San Luis Potosí

Ingeniería en Sistemas y Tecnologías Industriales

Sistemas Industriales de Control

Rivera Briones Christian Daniel

Fecha de entrega: 13 de Agosto de 2014

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Introducción:

La neumática forma parte de nuestro entorno, ofrece la posibilidad de realizar esfuerzos y movimientos

de forma prácticamente mágica. La neumática hoy en día permite realizar trabajos de precisión de

mecanizado, transportar materiales, etc.

Las ventajas que presenta su uso son el bajo coste de sus componentes, su facilidad de diseño e

implementación y la fuerza escasa que puede desarrollar a las bajas presiones a las que trabaja. Otras

características son el riesgo nulo de explosión, su conversión fácil de movimiento giratorio al lineal,

construcción y mantenimiento fáciles y la economía en sus aplicaciones.

A continuación en este documento se dará un panorama general de lo que es la neumática, para asi

poder tener una base e iniciar de manera más profunda en la neumática y sus aplicaciones. Pero antes

de iniciar es necesario que el lector de este documento tenga en claro las definiciones de los siguientes

conceptos (ya definidos).

Neumática:

La palabra neumática se refiere al estudio del movimiento del aire.

Técnica neumática:

La técnica neumática es la incorporación de la neumática a la mecánica tradicional,

consiguiendo simplificar las maquinas haciendo cada vez más sencillos los movimientos de

éstas.

Actuador:

Aparato que transforma una fuente de energía en otra.

Interruptor de fin de carrera:

Conjunto de contactos eléctricos que son activados mecánicamente.

Señal de realimentación:

Señal del elemento de realimentación del actuador que se relaciona del 0% al 100% con el

movimiento del eje de salida del actuador transmitida control digital.

PLC (Progammable Logic Controller):

Es un dispositivo operado digitalmente, que usa memoria para almacenamiento interno de

instrucciones con el fin de realizar funciones específicas, como lógica, secuenciación, registro y

control de tiempos, conteo y operaciones aritméticas.

Metodología:

En los comienzos de la neumática, esta se utilizaba en la navegación cuando el hombre usaba barcos y

también cuando uso los molinos para moler grano y bombear agua. Después en los años 1860´s se

fabricaron los primeros frenos neumáticos para la industria ferroviaria, aunque, es a partir de 1950

cuando la neumática progreso ampliamente en la industria con el desarrollo paralelo de los sensores.

En la industria moderna la neumática ocupa un merecido y destacado lugar debido a la sencillez de su

aplicación y su reducido coste de instalación. Se utiliza de manera indiscriminada en multitud de

industrias y en mecanismos de los más variados tipos. Al igual que la energía eléctrica se encuentra

fácilmente en casi toda empresa o taller de producción.

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A pesar de contar con las ventajas ya mencionadas, la neumática también presenta ciertas desventajas,

como por ejemplo la imposibilidad de obtener velocidades estables debido a la compresibilidad del

aire, los altos costes de la energía neumática y las posibles fugas que afectan el rendimiento.

Para poder aplicar un sistema neumático, se necesita de una estación de generación y preparación del

aire comprimido formada por un compresor de aire, un depósito, un sistema de preparación del aire

(filtro, lubricador y regulador de presión), una red de tuberías para llegar al utilizador y un conjunto de

preparación del aire para cada dispositivo neumático individual.

Tradicionalmente para medir la presión se han empleado demasiadas unidades: atmosfera, bar, pascal,

mm. de Hg (mercurio) y m. de columna de agua. Con la intención de unificar criterios de medida se

recomienda utilizar el pascal (Pa), pero al ser una unidad muy pequeña para las presiones normales de

trabajo en neumática, se emplea en su mayoría la décima parte del Mega pasca (MPa) o bar, cuya

equivalencia es:

1bar = 100.000Pa

Los sistemas neumáticos se complementan con los eléctricos y los electrónicos, lo que les permite

obtener un alto grado de satisfacción y flexibilidad. Utilizan válvulas, señales de realimentación de

interruptores magnéticos, sensores e interruptores eléctricos de final de carrera. El PLC (Progammable

Logic Controller) permite programar la lógica de funcionamiento de estos sistemas.

Es fácil en particular, acoplarles un PLC a los sistemas complejos (neumática, hidráulica y electrónica)

que les permita programar la lógica del funcionamiento de por ejemplo, varios cilindros.

- Actuadores neumáticos y servomotores:

Estos concepto es una generalidad necesaria en neumática, los actuadores neumáticos convierten la

energía del aire comprimido en trabajo mecánico generando un movimiento lineal mediante

servomotores de diafragma, pistones o cilindros o bien un movimiento giratorio con motores

neumáticos.

La aplicación principal de los servomotores esta en las válvulas de control neumáticas en las que el

servomotor esta accionado por la señal neumática de 0,2-1 bar y actúa directamente sobre un vástago

que posiciona el obturador en relación al asiento.

Los servomotores neumáticos consisten en un diafragma con resorte que trabaja entre 0,2-1 bar. Al

aplicar una cierta presión sobre el diafragma, el resorte se comprime de tal modo que el mecanismos

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empieza a moverse y sigue moviéndose hasta que se llega a un equilibrio entre la fuerza ejercida por la

presión del aire sobre el diafragma y la fuerza ejercida sobre el resorte.

Conclusiones:

La neumática es una ciencia de demasiada importante para el tema de la automatización industrial, sus

aplicaciones en conjunto con sistemas de tipo eléctrico, electrónico e hidráulico logran el manejo de

máquinas de manera digital y autónoma gracias a que también son accesibles a usar PLC´s.

Basándose en los conceptos generales, los componentes neumáticos se muestran de una manera sencilla

la cual es fácil de comprender y aplicar. Por lo que estos temas serán de gran ayuda para el desarrollo

de la materia de sistemas industriales de control.

Referencias:

Creus, Antonio S. (2011). Neumática e hidráulica (2ª. Edición). Barcelona, España. Alfaomega

grupo editor.

Serrano, Nicolás A. (1996) Neumática (5ª Edición). Madrid, España. Thomson Editores.