neumaticaFesto

NEUMÁTICA

BÁSICA

Contenido

•Definición de aire comprimido.

•Definición de neumática.

•Ventajas de uso.

•Principios y tipos de trabajo.

• Elementos de un sistema neumático básico.

El aire comprimido

Se obtiene a través de la compresión del aire hasta una presión superior a la atmosférica de 6-10 bares por medio de un compresor .

El aire comprimido

El aire comprimido es, junto a la energía eléctrica, la fuente de energía más importante en las plantas industriales.

¿Qué es la neumática?

La neumática es la técnica que se dedica al estudio y la aplicación del aire comprimido en la automatización de los distintos campos de la industria en general.

¿Cuáles son las ventajas de su uso?

Cantidad

El aire esta disponible en cantidades

ilimitadas.


• Fácil de Transportar

El aire comprimido puede transportarse

cómodamente mediante tuberias.


• Fácil de Transportar El aire comprimido puede transportarse cómodamente

mediante tuberias.


Almacenamiento sencillo

El aire comprimido puede almacenarse

en acumuladores. El compresor no

tiene que permanecer encendido.


• Temperatura

La temperatura no afecta sus

propiedades químicas.


•Es seguro.

No es inflamable. No es explosivo. No es venenoso.


•Limpieza.

La energía que se produce en neumática es

energía limpia.


• Velocidad.

Sobrecarga.

Se consiguen grandes

velocidades con

pequeñas cargas.

Protegidas contra

sobrecarga.

Principios y Tipos de trabajo de la neumática

Principios

Presión

Es la fuerza aplicada en una

determinada superficie.

P = W/A

La presión es directamente proporcional

al nivel de líquido o fuerza aplicada, es

decir, a mayor cantidad de agua, mayor

presión en el recipiente.

Presión

A

Principios

P = W/A

W

//SERVER/Software/Varios/RICHAR/IMAGENES/videos/PASCAL.avi

P=F/A

Principios

Fuerza

Tipos de trabajo

Los trabajos pueden ser :

Movimientos lineales con

Cilindros.

Movimientos rotatorios con Actuadores giratorios, motores.

Funciones de conmutación con Válvulas.

¿En qué se aplica la neumática?

En la técnica de manipulación:

Sujeción de piezas.

Posicionamiento de piezas.

Desplazamiento de piezas.

Orientación de piezas.

Bifurcación del flujo de materiales.

¿En qué se aplica la neumática?

Técnicas Especializadas Embalar. Llenar. Dosificar. Bloquear. Transportar materiales. Apilar piezas. Estampar y prensar.

Sistema neumático Básico

Sistema neumático básico

Contiene:

Generación.

Transporte.

Mando.

Actuadores.

Red de Aire

Circuito de una red de aire

Elementos neumáticos

Las válvulas tienen la función de cerrar

o abrir el paso del aire a presión. Similar

a un grifo.

Válvulas de bloqueo


Estas tienen la posibilidad de conmutar

el fluido en más de una dirección.

Además hacen que se cierre y se abra el

conducto de un fluido, dejando libre de

presión la conección de trabajo cuando

la válvula esta cerrada.

Válvulas de bloqueo, principio de funcionamiento.

Puerto (P) de

presión de aire.

Puerto (A) de

trabajo .

Escapes de

aire (R).

Accionamiento Eléctrico.

Las válvulas se clasifican según : modo de

accionamiento, cantidad de conecciones y

cantidad de posiciones.

a) Según el modo de accionamiento pueden ser:

Válvulas

Accionamiento Neumático.

Accionamiento Mecánico.

Accionamiento Manual.

b) Según la cantidad de conexiones o

vías pueden ser:

2 vías, 3 vías, 4 vías, etc.

c) Según la cantidad de posiciones

de conmutación :

2 posiciones, 3 posiciones.

Válvulas

Válvulas

Las válvulas más utilizadas en

neumática son:

5/3 vías 5/2 vías

2/2 vías 3/2 vías

Válvulas

Válvula 3/2 vías

1 (P) = Conección de presión.

2 (B).4(A) = Conección de trabajo.

3 (R) 5 = Escape.

Accionamiento mecánico

(por pulsador)

Válvula 5/2 vías

Accionamiento mecánico

(por pulsador)

1 (P) = Conección de presión.

2 (B).4(A) = Conección de trabajo.

3 (R) 5 = Escape.

Los actuadores

Transforman la energía en trabajo, accionada por el elemento de mando (válvula).

Los actuadores

Cilindros de simple efecto.

Cilindros de doble efecto.

Actuadores giratorios.

Motor neumático.

Actuadores

Cilindros

Cilindros de simple efecto: Reciben aire a presión solo en un lado.

El retroceso es por muelle.

Cilindros

Cilindros de simple efecto:

El retroceso es por muelle no debe llevar carga.

Con diámetros de 2.5 a 63 mm .

Fuerza de 2.7 - 1680 N.

Carreras de 500 mm.

Funcionamiento de una válvula 3/2 vías y un cilindro de simple efecto.

Cilindros de doble efecto:

Reciben aire a presión por ambos lados.

El retroceso también es por aire.

Cilindros

Cilindros de doble efecto

El retroceso es por aire si puede tener

carga.

Con diámetros de 32 a 320 mm.

Fuerzas de 434 - 43400 N.

Carreras de 2000 mm.

Cilindros

Cilindros de doble efecto

Cilindros

Válvulas

reguladoras de presion y caudal

Las principales de este tipo son:

Válvulas antirretorno.

Válvula antirretorno y estrangulación.

Válvula de escape rápido.

Válvula de simultaneidad.

Válvula selectora de circuito.


Regulan el caudal en ambos sentidos del flujo.

Válvulas reguladoras de caudal


Válvulas reguladora de caudal bidireccional

Válvulas reguladoras de caudal

Válvulas reguladora de caudal unidireccional

Válvulas de presión


Válvula reguladora de presión .

Válvula de limitación de presión .

Preparación de aire

Filtro.

Lubricador.

Unidad de

mantenimiento.

Elementos Auxiliares

Captadores de posición

(detectores de proximidad).

Detectores de paso

(sensores).

Interruptores neumáticos

(finales de carrera).


Convertidores de señal.

Eyectores de vacío.

Amplificadores de presión.


Tuberías y racores.

1.Acometida. Conexión a la

red.

2.Válvula de aislamiento

manual.

3.Unidad de mantenimiento.

4. Distribuidor.

5. Cilindro.

Diseño de un sistema neumático sencillo

Circuito neumático

ELEMENTOS NEUMATICOS

Cilindro de simple efecto

Émbolo

Muelle derecuperación

Vástago

Culata anteriorCulata posterior

Taladro de escapeJunta

Conexión de aire comprimido Camisa del cilindro

Cilindro de simple efecto Los actuadores neumáticos se utilizan para

transformar la energía contenida en el aire comprimido en energía dinámica.

• Funcionamiento

En el caso de los cilindros de simple efecto, se aplica presión únicamente en un lado del émbolo. El cilindro ejecuta trabajo únicamente en un sentido (carrera de útil).

El vástago retrocede opr efecto de un muelle o por una fuerza aplicada desde fuera (carrera sin carga).

• Accionamiento

Válvula de 3/2 vías

Émbolo

Muelle derecuperación

Vástago

Culata anteriorCulata posterior

Taladro de escapeJunta

Conexión de aire comprimido Camisa del cilindro

Cilindro de doble efecto • Construcción del cilindro y tipos de juntas

• Construcción

Cilindro tubular

Culata anterior y posterior

Émbolo con junta

Vástago

Casquillo de cojinete

Anillo rascador

Piezas de unión

Juntas

Muelle de reposición (únicamente en cilindros de simple efecto)

• Tipos de juntas

Función: separar cámaras

Criterios para el montaje: fuerza de fricción, duración, resistencia a substancias químicas

Materiales: perbunán, vitón, teflón

Junta tórica Anillo perfilado

Junta cuadrada en estrella Collarines obturadores en ambos lados

Guarnición embutida Guarnición fija para ranura

Guarnición embutida doble Collarínes en ambos lados, con anillo deslizante

Juntas en L

Vástago

Amortiguación ajustableen los finales de carrera


Casquillo de guíaJunta del émbolo

Junta yrascador de suciedad

CulataJuntaÉmbolo

Culata

Camisa delcilindro

Émbolo amortiguador

Cilindro de doble efecto

Junta tórica Anillo perfilado

Junta cuadrada en estrella Collarines obturadores en ambos lados

Guarnición embutida Guarnición fija para ranura

Guarnición embutida doble Collarínes en ambos lados, con anillo deslizante

Juntas en L

Vástago



Casquillo de guíaJunta del émbolo

Junta yrascador de suciedad

CulataJuntaÉmbolo

Culata

Camisa delcilindro

Émbolo amortiguador

Cilindro de doble efecto • Cilindro de doble efecto

• Funcionamiento En el caso de los cilindros de doble efecto se aplica presión en ambos lados. El cilindro trabaja en ambos sentidos.

• Fuerza del émbolo En el caso de cilindros con vástago en un lado, la fuerza de avance es superior a la fuerza de retroceso (relación entre la superficie del émbolo y la superficie del émbolo en el lado del vástago).

• Amortiguación en las posiciones finales La amortiguación se utiliza si las masas a mover son grandes con el fin de evitar que el émbolo choque con fuerza. El émbolo amortiguador interrumpe el escape directo. El aire tiene que salir a través de una sección pequeña que, con frecuencia, es regulable.

• Accionamiento Válvula de 5/2 vías, válvula de 5/3 vías


Cilindro de doble efectocon amortiguación regulable en las posiciones finales



Cilindro de doble efectocon amortiguación regulable en las posiciones finales

Regulador de presión • Regulador de presión con abertura de

descarga

El regulador de presión se ocupa de mantener constante la presión de funcionamiento, independientemente de las oscilaciones de la presión y del consumo de aire comprimido.

La presión de entrada siempre tiene que ser superior a la presión de funcionamiento.

Si aumenta la presión de funcionamiento (por ejemplo, debido al cambio de carga en el cilindro), el aire comprimido puede escapar a través de una abertura de descarga.

p1 p2 p1 p2

2

3

1

Regulador de presión

p1 p2 p1 p2

2

3

1

Selector de circuito El Selector de circuito se utiliza para

establecer un enlace lógico de O.

Las señales de aire comprimido en la entrada 1, en la entrada 1(3) o en las dos entradas, generan una señal en la salida 2..

Si no ha y señal de entrada, no hay señal de salida.

• Señales de salida

Si las dos entradas reciben señales, llega a la salida la señal de mayor presión. 2

1 1(3)

2

1 1(3)

2

1/ 31

Selector de circuito

2

1 1(3)

2

1 1(3)

2

1/ 31

Temporizador neumático

• Combinación de válvulas Combinación de una válvula de estrangulación y

antirretorno, un depósito de aire comprimido y una válvula neumática de 3/2 vías

• Funcionamiento El aire comprimido fluye desde la toma de pilotaje 12

hacia el depósito de aire comprimido a través de un estrangulador regulable.

Dependiendo de la regulación del estrangulador, fluye una mayor o menor cantidad de aire comprimido por unidad de tiempo hacia el depósito.

Una vez que se alcanza la presión de pilotaje necesaria, conmuta la válvula neumática de 3/2 vías; se aplica presión en la utilización 2.

Al retirarse la señal de mando, la válvula neumática de 3/2 vías vuelve a conmutar inmediatamente.

• Aplicación Circuitos con retardo de activación Circuitos con retardo de desconexión Circuitos con reducción/prolongación de señales

11

22

33

1212

Cerrada en posición normal Activada

2

31

12

Temporizador neumático

11

22

33

1212


2

31

12

Válvula antirretorno y válvula de escape rápido

• Válvula antirretorno

Abre el paso en un sentido

Bloquea el caudal en el sentido contrario

El elemento hermetizante se separa de su asiento cuando la fuerza del aire comprimido es superior a la fuerza del muelle pretensado.

• Válvula de escape rápido

Se utiliza para descargar rápidamente el aire contenido en los elementos de trabajo.

La velocidad del émbolo de un cilindro puede ser casi máxima porque se reduce la resistencia al caudal del aire de escape durante la ejecución del movimiento.

Montaje directo o lo más cerca posible del cilindro.

2

1

3

2

1/ 31

Válvula antirretorno y válvula de escape rápido

2

1

3

2

1/ 31

Válvula estranguladora y válvula de estrangulación y antirretorno • Válvula estranguladora

Las válvulas estranguladoras regulan el caudal del aire comprimido.

Las válvulas estranguladoras suelen poderse regular. La regulación puede fijarse.

Las válvulas reguladoras nunca cierran del todo.

• Válvula de estrangulación y antirretorno

Combinación de válvula estranguladora y válvula antirretorno

Esta válvula permite el libre flujo en un sentido. En el sentido contrario, el aire comprimido sólo puede pasar a través de una sección regulable

Montaje en el cilindro o lo más cerca posible de él

EstrangulaciónLibrepaso

1

2

1

2

Válvula estranguladora y válvula de estrangulación y antirretorno

EstrangulaciónLibrepaso

1

2

1

2

Válvula de secuencia • Válvula de secuencia

Si la presión en la toma de pilotaje 12 aumenta un valor determinado, ajustado previamente, conmuta la válvula de 3/2 vías. En la utilización 2 se aplica presión.

La válvula de 3/2 vías vuelve a conmutar si la presión en la toma de pilotaje vuelve a ser inferior al valor ajustado previamente.

• Aplicación

Para activar el siguiente paso de un sistema de control se necesita una señal que depende de la presión. Ejemplo: presión de sujeción de un cilindro.

23 1 12

2

3112

Válvula de secuencia

23 1 12

2

3112

Válvula de simultaneidad La válvula de simultaneidad se utiliza para

establecer un enlace lógico de Y.

Las señales recibidas en las entradas 1 y 1(3) generan una señal en la salida 2.

Al ausencia de señales de entrada significa que no hay señal de salida.

• Señales de salida

Si las señales de entrada se reciben desfasadas, la recibida de último pasa a la salida.

Si las señales de entrada tienen presiones diferentes, la que tiene menos presión pasa a la salida.

2

1 1(3)

2

1 1(3)

2

1/ 31

Válvula de simultaneidad

2

1 1(3)

2

1 1(3)

2

1/ 31

Válvula de 3/2 vías • Válvula de 3/2 vías: cerrada en posición

normal, válvula de asiento • 3 utilizaciones, 2 posiciones

Sin activar

Un plato con muelle bloquea el flujo de aire comprimido desde 1 hacia la utilización 2. La utilización 2 está unida a la conexión de descarga 3.

Activada Primero se bloquea la conexión de descarga 3. A continuación se abre el paso desde la conexión 1 hacia la conexión 2.

• Características Conmutación sin solapamiento Gran sección y carrera de accionamiento

corta Insensible a la suciedad Gran duración

3

2

1

3

2

1


2

31

2

31


3

2

1

3

2

1


2

31

2

31

Válvula de 5/2 vías • Válvula biestable de 5/2 vías, corredera

longitudinal 5 utilizaciones, 2 posiciones

La válvula tiene función de memoria. Para su conmutación, es suficiente una señal corta (impulso).

Una señal neumática en la conexión 12 abre el paso entre la conexión 1 y la conexión 2.

Una señal neumática en la conexión 14 abre el paso entre la conexión1 y la conexión 4.

Si ambas conexiones reciben una señal, predomina la que primero llega.

• Características

Para el accionamiento de cilindros de doble efecto

Grandes recorridos de accionamiento

Pequeñas fuerzas de accionamiento

2 3514 124 1

2 3514 124 1

24

35 1

14 12

24

35 1

14 12


2 3514 124 1

2 3514 124 1

24

35 1

14 12

24

35 1

14 12

Gracias por su atención

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