Antologia Completa New

8/18/2019 Antologia Completa New

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ACADEMIA DE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA

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UUNNIIDDAADD

I I I n n n t t t r r r o o o d d d u u u c c c c c c i i i ó ó ón n n ,,, f f f u u u n n n d d d a a a m m m e e e n n n t t t o o o s s s y y y s s s i i i m m m b b b o o o l l l o o o g g g í í í a a a

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1.1 CONCEPTOS BÁSICOS DE LA NEUMÁTICA

Neumática: Es la capacidad que tiene el aire comprimido para realizar un trabajo mecánico.La neumática es utilizada para la ejecución de las siguientes funciones:

Detección de estado mediante sensores.Procesamiento de informaciones mediante procesadores. Accionamiento de actuadores mediante elementos de control.Ejecución de trabajos mediante actuadores.

El aire es una mezcla de gases. Aproximadamente del 78% de Vol. de nitrógeno.

Aproximadamente del 21% de Vol. de oxígeno.y el 1% de Vol. lo comparten el bióxido de carbono argón hidrogeno, neón, helio, criptón yxenón.

Para la aplicación práctica de los accesorios neumáticos es necesario estudiar elcomportamiento del aire como gas comprimido y las medidas físicas que se utilizarannormalmente.

Fundamentos físicos

Tabla 1.1 “Unidades fundamentales” Sistema Internacional

Magnitud Dimensión Nombre y abreviaciónLongitud L metro(m)

Masa M kilogramo(Kg.)Tiempo t segundo(s)

Temperatura(absoluta) T Kelvin(K)donde 0°C = 273°K

Sistema InglésMagnitud Dimensión Nombre y abreviaciónLongitud L pie(f)

Masa M Libra masa (lbm)Tiempo t segundo(s)

Temperatura(absoluta) T Fahrenheit(F)

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Unidades derivadas

Sistema internacionalMagnitud Dimensión Nombre y símbolo

Fuerza F Newton(N) 1N = 1Kgmasa*m/sSuperficie A metro cuadrado(m2)

Volumen V metro cúbico(m3)Caudal Q metro cúbico sobre segundo(m3/s)Presión P Pascal(Pa) 1 = 1N/m2

1bar = 100,000Pa = 100KPa.

Sistema inglesMagnitud Dimensión Nombre y símbolo

Fuerza F Libra fuerza(lbf)Superficie A Pie cuadrado(f2)Volumen V Pie cúbico(f3)Caudal Q Pie cúbico sobre minuto(scfm)

Presión P Libra fuerza sobre pulgada cuadrada(psi)

La ley de Newton establece:Fuerza = Masa *aceleración F =m *a

En caso de caída libre “a” es sustituida por la aceleración normal de la gravedad deg = 9.81m/s2

PRESIÓN.Definición: Es una fuerza aplicada perpendicularmente sobre una superficie.La presión existente en la superficie terrestre es denominada presión atmosférica (Patm).También llamada presión de referencia.La presión por encima de la presión atmosférica se denomina presión manométrica (Pman).

Las presiones por debajo de la atmosférica, se le conoce como presión de vació.De esto se deduce que la presión absoluta esta dada por la suma de la Pman.+Patm, como seaprecia en la figura 1.1.

Pabs = Pman.+Patm.

FIG. 1.1 “Presión manométrica y presión atmosférica”

La presión atmosférica no es constante su valor cambia según la ubicación geográfica y lascondiciones meteorológicas.

PROPIEDADES DEL AIRE (LEY DE BOYLE)

El aire al igual que todos los gases, no tiene una forma definida su forma cambia a la masmínima fuerza y, además ocupa el volumen máximo disponible.


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Esta característica es descrita por la ley de Boyle-Mariotte: A temperatura constante losvolúmenes de una misma masa gaseosa son inversamente proporcionales a las presiones aque se halla sometida, como se ve en la figura 1.2.

Esto se representa de la siguiente manera:

P1V1 = P2V2 = P3V3 = Cte.

FIG. 1.2 “ Representación gráfica de la ley de Boyle-Mariotte”

Supongamos V1= 1m3 V2= 0.5m3 y que P1= 1atmLa Pabs = Pman + Patm. Donde Pman = 0

Pabs = Patm.= 1atm 1atm=100,000Pascal =100 KPa.Entonces P1V1 = P2V2 Despejando P2

P2 =

2

11

V

VP P2 =

3

3

m5.0

m1Kpa100

P2 =5.0000,100 =200,000Pa. Obteniendo el resultado en bar.

000,100

000,200 = 2bar.

P2 = 2bar .

Propiedades del aire

Propiedades físicas y químicas del AirePropiedades físicasEs de menor peso que el agua. Es de menor densidad que el agua.Tiene Volumen indefinido.No existe en el vacío.Es incoloro, inodoro e insípido.Propiedades químicasReacciona con la temperatura condensándose en hielo a bajas temperaturas y producecorrientes de aire.

Esta compuesto por varios elementos entre ellos el oxigeno (O2) y el dioxido de carbonoelementos básicos para la vida.

COMPOSICIÓN DEL AIRE PURODe acuerdo con la altitud, composición, temperatura y otras características, la atmósfera querodea a la Tierra y comprende las siguientes capas o regiones:

http://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/falta-oxigeno/falta-oxigeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/ciclos-quimicos/ciclos-quimicos.shtml#carhttp://www.monografias.com/trabajos/atm/atm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/origen-tierra/origen-tierra.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/origen-tierra/origen-tierra.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/atm/atm.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/ciclos-quimicos/ciclos-quimicos.shtml#carhttp://www.monografias.com/trabajos14/falta-oxigeno/falta-oxigeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/aire/aire.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/termodinamica/termodinamica.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/volfi/volfi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos5/estat/estat.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/problemadelagua/problemadelagua.shtml


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Troposfera. Alcanza una altura media de 12 km. (es de 7km. En los polos y de 16km. En lostrópicos) y en ella encontramos, junto con el aire, polvo, humo y vapor de agua, entre otroscomponentes.

Estratosfera. Zona bastante fría que se extiende de los 12 a los 50km de altura; en su capasuperior (entre los 20 y los 50km) contiene gran cantidad de ozono (O3), el cual es de enorme

importancia para la vida en la tierrapor que absorbe la mayor parte de los rayos ultravioleta delsol.

Mesosfera. Zona que se sitúa entre los 50 y los 100km de altitud; su temperatura media es de10 °C; en ella los meteoritos adquieren altas temperaturas y en su gran mayoría se volatilizan yconsumen.

Ionosfera. Empieza después de los 100km. Y va desapareciendo gradualmente hasta los500km de altura. En esta región, constituida por oxígeno (02), la temperatura aumenta hastalos 1000°C; los rayos X y ultravioleta del Sol ionizan el aire enrarecido, produciendo átomos ymoléculas cargados eléctricamente (que reciben el nombre de iones) y electrones libres.

Exosfera. Comienza a 500km. de altura y extiende más allá de los 1000km; está formada por

una capa de helio y otra de hidrogeno. Después de esa capa se halla una enorme banda deradiaciones (conocida como magnetosfera) que se extiende hasta unos 55000km de altura,aunque no constituye propiamente un estrato atmosférico.

Tipos de mando

Válvulas NeumáticasLos mandos neumáticos están constituidos por elementos de señalización, elementos demando y un aporte de trabajo. Los elementos de señalización y mando modulan las fases detrabajo de los elementos de trabajo y se denominan válvulas. Los sistemas neumáticos ehidráulicos están constituidos por:

Elementos de informaciónÓrganos de mandoElementos de trabajo

Para el tratamiento de la información y órganos de mando es preciso emplear aparatos quecontrolen y dirijan el fluido de forma preestablecida, lo que obliga a disponer de una serie deelementos que efectúen las funciones deseadas relativas al control y dirección del flujo del airecomprimido.

En los principios del automecanismo, los elementos diseñados se mandan manual omecánicamente. Cuando por necesidades de trabajo se precisaba efectuar el mando adistancia, se utilizaban elementos de comando por símbolo neumático. Actualmente, además de los mandos manuales para la actuación de estos elementos, seemplean para el comando procedimientos servo- neumáticos y electro-neumáticos queefectúan en casi su totalidad el tratamiento de la información y de la amplificación de señales.

La gran evolución de la neumática y la hidráulica han hecho, a su vez, evolucionar los procesospara el tratamiento y amplificación de señales, y por tanto, hoy en día se dispone de una gamamuy extensa de válvulas y distribuidores que nos permiten elegir el sistema que mejor seadapte a las necesidades.

http://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/falta-oxigeno/falta-oxigeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/gamma/gamma.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/hidrogeno/hidrogeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/hidrogeno/hidrogeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/gamma/gamma.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/falta-oxigeno/falta-oxigeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/tierreco/tierreco.shtml


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1.2 CONCEPTOS BÁSICOS DE LA HIDRÁULICA

Fundamentos físicos de la hidráulica.

La potencia hidráulica se genera por medio de una potencia mecánica.Existen tres tipos de potencia hidráulica:

La potencia que es en forma de presión (Hidrostática).La cinética, líquidos en movimiento (Hidrocinética).Calor el cual es generado por la resistencia a la circulación (fricción).

Hidrostática. En realidad, las leyes de la hidrostática sólo valen para los líquidos ideales, quedeben considerarse como sin masa, libres de fricción e incomprensibles. Con estas relacionesse capta la conducta de circuitos ideales, es decir, libres de pérdidas.

FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA HIDRÁULICA.

El fundamento de la hidrostática es la ley de Pascal:El efecto de una fuerza sobre un líquido en reposo se reparte en todas direcciones dentro del

líquido figura 1.3. La magnitud de la presión en el líquido es igual a la fuerza por peso, referidaa su superficie efectiva. La presión siempre actúa en forma vertical sobre las superficies quelimitan el recipiente.

FIG. 1.3 “ Ley de Pascal”

Además, la presión se reparte uniformemente hacia todos lados. Si se desprecia la presión degravedad la presión es igual en cualquier lugar.

Transmisión de fuerzaDado que la presión se reparte uniformemente en todas direcciones, la forma del recipientecarece de importancia. Por ejemplo cuando la fuerza F1 actúa sobre la superficie A1, seproduce la presión, como se aprecia en la figura 1.4

FIG. 1.4 “ Multiplicación de fuerza hidráulica”


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1

1

A

F P

La presión P actúa en cualquier lugar del sistema, también sobre la superficie A2. La fuerzaalcanzable F2 (sinónimo de una carga a elevar) es:

22APF

De modo que

2

2

1

1

F

F

A

F

Ó

1

2

1

2

A

A

F

F

Las fuerzas se compartan entre si de acuerdo a las dimensiones de las superficies.

En un sistema como de este tipo la presión P siempre se rige por la fuerza F y por la superficieefectiva A. Es decir, la presión sigue aumentando hasta que pueda llegar a superar laresistencia que se opone al movimiento del líquido.

Si a través de la fuerza F1 y de la superficie A1 fuese posible alcanzar la presión necesariapara superar la carga F2(a través de superficie A2), entonces la carga F2 podrá ser elevada(las pérdidas por rozamiento se podrán despreciar).

Las trayectorias S1 y S2 de ambos pistones se comportan de modo inverso a las superficies.

1

2

2

1

A

A

S

S

El trabajo del pistón de fuerza (1) W1 es igual al trabajo del pistón de carga (2) W2.

111SFW

222SFW

Transmisión de presión

Mediante una barra se han unido firmemente entre si dos pistones de distinto tamaño figura 3.Si sobre la superficie A1 actúa una presión P1, en el pistón (1) se obtiene la fuerza F1. Lafuerza F1 se transmite a través de la barra sobre la superficie A2 del pistón (2), produciendo ahíla presión P2, como se muestra en la figura 1.5

FIG. 1.5 “ Transmisión de fuerza hidráulica”


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Sin pérdidas por rozamiento:

21FF

y2211

APAP

de este modo111FAP y

222FAP

o’ 1

2

2

1

A

A

P

P

Hidrocinética. Es la teoría del movimiento de los líquidos y de las fuerzas efectivas en cadacaso. Con ellas, en parte también se pueden explicar los tipos de perdidas que se producen enla hidrostática.

LEY DEL FLUJO A través de un tubo con distintas secciones transversales fluyen en igual tiempo volúmenesiguales. Esto significa que la velocidad de flujo del fluido debe aumentar en el punto de

angostamiento figura 1.6.

FIG. 1.6 “ Ley de flujo”

El caudal Q es el cociente del volumen de fluido V y del tiempo t. El volumen del fluido Vtambién es igual al producto de la superficie A por la longitud S

Q = V/tV = A S

Q = A S/t

El cociente del trayecto S y del tiempo t es la velocidad V

El caudal Q en L/min es igual en todo el tubo. Si el tubo tuviera las secciones transversales A1y A2 en dichas secciones se deberá instalar una velocidad propia figura 1.7.

FIG. 1.7 “ Ley de flujo”

t

S V


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Cuando se estrangula el paso de un líquido se crea calor y se pierde presión potencial.El paso del líquido a través de un orificio o sea el paso por una estrangulación originanormalmente una caída de presión. El fluido sigue el camino de la menor resistenciageneralmente.

Por regla general el aceite no es aspirado por la bomba, si no es empujado por la presión

atmosférica.

La bomba no crea presión solo pone al liquido en circulación. El aceite debe estar en unsistema cerrado y hermético para crear la presión necesaria para realizar un trabajo.Un sistema hidráulico debe tener como mínimo lo siguiente:

Un depósito que suministre el aceite.Una bomba que mueva el aceite en el sistema.Válvulas que regulan la presión y cambien la dirección del fluidoUn cilindro o un motor que transforme el movimiento del líquido en trabajo.

Características físicas químicas de los aceites hidráulicos.

Tabla 1.2 “Características de los fluidos”


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REPRESENTACIÓN E SISTEMAS DE MANDO.

Sistema de unidad de potencia.

Un equipo hidráulico puede clasificarse en las siguientes partes constructivas:

Unidad de control de señales.Unidad de trabajo.

La unidad de control de señales se subdivide en la entrada de señales (técnica de los

sensores) y en la elaboración de señales (técnica de los procesadores).Forma de entradas de señales:

Manual.Mecánica.Sin contacto.Otras formas.

Medios para la elaboración de señales:

Ser humano.Electrotecnia.Electrónica.

Neumática.Mecánica.Hidráulica.

La unidad de trabajo del sistema hidráulico es aquella que ejecuta diversos movimientosoperativos de una maquina o equipo fabril. La energía contenida en el fluido sometido a presiónes aprovechada para la ejecución de los movimientos o para la generación de fuerzas (porejemplo sujeción). Para ello se utilizan los siguientes elementos:

1. Cilindros.2. Motores.

Todos los elementos de una cadena de control deberán estar provistos de un número de

equipo, compuesto de un número de orden y otro de identificación. Existen diversasposibilidades para aplicar una referencia mediante cifras. Concretamente dos métodos:


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Numeración correlativa: este método es recomendado si los mandos son complicados y,especialmente, si el segundo método no se puede aplicar por haber duplicaciones.

Referencia compuesta: de un número para el grupo y de un número se trata del grupo 4 y delelemento 12 como lo muestra la tabla 1.3

Tabla 1.3 “Nomenclatura utilizada en neumática e hidráulica” Clasificación de los grupos.Grupo 0 Todos los elementos de la unidad de abastecimiento de energía.

Grupos 1, 2, 3. Identificación de cada una de las cadenas de control (por lo general, porcada cilindro un numero de grupo)

Sistema de numeración..0 Elemento de trabajo, p. ej. 1.0, 2.0.1 Elemento de mando, p. ej. 1.1, 2.1

.2, .4 Números pares, todos los elementos que influyen en el avance delelemento de trabajo correspondiente, p. ej. 1.2, 1.4

.3, .5 Números impares, todos los elementos que influyen en el retroceso, p.ej. 1.3, 1.5, 1.7.01, .02 Elementos situados entre el elemento de mando y el elemento de

trabajo, como puede ser por ejemplo una válvula de estrangulamiento,p. ej. 1.01, 1.02


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FIG. 1.7 “ Forma correcta de colocar la numeración en un circuito hidráulico”

1.3 SÍMBOLOS Y NORMAS DE NEUMÁTICA E HIDRÁULICA.

Tabla 1.4 “Simbología utilizada en neumática e hidráulica”

Simbología

TRATAMIENTO DE AIREDESCRIPCIÓN SÍMBOLO DESCRIPCIÓN SÍMBOLO

Fluido hidráulico Deposito hidráulico otanque abierto

Aire (neumático) Manómetro

Línea de trabajo

hidráulico

Manómetro

Línea de trabajoneumático

Manómetro

Línea de pilotajehidráulico

Manómetro

Línea de pilotajeneumático

Termómetro

Línea flexiblehidráulica

Medidor de caudal

Línea flexibleneumática

Indicador de nivel

Intersección de líneas Bomba hidráulica

Desplazamientovariable unidireccional

Unión de líneas Calefacción

FiltroCuerpo de una bomba o

motor

RefrigeraciónBomba hidráulica

Desplazamiento fijounidireccional

Filtro con purga deagua manual.

Filtro con purga deagua automática.

Filtro en general. Filtro en general.

RefrigeradorUnidad de

acondicionamiento.

Bomba hidráulicaDesplazamiento fijo

bidireccional

Bomba hidráulicaDesplazamiento

variable bidireccionalBomba hidráulica

Desplazamiento fijounidireccional concompensación de

presión

Bomba hidráulicaDesplazamiento

variable bidireccionalcon drain a tanque

Bomba hidráulicaDesplazamiento Bomba doble


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variableunidireccional con

drain a tanque Actuador o motor

hidráulicode giro limitado

Motor hidráulicoDesplazamiento

variable unidireccional

con drain a tanqueMotor hidráulico

Desplazamiento fijobidireccional

Compresor.

Generador de vacio Manómetro

Termómetro Silenciador

Tanque Neumático

CUERPO DE VÁLVULAS

DESCRIPCIÓN SÍMBOLO DESCRIPCIÓN SÍMBOLO

Regulador de caudalunidireccional.

Válvula 5/3.

Válvula selectora. Válvula 5/2

Escape rápido. Válvula 4/3.

Antirretorno. Válvula 4/3.

Antirretorno conresorte.

Válvula 4/2.

Regulador de presión. Válvula 3/3.

Regulador de presión

con escape.

Válvula 3/2.

Bifurcador de caudal. Válvula 3/2.

Regualdor de caudal. Válvula 2/2.

Regulador constantede cauda.

Válvula 2/2.


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ACTUADORES

DESCRIPCI N S MBOLO DESCRIPCI N S MBOLO

De simple efecto.Retorno por muelle.

De simple efectotelescópico.

De simple efecto.Retorno por fuerza

externa.Lineal sin vástago.

De doble efecto. Accionador angular.

De doble efecto conamortiguador.

Motor neumático de unsolo sentido de giro.

De doble efecto condoble vástago.

Motor neumático dedos sentidos de giro.

ACCIONAMIENTOS


Enganche conenclavamiento.

Accionamiento porrodillo.

Pulsador deemergencia. Seta.

Accionamiento porpresión.

Pulsador en general. Accionamiento por

rodillo escamoteable.

Tirador. Electroválvula.

Accionamiento por

leva.

Accionamiento por

Motor eléctrico.

Accionamiento porPalanca.

Electroválvulaservopilotadagobernable

manualmente.

Accionamiento porPedal

Detector neumático

Retorno por muelle. Final de carrera

accionado.

Electroválvulaservopilotada.

LÓGICA


Función igualdad. Función NOR.

Funciónnegación.

Temporizador a laconexión.


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Función AND. Temporizador a ladesconexión.

Función OR. Biestable.

Memoria S-R.

Función NAND.

1.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS YNEUMÁTICOS.

Tabla 1.5 “Comparación entre a neumática y la hidráulica”


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UUNNIIDDAADD

D D D i i i s s s p p p o o o s s s i i i t t t i i i v v v o o o s s s N N N e e e u u u m m m á á á t t t i i i c c c o o o s s s e e e H H H i i i d d d r r r á á á u u u l l l i i i c c c o o o s s s

2.1 PRODUCCIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE AIRE COMPRIMIDO.

GENERACIÓN Y ALIMENTACIÓN DE AIRE.

Para garantizar la fiabilidad de un mando neumático es necesario que el aire alimentado alsistema tenga un nivel de calidad suficiente esto implica considerar lo siguiente:

Presión correcta Aire seco Aire limpio

La generación del aire a presión empieza por la compresión del aire (fig. 2.1). El aire pasa através de una serie de elementos antes de llegar hasta el punto de su consumo.

Para el acondicionamiento adecuado del aire es recomendable utilizar los siguienteselementos:

Filtro de aspiración Compresor Secador Filtro de aire a presión con separador de agua Regulador de presión Lubricador Puntos de evacuación del condensado

IIII


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FIG. 2.1 “ Alimentación de la red ”

El acumulador se instala con el fin de estabilizar la presión del aire si la presión en elacumulador desciende por debajo de un valor determinado el compresor lo vuelve a llenarhasta que la presión llega hasta el nivel máximo que se haya ajustado, como se ve en la figura2.2

TIPOS DE COMPRESORES

Tipos de compresores:

Embolo Diafragma Paletas

Tornillos

FIG. 2.2 “ Alimentación, compresor de émbolos”

Los compresores son mecanismos que elevan la presión del aire al valor de trabajo deseado.Los mecanismos y mandos neumáticos se alimentan desde una estación central. Entonces noes necesario calcular ni proyectar la transformación de la energía para cada uno de losconsumidores. El aire comprimido viene de la estación compresora y llega a las instalaciones através de tuberías.


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UNIDAD DE MANTENIMIENTO

Tiene la función de acondicionar el aire a presión. Esta unidad es antepuesta al mandoneumático.

FIG. 2.3 “ Unidad de Mantenimiento”

La unidad de Mantenimiento (fig. 2.3) consta de una válvula reguladora de presión, filtro de airea presión y separador de humedad y un lubricador de aire a presión. (fig. 2.4)

FIG. 2.4 “ Lubricador de aire”

SECADOR DE AIRE

Reducen el contenido de humedad del aire hasta alcanzar los niveles deseados.Los métodos utilizados son los siguientes:

Secado por enfriamiento Secado por adsorción Secado por absorción

El secado mas usado con frecuencia es el secador por enfriamiento (fig. 2.5)


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FIG. 2.5 “ Secador de aire a baja temperatura”

LUBRICADOR

Es utilizado cuando las condiciones de trabajo son extremas así aumentando la vida útil.

El aire a presión al atravesar una zona de estrangulación en dicha unidad se produce un vacio,este provoca la succión de aceite a través de una tubería conectada a un depósito. El aceitepasa a una cámara de goteo donde es pulverizado y mezclado con el aire. (fig. 2.6)

FIG. 2.6 “ Lubricador de aire”

Tuberías, filtros, depósitos, acumuladores, mangueras y uniones.

Tuberías en Aire ComprimidoPara el transporte del aire comprimido se reconocen tres tipos de canalizaciones:

Cañería principal. Cañería secundaria. Cañerías de servicio.

Se denomina cañería principal a aquella que saliendo del tanque de la estación compresoraconduce la totalidad del caudal de aire. Debe tener una sección generosa considerando futurasampliaciones de la misma. En ella no debe superarse la velocidad de 8 m/segundo.

Cañerías secundarias son la que tomando el aire de la principal se ramifican cubriendo áreasde trabajo y alimentan a las cañerías de servicio tal como apreciamos en la figura 2.7.


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FIG. 2.7 “ Tuberías de servicios”

Cañerías de Servicio.

Estas cañerías o "bajadas" constituyen las alimentaciones a los equipos y dispositivos yherramientas neumáticas, en sus extremos se disponen acoplamientos rápidos y equipos deprotección integrados por filtros, válvula reguladora de presión y lubricador neumático. Sudimensión debe realizarse de forma tal que en ellas no se supere la velocidad de 15m/segundo.

Cañerías de Interconexión:

El dimensionado de estas tuberías no siempre se tiene en cuenta y esto ocasiona seriosinconvenientes en los equipos, dispositivos y herramientas neumáticas alimentados por estaslíneas. Teniendo en cuenta que estos tramos de tubería son cortos podemos dimensionarlospara velocidades de circulación mayores del orden de los 20 m/seg.

Caída de Presión en tuberías:

Es importante recordar que la perdida de presión en tuberías "solo" se produce cuando el fluidoesta en "movimiento" es decir cuando hay circulación. Cuando esta cesa, caso de la figura 2.8las caídas de presión desaparecen y los tres manómetros darán idéntico valor.

FIG. 2.8 “ Presión interna en tuberías con fluido en reposo”

Si al mismo circuito de la figura anterior le retiramos el tapón del extremo aparecerán perdidasde presión por circulación que podemos leer en los manómetros de la Fig. 2.9. Cuando máslarga sea la tubería y más severas las restricciones mayores serán las perdidas de presión.


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FIG. 2.9 “ Presión interna en tuberías con fluido en movimiento con restricciones”

Si quitamos las restricciones una gran proporción de la perdida de presión desaparece. En unsistema bien dimensionado, la perdida de presión natural a través de la tubería y válvulas serárealmente pequeña como lo indican los manómetros de la Fig. 2.10

FIG. 2.10 “ Presión interna en tuberías con fluido en movimiento sin restricciones”

FiltrosColadera de Succión: La mayoría de las bombas utilizan para su protección un filtro destinado aretener partículas sólidas en la aspiración La practica usual cuando se emplean aceitesminerales estándar, es utilizar coladeras de malla metálica capaces de retener partículasmayores de 150 micrones. Cuando se emplean fluidos ignífugos que tienen un peso especificosuperior al aceite, es preferible emplear coladeras de malla 60 capaces de retener partículasmayores de 200 micrones, para evitar la cavitación de la bomba. (fig. 2.11)

Con la introducción de bombas y válvulas con alto grado de precisión, operación a presioneselevadas y altas eficiencias, el empleo de la coladera de aspiración no es protección suficientepara el sistema, si se quiere obtener una larga vida del mismo.

El propósito de la filtración no es solo prolongar la vida útil de los componentes hidráulicos, sino también evitar paradas producidas por la acumulación de impurezas en las estrechasholguras y orificios de las modernas válvulas y servoválvulas.

FIG. 2.11 “ Filtro micrónico”


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Filtros SilenciadoresLa eficiencia del filtro es medida por el porcentaje de contaminantes de un tamaño específicode partículas retenidas por el filtro. La eficiencia del filtro es importante, porque no sólo afecta laacción de retención del contaminante sino también la vida útil del filtro (mayor eficienciarequiere mayor capacidad de retención de contaminantes).

- Silenciadores en bronce con cuerpo de latón y distintas longitudes y sistemas de fijación- Silenciadores super planos- Silenciadores en plástico dinámicos y estáticos- Silenciadores en Ac. Inox.- Silenciadores ecológicos

RacorEs el elemento utilizado para la conexión de componentes de una instalación con el fin depoder desmontarla y/o sustituirla. Pueden ser de los siguientes materiales:

Cobre. Acero forjado. Latón.

Existen racores para todos los tipos de tuberías, válvulas, llaves de paso, accesorios, etc., ypara todas las medidas. Algunos racores disponen de un saliente con un orificio con el fin depoder precintar el elemento al que están conectados. Existen los siguientes tipos de racores:

Según el tipo de junta:

Racor con asiento plano y junta plana. Racor esfera -cono.

Según el tipo de unión:

Para soldar. Para roscar.

Según el tipo de acople:

De unión directa. De reducción. Adaptador macho-hembra y viceversa.

Tubo flexible para baja presión

Es el elemento utilizado para realizar las conexiones de la instalación rígida a los aparatosmóviles, desplazables o accionados con motor. Llevan marcados cada 50 cm las indicacionesque señala la norma correspondiente; entre ellas las siguientes:

Nº de referencia. Marca. Partida de fabricación. Caducidad. Tienen una longitud máxima por reglamentación:

http://www.sicontrol.com/_private/Silenciadores.pdfhttp://www.sicontrol.com/_private/Silenciadores.pdf


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Tabla 2.1 “ Posicionamientos de conexiones”

MANTENIMIENTO REQUERIDO

Comprobar uniones de boquillas. Comprobar fecha de caducidad del tubo. Comprobar estado del tubo (grietas, retorcimientos, aplastamientos, etc.).

:

FIG. 2.15 “ Tipos de racores mas utilizados”

FIG. 2.16 “ Presostato”


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2.2 PRODUCCIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE POTENCIA HIDRÁULICA

Tuberías, filtros, depósitos, acumuladores, mangueras y uniones, sistemas deenfriamiento.

En la figura 2.17 vemos un filtro instalado a la salida de la bomba y delante de la válvulareguladora de presión y alivio. Estos filtros deben poseer una estructura que permite resistir la

máxima presión del sistema. Por seguridad deben poseer una válvula de retención interna. Lamáxima perdida de carga recomendada con el elemento limpio es de 5 PSI.

FIG. 2.17 “ Sistema de generación de potencia hidráulica”

Filtros

Estos sistemas se emplean para el control de la contaminación por partículas sólidas de origenexterno y las generadas internamente por procesos de desgaste o de erosión de las superficiesde la maquinaria, permitiendo preservar la vida útil tanto de los componentes del equipo como

del fluido hidráulico.

Los filtros pueden ser ubicados en las líneas de retorno, en la línea de presión, o en cualquierotra ubicación en el sistema donde el usuario del mismo decida que sea necesario parasalvaguardar el sistema contra impurezas

El propósito de la filtración no es solo prolongar la vida útil de los componentes hidráulicos, sino también evitar paradas producidas por la acumulación de impurezas en las estrechasholguras y orificios de válvulas y servoválvulas.

El propósito de la filtración no es solo prolongar la vida útil de los componentes hidráulicos, sino también evitar paradas producidas por la acumulación de impurezas en las estrechasholguras y orificios de válvulas y servovalvulas.

2.16


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DEPÓSITOS O TANQUES

La función natural de un tanque hidráulico o tanque de reserva es contener o almacenar el

fluido de un sistema hidráulico. Un tanque de hidráulico almacena un líquido que no estásiendo usado en un sistema hidráulico. El mismo además permite la extracción de los gases ymateriales extraños del líquido.

Además de funcionar como un contenedor de fluido, un tanque también sirve para enfriar elfluido, permitir asentarse a los contaminantes y el escape del aire retenido.

Cuando el fluido regresa al tanque, una placa deflectora bloquea el fluido de retorno paraimpedir su llegada directamente a la línea de succión. Así se produce una zona tranquila, lacual permite sedimentarse a las partículas grandes de suciedad, que el aire alcance lasuperficie del fluido y da oportunidad de que el calor se disipe hacia las paredes del tanque.

La figura 2.18 muestra el de diseño de un tanque de reserva. El mismo debería ser alto yangosto en lugar de profundo y ancho. El nivel de aceite deberá estar tan alto como sea posiblesobre la apertura de la línea de succión de la bomba. Esto evita que el vacío en la apertura dela línea cause efectos de remolino o vórtices, lo que significaría que el sistema estáprobablemente tomando aire. El aceite aireado no transmitirá potencia correctamente debido aque el aire es compresible. Al aceite aireado tiene una tendencia a deteriorarse y perder suhabilidad de lubricación.

FIG. 2.18 “ Tanque hidráulico”

Acumuladores

Un acumulador consiste en un depósito destinado a almacenar una cantidad de fluidoincompresible y conservarlo a una cierta presión mediante una fuerza externa.

El fluido hidráulico bajo presión entra a las cámaras del acumulador y hace una de estas tresfunciones: comprime un resorte, comprime un gas o levanta un peso, y posteriormentecualquier caída de presión en el sistema provoca que el elemento reaccione y fuerce al fluidohacia fuera otra vez.

Funciones:

Complementa el flujo de la bomba Elimina fluctuaciones de presiones Mantiene la eficiencia del sistema Suministra potencia en emergencia Compensa pérdidas Absorbe choques hidráulicos


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Los acumuladores, en los cilindros hidráulicos se pueden aplicar como:

Acumulador de energía Antigolpe de ariete Antipulsaciones Compensador de fugas Fuerza auxiliar de emergencias Amortiguador de vibraciones Transmisor de energía de un fluido a otro

El acumulador cargado por peso, ejerce una fuerza sobre el líquido almacenado, por medio degrandes pesos que actúan sobre el pistón o émbolo. Los pesos pueden fabricarse de cualquiermaterial pesado, como hierro, concreto e incluso agua. Es el único tipo de acumulador en quela presión se mantiene constante, hasta que la cámara del acumulador quede prácticamentevacía. .

Generalmente los acumuladores cargados por peso son de gran tamaño; en algunos casos su

capacidad es de varios cientos de litros. Pueden prestar servicio a varios sistemas hidráulicosal mismo tiempo y usualmente son utilizados en fábricas y sistemas hidráulicos centrales.

Mangueras hidráulicas

Recomendaciones de instalación:

a) Recuerde que los flexibles sometidos a trabajo sufren una elongación o estiramientoentre un 2% a 4% de su longitud inicial, por lo que se recomienda dejarlos de un largoapropiado.

b) Siempre se debe mantener un radio de curvatura lo más amplio posible, con el fin deevitar el colapso o restricción del fluido.

c) Evite al instalar un flexible que este quede con alguna torcedura, por lo cual tome algúnpunto como referencia.

d) Evite el contacto o el roce entre flexibles para que no produzcan desgastes de lassuperficies, para lo cual se recomienda el uso de adaptadores, codo o curvasapropiados.

e) Procure evitar el contacto con pieza móviles o fuentes de calor, por ejemplo el tubo deescape, cardan.

FIG. 2.19 “ Mangueras hidráulicas”


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2.3 ACTUADORES NEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS.

ACTUADORES NEUMÁTICOS

Los actuadores neumáticos convierten la energía del aire comprimido en trabajo mecánicogenerando un movimiento lineal mediante servomotores de diafragma o cilindros, o bien un

movimiento giratorio con motores neumáticos.

La aplicación principal de los servomotores de diafragma reside en las válvulas de controlneumáticas en las que el servomotor está accionado por la señal neumática de 0,2 - 1 bar (3 -15 psi) y actúa directamente sobre un vástago que posiciona el obturador con relación alasiento (figura 2.20). La posición relativa entre el obturador y el asiento permite pasar el fluidodesde un caudal nulo hasta el caudal máximo.

FIG. 2.20 “ Servomotor y Cilindro Neumático Lineal ”

Los cilindros neumáticos de movimiento lineal son utilizados comúnmente en aplicacionesdonde la fuerza de empuje del pistón y su desplazamiento son elevados (figura 2.20). Entre losmismos se encuentran los cilindros de simple y doble efecto, el cilindro tándem, el demultiposición, el cilindro neumático guiado, el cilindro sin vástago y el cilindro neumático de

impacto.

Los actuadores neumáticos de movimiento giratorio pueden ser: Cilindro giratorio de pistón-cremallera-piñón y de dos pistones con dos cremalleras en los que el movimiento lineal delpistón es transformado en un movimiento giratorio mediante un conjunto de piñón y cremalleray Cilindro de aletas giratorias de doble efecto para ángulos entre 0° y 270°.

Los músculos neumáticos son dispositivos que emulan el músculo humano. Consisten en ununa manguera de material especial que al ser alimentado con aire ejerce una gran fuerza conmuy poco recorrido. Es de aplicación en ordenadores, robots y máquinas de todo tipo. Es mássencillo que cualquier otro tipo de accionamiento. Se trata de una tecnología nueva, aún enestudio, siendo los más difundidos los músculos neumáticos.

El cilindro neumático consiste en un cilindro cerrado con un pistón en su interior que desliza yque transmite su movimiento al exterior mediante un vástago (figura 2.21). Se compone de lastapas trasera y delantera, de la camisa donde se mueve el pistón, del propio pistón, de las juntas estáticas y dinámicas del pistón y del anillo rascador que limpia el vástago de suciedad.

FIG. 2.21 “ Cilindro Neumático Lineal de simple efecto”


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FIG. 2.22 “ Cilindro Neumático de doble efecto”

En el cilindro neumático de doble efecto, el aire a presión entra por el orificio de la cámaratrasera y, al llenarla, hace avanzar el vástago, que en su carrera comprime el aire de la cámaradelantera que se escapa al exterior a través del correspondiente orificio. En la carrera inversadel vástago se invierte el proceso, penetrando ahora el aire por la cámara delantera y siendoevacuado al exterior por el orificio de la cámara trasera.

El cilindro neumático de simple efecto funciona de forma similar exceptuando que la carrerainversa se efectúa gracias a la acción del muelle.

En el cilindro neumático guiado, dos o más vástagos rígidos guiados proporcionan unaantirotación al mecanismo acoplado al cilindro, evitando las fuerzas radiales y de torsión que lacarga ejercería en un cilindro normal.

El cilindro neumático de impacto mueve el vástago a gran velocidad (10 mi s) y se utiliza en lasprensas para trabajos de embutición, remachado, etc.

El cilindro neumático de rotación proporciona un movimiento de rotación gracias a unacremallera unida al vástago o a un elemento rotativo de paletas (ver figura 2.23).

FIG. 2.23 “ Cilindro Neumático de doble efectrotación”


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CÁLCULO DE LOS CILINDROS NEUMÁTICOS

Las principales variables a considerar en la selección de los cilindros neumáticos son la fuerzadel cilindro, la carga, el consumo de aire y la velocidad del pistón.

Fuerza del cilindro

La fuerza del cilindro es una función del diámetro del cilindro, de la presión del aire y del rocedel émbolo, que depende de la velocidad del émbolo y que se toma en el momento dearranque. La fuerza que el aire ejerce sobre el pistón es:

Para los cilindros de simple efecto (figura 2.21), la fuerza es la diferencia entre la fuerza del airey la del muelle.

Los cilindros de doble efecto (figura 2.6) no cuentan con un resorte para volver a su posición deequilibrio, así su fuerza no disminuye en la carrera de avance, pero sí en su carrera deretroceso, debido a la disminución del área del émbolo por la existencia del vástago. Lasexpresiones matemáticas correspondientes son:


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El rozamiento del pistón en su movimiento equivale a un valor comprendido entre el 3% y el10% de la fuerza calculada.

En la tabla 2.2 pueden verse, para varios tamaños de cilindros, la fuerza de empuje y la fuerzaa restar por el área del vástago del pistón en el retroceso, puede verse el diagrama presión-fuerza de cilindros neumáticos.

Tabla 2.2 “ Fuerza de empuje y fuerza a restar por el área del vástago del pistón en elretroceso”

2.3.1 Selección de actuadores.


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2.18

2.19

Tabla 2.2.

2.2


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FIG. 2.20 “ Tipos de montajes de cilindros. Fuente Parker Hannifin Corporation”

2.19


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FIG. 2.21 “ Posibles problemas si no se tiene una correcta longitud del vástago”


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Cálculos en Actuadores Hidráulicos

Tamaño del cilindro hidráulicoLas fuerzas generadas en un cilindro hidráulico en la extensión del pistón son:

(rotativos)


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CARRERA DEL PISTÓN

2.4

Tabla 2.4


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FIG. 2.22 “ Ejemplo de cálculo de un cilindro hidráulico”

(Fig. 2.22)

( 2.23)


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FIG. 2.23 “ Energía de la fuerza externa al cilindro en el punto de contacto en elamortiguador. Fuente SMC Corporation”


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FIG. 2.24 “ Máxima energía de absorción en el punto de contacto con el amortiguador.Fuente: SMC Corporation”


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2.4 VÁLVULAS DE VÍAS NEUMÁTICAS E HIDRÁULICAS.

Válvulas direccionales determinan el paso de aire entre sus vías abriendo, cerrando ocambiando sus conexiones internas.

Las válvulas direccionales se definen en términos de número de vías, de posiciones, su

posición normal (no activada) y método de activación.

Representación esquemática de las válvulas

Para representar las válvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan símbolos;éstos no dan ninguna orientación sobre el método constructivo de la válvula; solamente indicansu función.

Las posiciones de las válvulas distribuidoras se representan por medio de cuadrados.

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos indica la cantidad de posiciones de la válvuladistribuidora. El funcionamiento se representa esquemáticamente en el interior de las casillas(cuadros). Las líneas representan tuberías o conductos. Las flechas, el sentido de circulación

del fluido. (fig. 2.25)

(a) (b) (c)

FIG. 2.25 “ (a) posiciones, (b) vías, (c) posiciones de cierre”

Una válvula direccional se expresa de la siguiente manera 5/2, 3/2, 2/2, etc. donde la primeracifra indica el numero de vías (no incluye los orificios de pilotaje) mientras que la segunda serefiere al numero de posiciones

Este tipo de válvulas se dividen en Válvulas de asiento y de corredera

FIG. 2.26 “ Válvulas de 3/2 vías: asiento plano, cerrada en reposo”


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FIG. 2.27 “ Válvulas de 5/2 vías: de corredera longitudinal ”

2.4.1 Características de las válvulas según el tipo de construcción.

Características de construcción de válvulas distribuidoras

Las características de construcción de las válvulas determinan su duración, fuerza deaccionamiento, racordajes y tamaño.

Según la construcción, se distinguen los tipos siguientes:

Válvulas de asiento: Válvulas de corredera

Esférico Émbolo

Disco plano Émbolo y cursor

Disco giratorio

2.4.2 Accionamiento de las válvulas.

Los tipos de accionamientos son diversos y pueden ser:

Musculares Mecánicos Neumáticos Eléctricos Combinados

Estos elementos son representados por símbolos normalizados y son escogidos conforme a lanecesidad de la aplicación de la válvula direccional.

Accionamientos MuscularesLas válvulas dotadas de este tipo de accionamiento son conocidas como válvulas de panel.Son accionamientos que indican un circuito, completan una cadena de operaciones,proporcionan condiciones de seguridad y emergencia. El cambio de la válvula es realizado porel operador del sistema. Los principales tipos de accionamientos musculares son mostrados enla figura 2.28


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(a) (b) (c)

FIG. 2.28 “ Accionamientos musculares (a) Botón pulsador; (b) Palanca (c) Pedal ”

2.4.3 Determinación del tamaño de la válvula.

2.5 VÁLVULAS DE BLOQUEO, DE PRESIÓN Y DE FLUJO.

VÁLVULA DE BLOQUEO O CIERRE

Este tipo de válvulas bloquean en el y lo abren en la dirección contraria. La presión en el ladode la salida ejerce una fuerza sobre el lado que bloquea, y por lo tanto, apoya el efecto deestanqueidad de la válvula. El bloqueo de una dirección puede realizarse con conos, bolas,platos.

FIG. 2.29 “ Válvulas antirretorno”

CONTROL DE PRESIÓN

Reguladores de presión

El nivel de la presión del aire comprimido generado por el compresor no es constante. Lasoscilaciones de la presión en las tuberías pueden incidir negativamente en las característicasde conmutación de las válvulas, en la velocidad de los cilindros y en la regulación del tiempo deválvulas de estrangulación y de retardo.

(a)(b)

FIG. 2.30 “ Alimentación: Regulador de presión con escape (a) abierto, (b) cerrado”


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En consecuencia es importante que la presión del aire sea constante para que el equiponeumático no ocasione problemas. Para obtener un nivel constante de la presión del aire seinstalan reguladores de presión en la red de aire con el fin de procurar la uniformidad en elsistema de alimentación de aire comprimido (presión secundaria). Independientemente de lasoscilaciones que surjan en el circuito principal (presión primaria). El reductor o regulador depresión es instalado detrás del filtro de aire, con el fin de mantener un nivel constante de lapresión de trabajo. El nivel de presión siempre debería regirse por las exigencias que planteala parte correspondiente del sistema.

6 bar en la sección de operación 4 bar en la sección de mando

Estas son las presiones que, en la práctica han demostrado ser la mejor solución parasatisfacer los criterios de generación de aire a presión y los del rendimiento de los elementosneumáticos.

Válvula reguladora de presión con escape

Si la presión de trabajo es más elevada, no se aprovecharía debidamente la energía y,además, el desgaste sería mayor; si la presión es menor, disminuiría la eficiencia,especialmente en la sección operativa del sistema.

Funcionamiento:

La presión de entrada (presión primaria) siempre tiene que ser mayor que la de salida(presión secundaria) en la válvula reguladora de presión. Esta es regulada mediante unamembrana. La presión de salida actúa sobre uno de los lados de la membrana, mientras quepor el otro lado actúa un muelle. La fuerza del muelle puede ajustarse mediante un tornillo.

Si la presión aumenta en el circuito secundario, por ejemplo al producirse un cambio de

cargas en un cilindro, la membrana es presionada contra el muelle con lo que disminuye ocierra el diámetro del escape en el asiento de la válvula. El asiento de la válvula abre y el airea presión puede salir a través de los orificios de evacuación.

Si disminuye la presión en el circuito secundario, el muelle se encarga de abrir la válvula. Enconsecuencia, la regulación de la presión de aire en función de una presión de servicioajustada con antelación significa que el aumento de la válvula abre y cierra constantementepor efecto del volumen de aire que pasa a través de ella. La presión de trabajo es indicada enun instrumento de medición.

Regulador de presión sin escape:

Funcionamiento:

Si la presión de trabajo ( presión secundaria ) es demasiado alta, aumenta la presión en elasiento de la válvula, con lo que la membrana actúa en contra la fuerza del muelle. Al mismotiempo es reducido o cerrado el escape en el asiento de la junta. De este modo quedareducido o bloqueado el caudal de aire. Para que pase aire a presión es necesario que lapresión de trabajo en el circuito secundario sea menor que la presión del circuito primario.

CONTROL DE FLUJO

Válvulas reguladores de flujo o de estrangulación.- Controlan el caudal del aire a presión enambas direcciones. Si además de la válvula de estrangulación, también se instala una válvula

de antirretorno, la velocidad es regulada solo en una dirección. Las válvulas de estrangulaciónsuelen ser regulables. Normalmente son utilizadas para controlar la velocidad de cilindros.


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FIG. 2.31 “ Válvula reguladora de flujo. Regulador bidireccional ”

VÁLVULAS DE ESCAPE RÁPIDO

Las válvulas de escape rápido tienen la finalidad de aumentar la velocidad de los cilindros.Con ellas se puede reducir el tiempo de retroceso demasiado prolongado, retrocediendo casi

a la velocidad máxima

(a) (b)

FIG. 2.32 “ Corte transversal de una válvula de escape rápido (a)sin presión,(b)presurizada”

2.6 SENSORES MECÁNICOS

Con la creciente implantación de sistemas automáticos, las válvulas accionadas por una partemovible de la máquina adquieren una gran importancia. El comando de la válvula esconseguido a través de un contacto mecánico sobre el accionamiento, colocado

estratégicamente a lo largo de cualquier movimiento, para permitir el desarrollo de lassecuencias operacionales. Normalmente, las válvulas con este tipo de accionamiento reciben elnombre de válvulas de fin de curso.

(a)

(b)

(c)

FIG. 2.33 “ Válvulas de fin de curso (a) leva; (b) Rodillo; (c) Rodillo Escamoteable”


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Posicionamiento de Válvulas con Accionamientos Mecánicos:Las válvulas deben estar situadas lo más próximo posible o directamente acopladas a losequipos actuadores (cilindros, motores etc.), para que los conductos secundarios sean cortosevitando, así, consumos inútiles de aire comprimido y pérdidas de presión, concediendo alsistema un tiempo reducido de respuesta. Para las válvulas accionadas mecánicamente, esindispensable efectuar un posicionamiento adecuado, garantizando un orden seguro y perfecto,

incluso hasta después de mucho tiempo.

Accionamiento por LevaCuando un mecanismo móvil es dotado de movimiento rectilíneo y sin posibilidades desobrepasar un límite, se puede controlar el final del movimiento con una válvula. Esrecomendado el accionamiento por pin que recibe un ataque frontal. Al posicionar la válvula, sedebe tener cuidado de dejar una holgura, después del curso de accionamiento, con relación alcurso final del mecanismo, para evitar la inutilización de la válvula debido a las inútiles yviolentas exigencias mecánicas. En cuanto dure la acción sobre el pin, la válvula permanececonmutada (accionada).

FIG. 2.34 “ Accionamiento por levas”

Accionamiento por RodilloSi la válvula necesita ser accionada por un mecanismo con movimiento rotativo, rectilíneo, con

o sin avance posterior, es aconsejable utilizar el accionamiento por rodillo, para evitarrestricciones inútiles y demandas que dañen las partes de la válvula. El rodillo, cuando estáposicionado en el fin de curso, funciona como pin, aunque recibe ataque lateral la mayoría delas veces. En una posición intermedia, recibirá la orden cada vez que el mecanismo enmovimiento pase por encima, independientemente del sentido del movimiento.

FIG. 2.35 “ Accionamiento por rodillo”

Rodillo Escamoteable (Rodillo abatible)Utilizado en posiciones intermedias o fin de curso donde pueden ocurrir problemas de"contrapresión." EL posicionamiento en el fin de curso, con leve separación evita quepermanezca constantemente accionado, como el pin y el rodillo. Difiere de los otros por permitirel accionamiento de la válvula en un sentido del movimiento, emitiendo una señal neumáticabreve. Cuando el mecanismo en movimiento actúa sobre el accionamiento causa una traba,


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provocando el desplazamiento de las partes internas de la válvula. En sentido opuesto al decomando, el mecanismo causa una rotación de accionamiento, eliminando cualquier posibilidadde comandar la válvula.

FIG. 2.36 “ Accionamiento por Rodillo Escamoteable”

Es importante destacar que la emisión de la señal neumática, siendo breve, no debe recorrerlargas distancias. La permutación de la válvula y la emisión de la señal están en función de suconstrucción, principalmente de la velocidad con que es accionada y el tamaño del mecanismoque la pondrá en acción.


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UUNNIIDDAADD

C C C i i i r r r c c c u u u i i i t t t o o o s s s N N N e e e u u u m m m á á á t t t i i i c c c o o o s s s y y y

E E E l l l e e e c c c t t t r r r o o o n n n e e e u u u m m m á á á t

t t i i i c c c o o o s s s

3.1 DESARROLLO DE CIRCUITOS NEUMÁTICOS

3.1.1 Circuitos combinatorios.

CIRCUITOS NEUMÁTICOS CON UN ACTUADOR

Accionamiento directo de cilindros de simple efectoUn cilindro de simple efecto con un diámetro de 25 mm deberá sujetar una pieza alaccionarse un pulsador, mientras que este activado el pulsador, el cilindro deberá continuarsujetando la pieza. Al soltar el pulsador, deberá abrir la unidad de sujeción.

Solución

Utilización de una válvula de 3/2 vías (1.1) como válvula para controlar al cilindro de simpleefecto. Dado que en este caso, el cilindro no es de gran tamaño, el accionamiento puedeefectuarse mediante una válvula manual 3/2 vías con reposición por muelle

(a) (b)

FIG. 3.1 “ Control directo. (a)en reposo, (b)accionado”

IIIIII


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Accionamiento indirecto de cilindros de simple efectoUn cilindro de simple efecto y de diámetro grande deberá avanzar por efecto de una válvulaprovista de pulsador de accionamiento presión una vez que se suelte el pulsador, el cilindrodeberá retroceder.

SoluciónEn posición normal, el vástago del cilindro de simple efecto esta en posición retraída, la válvula1.1 esta en reposo por efecto del muelle de reposición y la conexión (2A) de escape de aireesta abierta

(a) (b)

FIG. 3.2 “ Control indirecto. (a) En reposo, (b) accionado”

Accionamiento directo de cilindro de doble efecto Al actuar sobre un pulsador deberá avanzar un cilindro de doble efecto y, al dejar de actuarsobre dicho pulsador, el cilindro deberá retroceder. El cilindro tiene 25mm de diámetro yrequiere de poco aire para ser activado.

FIG. 3.3 “ Control directo de un cilindro de doble efecto”


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Accionamiento indirecto de cilindro de doble efectoUn cilindro de doble efecto deberá avanzar por efecto de una válvula provista de pulsador deaccionamiento presión una vez que se suelte el pulsador, el cilindro deberá retroceder.

FIG. 3.4 “ Control indirecto de un cilindro de doble efecto”

Representación de los MovimientosCuando los procedimientos de comando son un poco más complicados, y se deben reparar lasinstalaciones de cierta envergadura, es de gran ayuda para el técnico de mantenimientodisponer de los esquemas de comando, y secuencias, según el desenvolvimiento de trabajo delas máquinas. La necesidad de representar las secuencias de los movimientos de trabajo, y decomando, de manera fácil y visible, no necesita de mayores esclarecimientos. De esta manera,si existe un problema más complejo, los movimientos serán reconocidos rápida y seguramente,

si se selecciona una forma conveniente de representación de los movimientos. Además de eso,una representación clara posibilita una comprensión mejor.

Ejemplo:Paquetes que llegan por una correa transportadora de rodillos que son levantados y empujadospor el vástago del cilindro neumático para otra correa transportadora. Debido a condiciones deproyecto, el vástago del segundo cilindro solo podrá retornar después que el vástago delprimero haya retornado (figura 3.5)

FIG. 3.5 “ Transportadora de paquetes con actuación neumática”


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Formas de representaciónSecuencia cronológica:

El vástago del cilindro A avanza y eleva el paquete.El vástago del cilindro B avanza y empuja el paquete

Para la correa II.El vástago del cilindro A retorna a su posición inicial.El vástago del cilindro B retorna a su posición inicial.

Tabla. 3.1 “ Anotación en forma de tabla”

Diagrama de MovimientosDiagrama espacio-fase

En este caso se representa la secuencia de movimientos de un elemento de trabajo;llevándose al diagrama los movimientos y las condiciones operacionales de los elementos detrabajo. Esto es hecho a través de dos coordenadas, una representa el trayecto de loselementos de trabajo, y la otra el paso (diagrama espacio-fase), como se muestra en la figura3.6.

CILINDRO A

FasesEspacios

FIG. 3.6 “ Diagrama Espacio-Fase con un solo cilindro”

Si existen diversos elementos de trabajo para un comando, estos serán representados de lamisma forma y diseñados unos debajo de los otros. El comportamiento a través de pasos.Del primer paso hasta el paso 2 el vástago del cilindro avanza de la posición final trasera haciala posición final delantera, siendo que esta es alcanzada en el paso 2. A partir del paso 4, elvástago del cilindro retorna y alcanza la posición final trasera en el paso 5, como se ve en lafigura 3.7


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50

1 2 3 4 5

CILINDRO A

CILINDRO B

FIG. 3.7 “ Diagrama Espacio-Fase con dos cilindros”

Diagrama Espacio - TiempoEn este diagrama, el trayecto de una unidad constructiva es diseñado en función del tiempo,contrariamente al diagrama espacio-paso. En este caso el tiempo es un dato y representa launión cronológica en la secuencia, entre las distintas unidades.

FIG. 3.8 “ Diagrama Espacio-tiempo con dos cilindros”

Para la representación gráfica, vale aproximadamente lo mismo que para el diagrama espacio-fase, cuya relación está clara a través de las líneas de unión (línea de los pasos), siendo quelas distancias entre ellas corresponden al respectivo período de duración del trayecto en laescala de tiempo escogida.

Diagrama de ComandoEn el diagrama de comando, se registran los estados de conmutación de los elementos deentrada de señales y de los elementos de procesamiento de señales, sobre los pasos, noconsiderando los tiempos de conmutación, por ejemplo, el estado de las válvulas “a1”.

Métodos de Construcción de Esquemas de Comando NeumáticosMétodo IntuitivoEjemplo: Transporte de ProductosProductos que llegan por una correa transportadora de rodillos que son levantados yempujados por el vástago de cilindro neumático para otra correa transportadora. Debido acondiciones del proyecto, el vástago del segundo cilindro solo podrá retornar después que elvástago del primer cilindro haya retornado. (Figura 3.9)


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FIG. 3.9 “ Proceso de transporte de productos automatizado con neumática”

Construcción del CircuitoComo ya fue mencionado, el procedimiento para el trazado del esquema depende de desligarla señal. El trazado queda más simple cuando se escoge un desligamiento mediante lautilización de la válvula con accionamiento te rodillo escamoteable.

Para la elaboración del proyecto se recomienda lo siguiente:1. Determinar la secuencia de trabajo;2. Elaborar el diagrama de trayecto-paso;3. Colocar en el diagrama trayecto-paso los elementos de fin de curso a ser utilizados;4. Diseñar los elementos de trabajo;5. Diseñar los elementos de comando correspondientes;6. Diseñar los elementos de señales;7. Diseñar los elementos de abastecimiento de energía;

8. Trazar las líneas de los conductores de señales de comando y de trabajo;9. Identificar los elementos;10. Colocar en el esquema la posición correcta de los fines de curso, conforme al diagrama

de trayecto y paso;11. Verificar si es necesaria alguna anulación de señales permanentes (contrapresión) en

función del diagrama de trayecto-paso;12. Introducir las condiciones marginales.

Ejemplo de Aplicación del Método Intuitivo para Forma Secuencial A+B+A-B-

FIG. 3.10 “ Proceso de transporte de productos automatizado con neumática”


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3.1.2 Circuitos secuenciales usando métodos de; cascada, paso a paso ypotencia.

Método de la cascada.La técnica de anulación de señales bloqueantes por cascada de memorias puede considerarseuna derivación directa del método anterior propuesto, enunciado como “técnica de la memoriaauxiliar”. La técnica en cascada puede expresarse en forma de método sistemáticogeneralizable para un número cualquiera de actuadores y de señales bloqueantes. Dada sucaracterística, la aplicación del método no requiere de conocimientos profundos sobre laespecialidad para poder concretar un esquema de circuito.El enunciado del método conduce en sí mismo a la solución.

Ejemplo:Establecer el diagrama espacio-fase correspondiente a la secuencia a desarrollar, indicando enel mismo el encadenamiento de las señales de mando. Escribir en la parte inferior y encorrespondencia con las fases, la secuencia expresada en forma literal abreviada.

1 2 3 4 5=1CIRCUITO A

CIRCUITO B

FIG. 3.11 “ Diagrama espacio-fase del ejemplo anterior ”

El siguiente paso es dividir la secuencia expresada en forma literal abreviada en grupos, de talmanera que en un mismo grupo, no queden incluidos movimientos contrarios de un mismoactuador. Esta separación en grupos se efectuará siguiendo el orden de la secuencia. Cuandose llegue a una repetición, se iniciará allí un nuevo grupo. Según la figura 3.11, los espaciosentre 1-2 y 2-3 serían un grupo y de 3-4 y 4-5 serían un segundo grupo.

Nota: se deberá tratar de formar el menor número posible de grupos, sin quebrantar la reglaestablecida.

Determinar el número necesario de memorias auxiliares 5/2. Esto se hará restando 1 al númerode grupos antes determinados.Nm = Ng – 1Con: Nm = número de memorias 5/2Ng = número de grupos.

A continuación se deberá construir el esquema de circuito, disponiendo en la parte superior losactuadores y sus correspondientes finales de carrera, juntamente con las válvulas de comandode dichos actuadores. En la parte inferior se trazarán líneas paralelas horizontales quedenominaremos líneas de grupo. Se trazarán tantas líneas como grupos hayan sidodeterminados en el punto 2.Seguidamente se conectarán las memorias a las líneas de grupo y éstas entre sí en caso deresultar varias.


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FIG. 3.14 “ Conexión de una memoria a dos líneas de grupo”

FIG. 3.15 “ Conexión de dos memorias a tres líneas de grupo”

FIG. 3.16 “ Conexión de tres memorias a cuatro líneas de grupo”


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Proceder en forma análoga para un número mayor de memorias.Nota: no es recomendable extender la cascada con memorias 5/2 a un número de éstas mayorque 4.

Para el esquema propuesto:

FIG. 3.17 “ Circuito diseñado para el esquema propuesto”

Se iniciará ahora el conexionado de los restantes elementos del sistema. Para ello seprocederá siguiendo el orden determinado por la secuencia y de acuerdo con las siguientesreglas:

REGLASa. Conectar la línea del grupo I con el piloto de la válvula que origina el primer movimiento

de dicho grupo, intercalando el pulsador de marcha A4 que forma parte de la condiciónde arranque.

b. Alimentar el fin de carrera accionado por el primer movimiento desde la línea de grupo Iy su salida dirigirla al piloto de la válvula que origina el segundo movimiento de dichogrupo (o eventualmente al piloto de la memoria auxiliar para realizar el cambio degrupo en caso necesario). En el ejemplo, B2 origina el movimiento B+ contenido en elgrupo I; no hay necesidad de cambio de grupo, por lo tanto la salida de B2 debe serdirigida al piloto de la válvula B1 para originar B+.

c. Alimentar el fin de carrera accionado por el movimiento anterior desde la línea de grupoI y la salida dirigirla al piloto de la válvula que origina el siguiente movimiento del grupo,o eventualmente al piloto de la memoria cuando fuere necesario realizar un cambio degrupo.

d. A partir del cambio de grupo el proceso de conexionado indicado en los puntosanteriores se repite pero aplicados ahora al grupo II

De este modo se conectará la línea del grupo II al piloto de la válvula que origina el primermovimiento del grupo II


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FIG. 3.18 “ Conexión de la línea del grupo II al piloto de la válvula”

Al accionarse B3 se presurizará la línea II y en consecuencia ocurrirá B- que accionará el fin decarrera A3.

Se alimentará luego el fin de carrera accionado por éste movimiento desde la línea del grupo IIy su salida será dirigida al piloto de la válvula del siguiente movimiento del grupo oeventualmente al piloto de la memoria auxiliar para un nuevo cambio de grupo, en caso quefuera necesario (punto b.)

En nuestro caso A3, origina el movimiento A- (no es necesario cambio de grupo pues A- estádentro del grupo II en el que ya estábamos).

FIG. 3.19 “ Conexión del circuito propuesto por el método de cascada”


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3.2 DESARROLLO DE CIRCUITOS ELECTRONEUMÁTICOS.

3.2.1 Circuitos combinatorios (álgebra de Boole).

INTERPRETACIÓN DE UN DIAGRAMA ELÉCTRICO.

Un diagrama eléctrico muestra solamente como funciona un sistema, mas no contempla eltamaño o la forma física de sus componentes, ni de que forma van instalados. Su propósito esmostrar sus conexiones eléctricas entre componentes de un sistema eléctrico enfuncionamiento.

Como en todo diagrama se debe reconocer la simbología que se debe de utilizar, siempre quesea posible la representación grafica de los símbolos será lo mas parecido al dispositivo querepresenta.

Un aparato puede tener varias formas de representación, según las características específicas

del mismo y tipo de diagrama en el que se emplea. Generalmente los símbolos eléctricosrepresentan aparatos o dispositivos.

El símbolo de un aparato o instalación puede variar según el estado en que se encuentre,normalmente los símbolos deben representarse en posición de paro de la instalación o enreposo

Las dimensiones relativas de los diferentes símbolos de un elemento no tienen por que guardarproporción con un elemento, ya que no se trata de realizar un dibujo a escala.Los símbolos utilizados deberán ser lo más simple y sencillos posibles, y lo suficientementediferentes entre sí como para evitar errores de interpretación en la lectura del esquema.

SIMBOLOGIA ELECTRICA

FIG. 3.20 “ Simbología eléctrica con normas ANSI ”


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FIG. 3.21 “ Simbología eléctrica con normas DIN ”


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La forma de leer un diagrama eléctrico norma ANSI, se empieza de la parte superior hacia laparte inferior indicándonos primeramente las líneas de alimentación ya sea de corriente directaindicando positivo (+) y negativo (-) o corriente alterna fase (F) y neutro (N). Los componentesen un escalón (rung) son colocados de izquierda hacia la derecha dentro de nuestro diagramacomo se muestra en el siguiente ejemplo:

FIG. 3.22 “ Correcta conexión de componentes en diagrama bajo normas ANSI ”

En cambio para el diagrama eléctrico norma DIN, se empieza de izquierda a derecha de formahorizontal indicándonos primeramente las líneas de alimentación, si son para corriente directaparte superior de la línea positivo (+) y parte inferior de la línea negativo (-) o corriente alternafase (F) y neutro (N). Los componentes en un escalón (rung) son colocados de arriba hacia a

bajo como se muestra en el ejemplo:

FIG. 3.23 “ Correcta conexión de componentes en diagrama bajo normas DIN ”

3.2.2 Circuitos secuenciales usando métodos de; cascada, paso a paso ypotencia.


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FIG. 3.24 “ Ejemplo de accionamientos ilustrados en un diagrama espacio-fase”

FIG. 3.25 “ Primeras dos líneas de trabajo, según el diagrama espacio-fase de la figura 3.24”

El relé dará directamente señal al primer movimiento del grupo I, y al segundo a través del finalde carrera correspondiente.

El relé sin excitación dará señal directa al primer movimiento del grupo, y al segundo a travésdel final de carrera que corresponda.

FIG. 3.26 “ Secuencia completa, según el diagrama espacio-fase de la figura 3.24”


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FIG. 3.27 “ Primeras líneas de trabajo, por el método de relé auxiliar, para el diagrama espacio-fase de la figura 3.24”

FIG. 3.28 “ Secuencia completa, por el método de relé auxiliar, para el diagrama espacio-fasede la figura 3.24”

FIG. 3.29 “ Diagrama espacio fase”


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maniobra neumática

FIG. 3.30 “ Separación se secuencias”

FIG. 3.32 “ Asignación a grupos a cada secuencia”

Tabla. 3.2 “ Agrupación en forma de tabla”

5. La parte de fuerza sigue siendo neumática y la única diferencia con los circuitos neumáticosson los pilotajes de las válvulas, que son eléctricos. Los detectores finales de carrera sondetectores de posicion mecánicos.

Con los datos de la tabla anterior debemos realizar un circuito eléctrico, donde deberá tenerseen cuenta:

Hay un relé por grupo, de tal manera que activar un grupo significa que se excita labobina de dicho relé.

Cuando un relé se activa, sus contactos cambian, los cerrados se abren y los abiertosse cierran.

Para activar cada grupo se pone un contacto del relé del grupo anterior, en serie con elcontacto del emisor de señal que activa cada grupo

Para desactivar un grupo se pone un contacto del relé del grupo siguiente, en serie ynormalmente cerrado.

Si se sigue al pié de la letra este método, es necesario realimentar cada relé con uncontacto normalmente abierto de sí mismo.

Es necesario dar señal al último grupo la primera vez que se da corriente, ya que encaso contrario nunca se activará el grupo uno. Suele hacerse con un pulsador deRESET.

El primer relé llevará en serie el pulsador de marcha, aunque éste también podríacolocarse en todos los relés Si hay señales de activacion que deben aparacer a la vez “Y” son conectadas en serie.


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FIG. 3.33 “ Construcción de circuito según al diagrama espacio-fase de la figura 3.29”

Falta por realizar la última parte del circuito en la que se activarán los solenoides que pilotaránlas distribuidoras.

Tabla. 3.3 “ Secuencia en forma de tabla”

6. Como cada solenoide se activará cuando se cumpla una de las condiciones, “O”, es decir conexiones en paralelo.

FIG. 3.34 “ Construcción de circuito en secuencia larga según el diagrama espacio-fase de lafigura 3.29”


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MÉTODO DE RESOLUCIÓN - PASO A PASO. RESOLUCIÓN COMPLETA CONEXPLICACIÓN EN CADA PASO.

DISTRIBUIDORAS BIESTABLES.

Este método, denominado así, por comparación con los métodos utilizados en mandoneumático, es muy parecido al GRAFCET (método gráfico de control etapa transición), quizáuno de los métodos de control de circuitos secuenciales más útiles hoy por hoy.

Se basa en que en lugar de trabajar por grupos, se trabaja realmente por fases (etapasen el grafcet), por eso, no debería denominarse paso a paso, ya que en ese método siguetrabajándose por grupos.

Se intentará explicar el método sin recurrir a la teoría del grafcet, dejando dichasexplicaciones para cuando se utilice en segundo curso para programar en diagrama decontactos.

1. Suponemos conocida la secuencia.

FIG. 3.35 “ Ejemplo de secuencia para la solución por el método paso a paso”

2. Se numeran las fases.

3. Cada fase se hará corresponder con un relé, que hará de memoria, es decirrecordará qué parte de la secuencia se ha producido y cual todavía no.

4. Primera parte del circuito de control, será la encargada de activar y desactivar cadarelé, memoria o fase, asegurando que únicamente haya en cada momento uno deellos activo.

Tabla. 3.4 “Secuencia para la solución por el método paso a paso en forma detabla”

http://www.mescorza.com/neumatica/neumaejer/neumatica/introcascada/teoriacas_s.htmhttp://www.mescorza.com/neumatica/neumaejer/neumatica/introcascada/teoriacas_s.htmhttp://www.mescorza.com/neumatica/neumaejer/neumatica/introcascada/teoriacas_s.htmhttp://www.mescorza.com/neumatica/neumaejer/neumatica/introcascada/teoriacas_s.htm


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FIG. 3.37 “ Construcción del circuito de fuerza por el método se secuencia según la figura 3.35 ”

La parte de fuerza sigue siendo neumática y la única diferencia con los circuitos anterioresson los pilotajes de las electroválvulas, en este caso biestables, y los detectores finales decarrera que son detectores magnéticos.

La tabla 3.4 anterior se plasma en un circuito eléctrico en el que se deberá tener en cuenta:

Las señales que deben aparecer a la vez “Y” son conectadas en serie.

Hay un relé por fase, de tal manera que activar una fase, significa que se excita labobina del relé.

Cuando un relé se activa, sus contactos cambian, los cerrados se abren y los abiertosse cierran.

Para desactivar un grupo se pone un contacto del relé correspondiente a la fasesiguiente, en serie y normalmente cerrado.

Si se sigue al pié de la letra este método, es necesario realimentar cada relé con uncontacto normalmente abierto de sí mismo.

Es necesario dar señal al último grupo la primera vez que se da corriente, ya que encaso contrario nunca se activará el grupo uno. Suele hacerse con un pulsador deRESET.

El primer relé llevará en serie el pulsador de marcha, aunque éste también podríacolocarse en la segunda parte del circuito.

FIG. 3.37 “ Construcción del circuito de control por el método se secuencia según la figura 3.35 ”

5. Falta por realizar la última parte del circuito en la que se activarán los solenoides que

pilotarán las distribuidoras.


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Tabla. 3.5 “ Secuencias para desactivar las válvulas en forma de tabla”

6. Como cada electroválvula debe activarse cuando esté activa una fase “o” la otra (en elcaso de que se repita el movimiento a lo largo de la secuencia), en caso de que hayados fases para un mismo movimiento, se representará como dos contactos de los reléscorrespondientes a las fases colocados en paralelo.

FIG. 3.37 “ Enclavamientos para la repetición de la secuencia”


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UUNNIIDDAADD

C C C i i i r r r c c c u u u i i i t t t o o o s s s H H H i i i d d d r r r á á á u u u l l l i i i c c c o o o s s s y y y

E E E l l l e e e c c c t t t r r r o o o h h h i i i d d d r r r á á á u u u l l l i i i c c c o o o s s s ...

4.1 DESARROLLO DE CIRCUITOS TÍPICOS HIDRÁULICOS.

Hidráulica, aplicación de la mecánica de fluidos en ingeniería, para construir dispositivos quefuncionan con líquidos, por lo general agua o aceite. La hidráulica resuelve problemas como elflujo de fluidos por conductos o canales abiertos y el diseño de presas de embalse, bombas yturbinas. Su fundamento es el principio de Pascal, que establece que la presión aplicada en unpunto de un fluido se transmite con la misma intensidad a cada punto del mismo.El filósofo y científico Blaise Pascal formuló en 1647 el principio que lleva su nombre, conaplicaciones muy importantes en hidráulica donde dice que “la presión ejercida sobre lasuperficie de un líquido contenido en un recipiente cerrado se transmite a todos los puntos delmismo con la misma intensidad”. El principio de Pascal se aplica en la hidrostática para reducirlas fuerzas que deben aplicarse en determinados casos. Un ejemplo del Principio de Pascal

puede verse en la prensa hidráulica. (Figura 4.1)

La prensa hidráulica. Consta de dos cilindros comunicados por un conducto inferior y cerradosambos por sendos émbolos.

FIG. 4.1 “ Prensa Hidráulica (ejemplo del principio de pascal ”

Cuando se aplica una fuerza pequeña sobre el émbolo del cilindro de menor sección, SA, sepueden levantar grandes masas colocadas sobre el cilindro de mayor sección, SB. Por elprincipio de Pascal, las presiones en A y B son iguales: p A = pB. O lo que es lo mismo:

F A S A = F B S B → F B = F A S B S A

La fuerza obtenida en B es igual a la fuerza aplicada en A multiplicada por el cociente de lassuperficies de los dos recipientes. Cuanto mayor sea la relación entre la superficie de losémbolos, tanto más se multiplica el efecto de la fuerza aplicada en A.

IIV V

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Otras aplicaciones del principio de Pascal son los frenos hidráulicos y los elevadoreshidráulicos.

Para conseguir esta fuerza determinada para la realización de un trabajo se necesita energía,que será transmitida a través de un conducto por medio de un fluido hidráulico, y se generará apartir de una fuerza inicial. Atendiendo el principio de Pascal todo el conducto tiene la misma

presión (atención a las juntas, cables tensores, etc) y las fuerzas son proporcionales a lasáreas.

En resumen: un motor proporciona una determinada energía mecánica a una bomba, y ésta,según la energía que recibe, suministra una determinada energía hidráulica, la cual, setransfiere, bajo forma de caudal y presión a un actuador hidráulico donde se vuelve atransformar en la energía mecánica necesaria para realizar un trabajo. El croquis de la figura4.2 representa esquemáticamente este sistema de transmisión de energía.

FIG. 4.2 “ Sistema de conversión de energía mecánica a hidráulica”

En un sistema hidráulico el caudal y la presión son factores independientes, y afectan cada unode ellos a distintas funciones de mismo (velocidad y fuerza respectivamente).

Otro factor que influye en el diseño y funcionamiento de un sistema hidráulico es la viscosidad,que es la fuerza necesaria para hacer deslizar una capa líquida mono molecular sobre otraparalela de la misma área, venciendo el rozamiento de las moléculas.

En los líquidos, la viscosidad depende, generalmente, de la temperatura (incremento de latemperatur a → disminución de la viscosidad).

Cabe incluir otros términos importantes dentro de este estudio preliminar a la formulación dediagramas y circuitería hidráulica como lo es el flujo laminar y turbulento, la pérdida de carga, lahumedad y la cavitación.

Aplicación de la Hidráulica como transmisora de movimientos y fuerza (Circuitos Hidráulicos)

La Hidráulica es la ciencia que estudia la transmisión de energía empujando un líquido. Es unsolo medio de transmisión, no una fuente de potencia que sería el actuador primario de motor ybomba (motobomba). La energía generada por la motobomba como fuente primaria, setransmite al fluido que la transporta hasta el punto requerido retribuyéndola como energíamecánica por medio de un actuador.

El elemento del circuito que absorbe la energía mecánica, de la fuente de potencia, y latransforma en hidráulica es la bomba del circuito.

Los actuadores que posteriormente transforman la energía hidrúlica en mecánica pueden semotores o cilindros, según se desee obtener un movimiento rotativo o líneal respectivamente yentre los elementos de bombeo y los actuadores se intercalarán los elementos de regulación y

control (válvulas, interruptores de final de carrera, accesorios, conectores y ductos), necesariospara el correcto funcionamiento del sistema.


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Son muchas las aplicaciones de la Hidráulica, por ejemplo, una pala retroexcavadora en la quela transmisión hidráulica para los distintos movimientos, se precicionarán

APLICACIONES VENTAJAS Y DESVENTAJAS CIRCUITOS HIDRÁULICOS.

Desventajas de los circuitos hidráulicos.

Velocidad: Se obtienen velocidades bajas en los actuadores.Limpieza: En la manipulación de los aceites, aparatos y tuberías, como el lugar de la ubicaciónde la maquina; en la practica hay muy pocas maquinas hidráulicas que extremen las medidasde limpieza.Alta presión: Exige un buen mantenimiento.Costo: Las bombas, motores, válvulas proporcionales y servo válvulas son caras

Ventajas. Se trata de una energía renovable y limpia, y de alto rendimiento energético.

Ventajas económicas.

La gran ventaja de la energía hidráulica es la eliminación de los costos de los combustibles. El

costo de operar una planta hidráulica es casi inmune a la volatilidad de l

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