View
216
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
1/67
Mandos
NeumáticosFRL’S Y ELEMENTOS NEUMÁTICOS DE TRABAJO
Ing
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
2/67
RepasoCOMPRESORES
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
3/67
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
4/67
Compresores
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
5/67
Determinación de la capacidad de loscompresores
La capacidad de los mismos puede determinarse aplicando el siguiente p1. Determinar el consumo específico de todas las herramientas o equipque consuman aire comprimido en Nm3/min.2. Multiplicar dichos consumos por el coeficiente de utilización individtiempo del equipo funcionando con relación al tiempo total de un ciclotrabajo o el porcentaje del tiempo de utilización sobre una hora de trabaj
3. Sumar dichos resultados.4. Agregar entre un 5 a un 10% del valor computado en 3), para totalizpor fugas en el sistema.5. Adicionar un cierto porcentaje para contemplar las futuras ampliacionimportante, ya que de otra manera las disponibilidades del sistema seríanampliamente superadas.
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
6/67
Determinación de la capacidad de loscompresores
El resultado así obtenido (Qn) deberá ser cubierto por la capacidacompresores (Qc), que si bien podrían llegar a funcionar con un demanda del 100%, esto implicaría la marcha continua del compresoelegiremos el mismo para un coeficiente de demanda del 70%, capacidad del compresor dividiendo el valor de Qn antes hallado p(70%), resultando:
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
7/67
RepasoDEPÓSITO O ACUMULADOR
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
8/67
DEPÓSITO
Ing
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
9/67
DEPÓSITO
Ing
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
10/67
DISTRIBUCIÓN DEL AIRE
COMPRIMIDOACONDICIONAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
11/67
REDES DE DISTRIBUCIÓN
Ing
Cada máquina y mecanismo necesita una determinadde aire, siendo abastecido por un compresor, a través de tuberías.
El trazado de ésta se realizará considerando:•
Ubicación de los puntos de consumo.• Ubicación de las máquinas.• Configuración del edificio.• Actividades dentro de la planta industrial
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
12/67
REDES DE DISTRIBUCIÓN
Ing
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
13/67
REDES DE DISTRIBUCIÓN
Ing
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
14/67
CÁLCULO DE LAS TUBERIAS
Ing
• Tubería principal: Es aquella que sale del depósito y conduce la totalidaaire comprimido. Velocidad máxima recomendada = 8 m/seg.
• Tubería secundaria: Son aquellas que se derivan de la principal, se distribude trabajo y de la cual se desprenden las tuberías de servicio. Vrecomendada = 10 a 15 m/seg.
• Tuberías de servicio: Se desprenden de las secundarias y son las queequipos neumáticos. Velocidad máxima recomendada = 15 a 20 m/seg.
Para su cálculo será necesario tener en cuenta:• La presión de servicio.• El caudal en Nm3/min.
Pérdida de carga: es una pérdida de energía que se va originando en el ante los diferentes obstáculos que se presentan en su recorrido hacia los puLa pérdida de carga o pérdida de presión se origina de dos maneras:• En tramos rectos, producida por el rozamiento del aire comprimido contraparedes del tubo.• En accesorios, originada en curvas, T, válvulas, etc. de la tubería.
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
15/67
UNIDAD DE MANTENIMIENTOACONDICIONAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
16/67
Unidad de Mantenimiento
Ing
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
17/67
Unidad de Mantenimiento
Ing
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
18/67
FILTRO
Ing
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
19/67
REGULADOR
Ing
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
20/67
LUBRICADOR
Ing
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
21/67
Recomendaciones de instalación deunidades FRL
Ing
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
22/67
Instalación Neumática Básica
Ing
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
23/67
ELEMENTOS NEUMÁTICOS DE TRABAMANDOS NEUMÁTICOS
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
24/67
Actuadores Neumáticos
Ing
El aire comprimido es de amplio uso en una instalación industrial. Desde fucomo soplar suciedad y virutas de las máquinas, inflar gomas, pintar con funcionar herramientas pequeñas de fuerza, hasta impulsar actuadorecompuertas direccionales en líneas transportadora, cerrar puertas, o sutrabajo en un tornillo de banco, entre otras muchas aplicaciones.
La energía de presión del aire comprimido es transformada por medio demovimiento lineal alternativo, y mediante motores neumáticos o actuadomovimiento de giro.
Los cilindros neumáticos son las unidades encargadas de transformar la endel aire comprimido en energía cinética o en fuerzas prensoras.
Básicamente, consisten en un recipiente cilíndrico provisto de un émbintroducir un determinado caudal de aire comprimido, éste se expandcámara y provoca un desplazamiento lineal. Si se acopla al émbolo un este mecanismo es capaz de empujar algún elemento, o simplemente suje
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
25/67
Cilindros Neumáticos
Los cilindros neumáticos son, los elemenrealizan el trabajo.
Su función es la de transformar la energía neen trabajo mecánico de movimiento rectilín
consta de carrera de avance y carrera de ret
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
26/67
Cilindro de simple efecto
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
27/67
Cilindro de doble efecto
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
28/67
Cilindro de doble vástago
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
29/67
Cilindro de doble pistón o entándem
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
30/67
Cilindros acoplados de acciónindependiente
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
31/67
Cilindro sin vástago
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
32/67
Normalización ISOLa ISO (Internacional Standard Organization) ha establecido una s
normas de carácter internacional que regulan el aspecto dimensi
los cilindros neumáticos.En ella básicamente se establecen las dimensiones tendie
garantizar al usuario la intercambiabilidad de cilindros de d
procedencias. Según esta entidad, quedan fijados los di
constructivos de los cilindros, los extremos de vástago, ros
conexionado, materiales a emplear, sus tolerancias y los d
dispositivos de montaje.
Para los diámetros establece la siguiente serie:
8 – 10 – 12 – 16 – 20 – 25 – 32 – 40 – 50 – 63 – 80 – 100 – 125
200 – 250 – 320 – etc.
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
33/67
Velocidades máxima y mínima decilindros neumáticos
Los cilindros neumáticos pueden alcanzar una velocidad máxima comprendida entre 0,6 y
diámetro.
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
34/67
Selección de cilindros neumáticos
La elección de cilindros puede ser resuelta con ayuda de gráficos, los cuale
valores teóricos de fuerza según las diferentes presiones y diámetros decuación que lo sustenta es:
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
35/67
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
36/67
Selección de cilindros neumáticosSi bien este es un procedimiento basado en el gráfico, en fosería:
ó á
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
37/67
Selección de cilindros neumáticosSe trata de elevar una masa de 20 Kg con un cilindro neumátic6 bares de presión. No interesa la velocidad de elevación. La
realizar será: Fr= m x g.
La fuerza teórica que deberá desarrollar el cilindro es:
Ingresando al gráfico con F = 218N y P = 6bar, se obtiene udiámetro 25mm.
Selección de cilindros neumático
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
38/67
Selección de cilindros neumático
V ifi ió d
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
39/67
Verificación por pandeo
Pandeo: Se denomina pandeo en un cilindro neumático al
somete al cilindro a una flexión sobre el vástago.El pandeo es un factor limitativo en la elección de cilindros cuestén sometidos a compresión, ya que sólo bajo dicha scuando aparece este fenómeno.El pandeo es el único factor funcional que limita la carrera depuesto que constructivamente no existe limitación de la carre
del fabricante.Este fenómeno no esta exclusivamente ligado al material dediámetro y su carrera, sino que intervienen también las comontaje del cilindro. Ciertos tipos de montaje o sus combinacifavorables para contrarrestar el efecto.
V ifi ió d
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
40/67
Verificación por pandeo
Factores esenciales para la elecció
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
41/67
Factores esenciales para la eleccióde un cilindro
Cuando a un cilindro se le fija un trabajo a realizar, significa
determinadas la carrera y la fuerza, así como la masa que debvelocidad a la que tiene que desplazarse.Se hace necesario pues, tener a la vista aquellos datos que establecer las características mecánicas y neumáticas del pretendemos, y que a modo de resumen podrían ser:
•
Diámetro interior del cilindro en mm.• Diámetro del vástago en mm.• Velocidad del émbolo en cm./s o m/min.• Fuerza del émbolo.• Tipo de cilindro (simple o doble efecto)
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
42/67
Carrera máxima de un cilindro
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
43/67
Carrera máxima de un cilindroneumático
• Carrera: Se denomina carrera a la distancia recoémbolo entre sus dos posiciones extremas. Puexpresadas en mm o en cm.
• Carrera máxima: Se denomina carrera máxima a
máxima del vástago extendido en un cilindro neucausar flexiones derivadas del pandeo.
Cálculo de fuerza de un cilindro
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
44/67
Cálculo de fuerza de un cilindro
Cálculo de fuerza de un cilindro
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
45/67
Cálculo de fuerza de un cilindro
Cálculo de fuerza de un cilindro
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
46/67
Cálculo de fuerza de un cilindro
Cálculo de fuerza de un cilindro
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
47/67
Cá cu o de ue a de u c d o
Cálculo de fuerza de un cilindro
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
48/67
Cálculo de fuerza de un cilindro
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
49/67
Cálculo de fuerza de un cilindro
Se tiene un cilindro de diámetro de 80 [mm], un de diámetro de 25 [mm] y una línea de aire cpresión de trabajo de 6 [KPa].Calcule las fuerzas que se generan en el cilindro
de la presión de trabajo.
Cálculo de fuerza en un cilindro
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
50/67
Cálculo de fuerza en un cilindro
La fuerza de empuje que realiza hacia fuera el vástago corres
fórmula.Fuerza = Presión del aire * Superficie del émbolo
La fuerza de empuje de retroceso que realiza hacia dentcorresponde con la fórmula.
Fuerza = Presión del aire * (Superficie del émbolo - Superficie
De manera que la fuerza que se puede obtener de retorno esde empuje hacia fuera.
Cálculo de fuerzas en cilindros
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
51/67
neumáticos
Se dispone de un cilindro de simple efecto al que se le aplica u
400.000 [Pa]. Si la superficie que tiene el émbolo es de 10 cm2 yrealiza el muelle de retorno es de 20 N. ¿Cuál será la fuerza Frealizar el vástago?
Cálculo de fuerza de un cilindro
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
52/67
Cálculo de fuerza de un cilindro
¿Cuál será la fuerza máxima de empuje y de retroceso de doble efecto que tiene los siguientes datos, si se le aplica en
una presión de 300.000 [Pa]?
Superficie del émbolo = 10 [cm2].
Superficie del vástago = 1 [cm2].
Cálculo del consumo de aire en
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
53/67
cilindros neumáticos
1. El volumen manejado por el cilindro se puede calcular
2. El volumen de aire por ciclo es:
Cálculo del consumo de aire de un
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
54/67
cilindro de simple efecto
Para una presión de trabajo, un diámetro y una carrera d
determinados, el consumo de aire se calcula de lamanera:
La relación de compresión es:
p – presión de trabajo en KPa
Cálculo del consumo de aire de un
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
55/67
cilindro de simple efecto
Para calcular el consumo de aire es:
dondes – longitud de carrera {cm}n – Ciclos por minutod – diámetro del vástago {mm}
Cálculo del consumo de aire
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
56/67
Cálculo del consumo de aire
Para el caso de un cilindro de doble efecto el cálculo del co
aire es:
D – diámetro del émbolo
Cálculo del consumo de aire
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
57/67
Cálculo del consumo de aireEJERCICIO
Calcular el consumo de un cilindro de doble efecto de 5diámetro (diámetro del vástago: 12 (mm) y 100 mm de longitcarrera.
El cilindro trabaja con 10 ciclos por minuto. La presión de trab
600 KPa (6 bar).
Cálculo del consumo de aire
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
58/67
Cálculo del consumo de aireEJERCICIO
Se quiere diseñar un cilindro de simple efecto que ufuncionamiento un volumen de aire de 800 cm3, cuya presiósea de 12.3 Kg/cm2 y su longitud es de 29 cm.
Hallar el diámetro de este cilindro y calcular las fuerzas del ci
Fuerza de retorno del muelle
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
59/67
Fuerza de retorno del muelle
Otro de los componentes fundamentales es la retorno del muelle que está definida por la ley de Ho
Fm = K x LDonde:
Fm es la fuerza del retorno del muelle.K es la constante de Hooke para el resorte.L es el desplazamiento del resorte de su estado de re
Fuerza de retorno del muelle
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
60/67
Fuerza de retorno del muelleEJERCICIO
Un cilindro de simple efecto de retorno por muelle serealizando trabajo por compresión conectado una red d1MPa de presión. Si el diámetro del émbolo es de 1carrera de 3 cm y la fuerza de rozamiento se puede conun 10% de la teórica,
¿Cuál será la fuerza ejercida por el vástago en edel ciclo de trabajo (el muelle se encuentra en su longitud nat
¿Cuál será la fuerza al final de la carrera, si la constante del m100 N/cm?
Fijación de cilindros
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
61/67
Actuadores Giratorios
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
62/67
Actuadores Giratorios
Los actuadores rotativos o giratorios realizan la función de trenergía neumática en energía mecánica de rotación. Depenel móvil de giro tiene un ángulo limitado o no se forman danalizar:
• Actuador giratorio de ángulo limitadoSon aquellos que proporcionan movimiento de giro pero no llegan arevolución (exceptuando alguna mecánica particular como por ejcremallera). Existen disposiciones de simple y doble efecto para áng90º, 180º..., hasta un valor máximo de unos 300º (aproximadamenttipos fundamentales según su construcción: actuador de giro actuador de giro piñón-cremallera.
Actuadores Giratorios
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
63/67
• Actuador de giro de paleta
Actuadores Giratorios
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
64/67
• Actuador de giro cremallera - piñón
Actuadores Giratorios
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
65/67
• Motores
Los equipos que transforman la energía neumática en
giratorios mecánicos (que pueden ser continuos) se llamneumáticos. El motor sin limitación de ángulo de giro eselementos de trabajo más utilizados en sistemas neumáticosneumáticos se clasifican en función de su diseño:
• Motores de émbolos• Motores de aletas• Motores de engranajes• Turbinas
Actuadores Giratorios
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
66/67
Propiedades de los motores neumáticos
• Regulación sin escalonamientos de revoluciones y del par de• Gran variedad de régimen de revoluciones.• Dimensiones pequeñas (bajo peso).• Seguros contra sobrecarga.• Resistentes al polvo, agua, calor, frío.• Sin peligro de explosión.• Mantenimiento simple.• Facilidad de cambiar el sentido de giro.
Actuadores Giratorios
8/16/2019 FRLs y Elementos Neumáticos de Trabajo (1)
67/67
Recommended