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automatizacion
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Profesor:
Miguel Villalobos
NEUMÁTICA
BÁSICA
El aire comprimido
Se obtiene a través de la compresión del
aire hasta una presión superior a la
atmosférica de 6-10 bares por medio de un
compresor .
El aire comprimido
El aire comprimido es, junto a la energía
eléctrica, la fuente de energía más
importante en las plantas industriales.
¿Qué es la neumática?
La neumática es la técnica que se dedica al estudio y la aplicación del aire comprimido en la automatización de los distintos campos de la industria en general.
¿Cuáles son las ventajas de su uso?
Cantidad
El aire esta disponible en cantidades
ilimitadas.
Fácil de Transportar
El aire comprimido puede transportarse
cómodamente mediante tuberias.
¿Cuáles son las ventajas de su uso?
Fácil de Transportar
El aire comprimido puede transportarse
cómodamente mediante tuberias.
¿Cuáles son las ventajas de su uso?
¿Cuáles son las ventajas de su uso?
Almacenamiento sencillo
El aire comprimido puede almacenarse
en acumuladores. El compresor no
tiene que permanecer encendido.
Temperatura
La temperatura no afecta sus
propiedades químicas.
¿Cuáles son las ventajas de su uso?
Es seguro.
No es inflamable. No es explosivo. No es venenoso.
¿Cuáles son las ventajas de su uso?
Limpieza.
La energía que se produce en
neumática es energía limpia.
¿Cuáles son las ventajas de su uso?
Velocidad.
Sobrecarga.
Se consiguen grandes
velocidades con
pequeñas cargas.
Protegidas contra
sobrecarga.
¿Cuáles son las ventajas de su uso?
Desventajas
Acondicionamiento. El aire comprimido tiene que ser acondicionado, ya que de lo
contrario puede producirse un desgaste precoz de los elementos neumáticos por efecto de partículas de suciedad y agua condensada.
Compresión. El aire comprimido no permite obtener velocidades homogéneas y
constantes de los émbolos.
Fuerza. El aire comprimido es económico solamente hasta determinados
niveles de fuerza. Este límite se ubica entre 20 000 y 30 000 Newton según la carrera y la velocidad y suponiendo el uso de las presiones comunes que oscilan entre 6 y 7 bar (600 y 700 KPa)
Aire de escape. El escape del aire produce mucho ruido. Sin embargo, este
problema puede ser resuelto de modo bastante satisfactorio utilizando materiales que reúnan el ruido y silenciadores.
¿En qué se aplica la neumática?
En la técnica de manipulación:
Sujeción de piezas.
Posicionamiento de piezas.
Desplazamiento de piezas.
Orientación de piezas.
Bifurcación del flujo de materiales.
Técnicas Especializadas
Embalar.
Llenar.
Dosificar.
Bloquear.
Transportar materiales.
Apilar piezas.
Estampar y prensar.
¿En qué se aplica la neumática?
Principios y Tipos de trabajo de la
neumática
Presión
Es la fuerza aplicada en una
determinada superficie.
P = W/A
Principios
Presión
Es la fuerza aplicada en una
determinada superficie.
Principios
P = W/A
La presión es directamente proporcional
al nivel de líquido o fuerza aplicada, es
decir, a mayor cantidad de agua, mayor
presión en el recipiente.
Presión
A
Principios
P = W/A
W
P=F/A
Principios
Fuerza
Principios
Ley de Boyle - Mariotte
p1·V1 = p2·V2 = p3·V3 = constante
Elementos Generadores de
Aire comprimido.
Aire Comprimido
Secadores
Secadores
Red de Aire
Circuito de una red de aire
SIMBOLOS Y NORMAS DE LA
NEUMATICA.
Simbología
Simbología
SIMBOLOS Y NORMAS DE LA
NEUMATICA.
VALVULAS
Las válvulas se clasifican según : modo de
accionamiento, cantidad de conecciones y
cantidad de posiciones.
Válvulas
Accionamiento Eléctrico.
a) Según el modo de accionamiento pueden ser:
Accionamiento Neumático.
Accionamiento Mecánico.
Accionamiento Manual.
Válvulas
Estas tienen la posibilidad de conmutar
el fluido en más de una dirección.
Además hacen que se cierre y se abra el
conducto de un fluido, dejando libre de
presión la conección de trabajo cuando
la válvula esta cerrada.
Válvulas
b) Según la cantidad de conexiones o
vías pueden ser:
2 vías, 3 vías, 4 vías, etc.
c) Según la cantidad de posiciones
de conmutación :
2 posiciones, 3 posiciones.
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Elementos Neumáticos
ACTUADORES
Actuadores
Transforman la energía en trabajo,
accionada por el elemento de mando
(válvula).
Actuadores
Cilindros de simple
efecto.
Cilindros de doble
efecto.
Actuadores giratorios.
Motor neumático.
Actuadores
Actuadores
Actuadores
SISTEMAS NEUMATICOS
UN
ACTUADOR
Elementos Neumáticos
Elementos Neumáticos
Laboratorio de neumática.
Sistemas Neumáticos
Sistemas Neumáticos
Sistemas Neumáticos
Sistemas Neumáticos
Ejemplos 1 y 2
Ejercicios 1 y 2
Ejemplo 3
Ejercicio 3
Ejemplo 4
Ejercicio 4
Ejemplo 5
Ejercicio 5
Ejemplo 6
Ejercicio 6
Ejercicio 7
Ejemplo 8
Ejemplo 9
Ejercicio 10
Ejercicio 11
Ejercicio 12
SISTEMAS NEUMATICOS
VARIOS
ACTUADORES
Ejemplo 1
Ejemplo 2
Ejemplo 2
Ejemplo 3
Ejemplo 4
Ejercicio 1
Ejercicio 2
Ejercicio 3
Ejercicio 4
NORMAS
NORMAS EN LA NEUMATICA
Normas para especificacion en neumatica estan
bajo la regulacion ISO.
El estandar es EN (Europeo).
Normas para cada tipo de categoria de elemento:
Actuadores lineales: DIN ISO 6431
Valvulas y electrovalvulas neumaticas con
conexiones DIN ISO 5599/1.
Para componentes electricos se guia por la IEC 144.
SEGURIDAD
SEGURIDAD EN SISTEMAS NEUMATICOS
No existe una norma internacional que defina un
nivel de seguridad para sistemas neumáticos.
Existen indicaciones según la norma VDI 3229
para maquinas:
Inactivación del mando.
Interruptor de paro de emergencia.
Sistema pase a presión cero.
Todos los actuadores pasan a presión normal.
Todos los actuadores quedan bloqueados.
SEGURIDAD
RECOMENDACIONES DE SEGURIDAD
Sistemas de mando no deben ser pasibles a activación
involuntaria.
Para evitar accidentes físicos o manuales. Usar cilindros
fuera del alcance, cilindros que aplican la fuerza máxima
una vez que han sujetado la pieza o mandos bimanuales.
Para casos de caída de presión se debe considerar tener
válvulas de retención y acumuladores de aire comprimido.
Sistemas neumaticos pueden contaminar el medio
ambiente, con ruido y/o nieblas de aceite (pulverizacion).
SELECCIÓN Y DIMENSIONADO
ACTUADORES LINEALES Y CILINDROS
Recomendación: Siempre verificar la aplicación.
Fuerza necesaria.
Presión de trabajo.
Revisión y verificación del pandeo.
Elementos de contacto.
Temperatura de operación.
Condiciones abrasivas o extremas.
Tipo aire (lubricado o sin lubricar) es función de la
velocidad de movimiento.
MANGUERAS – Mantenimiento
1. Micro-bacteria – Qué sucede?
Tubos invadidos por mohos
2. Hidrólisis – Qué sucede?
Hidrólisis
El material estándar de los tubos se destruye con: • Micro-organismos (bacteria, mohos etc.) • Enzimas • …
El material estándar de los tubos se destruye con: • Líquidos que contienen agua (H2O)
MANGUERAS – Mantenimiento
3. Corrosión por ácidos y alcalinos – Qué sucede?
Corrosión por ácido
El material estándar de los tubos se destruye mediante la: • Reacción con los productos químicos • Reacción con agentes de limpieza • …
4. Exposición a rayos UV – Qué sucede?
Exposición a rayos UV
El material estándar de los tubos se destruye con la: • Exposición al sol • Exposición a lámparas UV (utilizado frecuentemente para eliminar bacterias, ejemplo en cervecería, fábrica de productos lácteos, etc.) …
Preparación de aire
Filtro. Lubricador.
Unidad de
mantenimiento.
Preparación de aire
Preparación de aire
Preparación de aire
Válvulas de bloqueo
Las válvulas tienen la función de
cerrar o abrir el paso del aire a
presión. Similar a un grifo.
Válvulas
Válvulas
Válvulas
1 (P) = Conección de presión.
2 (B).4(A) = Conección de trabajo.
3 (R) 5 = Escape.
Accionamiento mecánico
(por pulsador)
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Accionamiento mecánico
(por pulsador)
1 (P) = Conección de presión.
2 (B).4(A) = Conección de trabajo.
3 (R) 5 = Escape.
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Regulan el caudal en ambos sentidos del flujo.
Válvulas
Las principales de este tipo son:
Válvulas reguladora de caudal bidireccional
Válvulas reguladora de caudal unidireccional
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Válvulas
Cilindros
Cilindros de simple efecto:
Reciben aire a presión solo en un lado.
El retroceso es por muelle.
Cilindros
Cilindros de simple efecto:
El retroceso es por muelle no debe llevar
carga.
Con diámetros de 2.5 a 63 mm .
Fuerza de 2.7 - 1680 N.
Carreras de 500 mm.
Cilindros
Cilindros de doble efecto
Cilindros
Cilindros de doble efecto:
Reciben aire a presión por ambos lados.
El retroceso también es por aire.
Cilindros
Cilindros de doble efecto
El retroceso es por aire si puede tener
carga.
Con diámetros de 32 a 320 mm.
Fuerzas de 434 - 43400 N.
Carreras de 2000 mm.
Cilindros
Cilindros
Cilindros
Cilindros
Cilindros
Cilindros
