REGULACIN Y CONTROL

NEUMTICA

NEUMTICA1. Clasifica y enumera los diferentes tipos de accionamientos de las vlvulas neumticas.

Manual: mediante pulsador, palanca o pedal.

Mecnico: se realiza neumticamente mediante pulsador, rodillo, muelle o enclavamiento mecnico.

Neumtico: se realiza neumticamente por presin, depresin o pilotaje.

Elctrico: se realiza elctricamente mediante electroimn o rel.

2. Completa la siguiente tabla de elementos neumticos indicando la denominacin y la funcin que realiza.

3. En una prensa hidrulica cuyos mbolos tienen un dimetro de 50 y 10 cm respectivamente, se aplica una fuerza en el mbolo pequeo de 20 kgf. Qu fuerza (F2) se obtiene en el grande?.

Calculamos en primer lugar la seccin del mbolo pequeo y la presin que ste ejerce:

Teniendo en cuenta que la presin en el interior de la prensa es nica (P=P1=P2):

4. Calcula la fuerza de avance (Fn) de un cilindro de simple efecto de 6 cm de dimetro, sabiendo que la presin de trabajo es de 5 Bar. Considera la fuerza del muelle y la fuerza de rozamiento el 6 y el 10 % de la fuerza terica aplicada respectivamente. Cul ser el consumo de aire del cilindro (l/min), si tiene una carrera de 10 cm y efecta 10 ciclos por minuto?. Considerar: 1 atm=1 bar= 1Kgf/cm2

Calculamos en primer lugar la seccin del cilindro y la fuerza real de avance:

Considerando la temperatura constante en el interior del cilindro y teniendo en cuenta la ley de Boyle-Mariotte tenemos:

5. De un cilindro de doble efecto se sabe que el dimetro del mbolo es de 70 mm y el dimetro del vstago es de 20 mm, trabajando a una presin de 6 bar. Se pide:

a) La superficie del mbolo en el avance.

b) La superficie del mbolo para el retroceso.

c) La fuerza terica de avance (N) y la fuerza terica de traccin en el retroceso (N).

d) La fuerza real tanto para el avance como para el retroceso si las prdidas debido al rozamiento son de un 10 %.

a) Superficie del mbolo en el avance:

b) La superficie del mbolo para el retroceso:

c) La fuerza terica en el avance y en el retroceso:

d) La fuerza real en el avance y en el retroceso:

6. Calcula la fuerza de avance y de retroceso de un cilindro de doble efecto de 8 cm de dimetro, sabiendo que la presin de trabajo es de 7 Bar. Considera la fuerza de rozamiento el 10 % de la fuerza terica aplicada. Cul ser el consumo de aire del cilindro (l/min), si tiene una carrera de 20 cm y efecta 6 ciclos por minuto?. Considerar: 1 atm=1 bar= 1Kgf/cm2

Calculamos en primer lugar las dos secciones del cilindro y las dos fuerzas (avance y retroceso):

Considerando la temperatura constante en el interior del cilindro y teniendo en cuenta la ley de Boyle-Mariotte tenemos:

7. Se dispone de un cilindro de simple efecto que utiliza en su funcionamiento un volumen de aire de 5.892 cm3 y una presin de 5 bar, siendo su longitud de 25 cm. Calcula:

a) El consumo ( C) de aire si efecta 10 ciclos por minuto.

b) La fuerza real de avance (Fn) considerando la fuerza del muelle y de rozamiento del 6 y 10% respectivamente de la fuerza terica aplicada.

c) El dimetro del cilindro (D).a)

b)

c)

8. Dibuja el esquema neumtico del sistema que se indican a continuacin e indica la funcin que realiza.

Mando directo de un cilindro de simple efecto (S.E.) con vlvula 3/2 normalmente cerrada: al accionar el pulsador se comunica 1 con 2 y pasa el aire a presin hacia el cilindro, con lo cual el vstago sale (avance). Al dejar de pulsar, la vlvula cambia por el efecto del muelle a la posicin de reposo y el aire del cilindro se va a escape (3), con lo cual el vstago retrocede a su posicin inicial.

9. Dibuja el esquema neumtico del sistema que se indican a continuacin e indica la funcin que realiza.

Mando directo de un cilindro de doble efecto (D.E.) con vlvula 4/2: en posicin de reposo comunica 1 con 4 y 2 con 3, con lo cual el vstago no sale. Cuando se acciona el pulsador, la vlvula cambia la posicin de trabajo (comunica 1 con 2 y 4 con 3) y, por tanto, el vstago sale (avance) hasta que se deje de pulsar de nuevo que pasar a la situacin anterior.

10. Dibuja el esquema de un circuito neumtico que permita avanzar un cilindro de doble efecto cuando estn accionados simultneamente dos pulsadores P1 y P2, de tal forma que al dejar de pulsar sobre ambos, el vstago retroceda automticamente. Utiliza para ello dos vlvulas 3/2 NC y una vlvula monoestable 4/2. Cmo variar el circuito si utilizamos adems una vlvula de simultaneidad?

11. Para el circuito neumtico de la figura se pide:

a) Explicacin del funcionamiento del circuito.

b) Identificacin de sus componentes, indicando el significado de los nmeros situados sobre los orificios del smbolo del elemento 1.1

c) Realizar el diagrama espacio-fase.

a) Al accionar la vlvula 1.1 (pedal) el cilindro de simple efecto (1.0) avanza lentamente en funcin del grado de obturacin del regulador (1.01) y mientras se mantenga accionada esta vlvula el cilindro permanecer en avance. Al dejar de pisar el pedal, el cilindro retrocede rpidamente por el efecto del muelle. El regulador 1.01 acta solamente cuando la vlvula 1.1 est abierta (pedal accionado).

b) Los componentes que componen el circuito son los siguientes:

0.1: llave de paso de aire.

0.2: unidad de acondicionamiento de aire (filtro, regulador de presin de trabajo y lubricador).

1.1: Vlvula 3/2 normalmente cerrada pilotada mediante pedal.

1.01: regulador unidireccional.

1.0: cilindro de simple efecto.Por lo que respecta a los nmeros de los orificios, el 1 representa la entrada de aire, el 2 la salida o utilizacin y el 3 el escape.

c) El diagrama espacio fase del circuito es el siguiente:

12. Dibuja el esquema de un circuito neumtico que permita avanzar un cilindro de doble efecto desde dos puntos diferentes P1 y P2. Accionando manualmente P3 retrocede automticamente. Utiliza para ello tres vlvulas 3/2 NC, una vlvula monoestable 4/2 y una vlvula selectora de circuito.

13. Indica el funcionamiento del siguiente circuito neumtico. Sustituir ambas vlvulas distribuidoras 4/2 (1V1 y 1V2) por una sola para controlar los dos cilindros. Dibuja el diagrama espacio-fase.

Funcionamiento: en posicin de reposo ambos cilindros A y B estn en posicin de retroceso. Accionando el pulsador P1 el cilindro A avanza lentamente, mientras que el B retrocede rpidamente. Por el contrario, accionando el pulsador P2, el cilindro A retrocede rpidamente y el B avanza lentamente. Accionando los dos pulsadores al mismo tiempo no cambian de estado las vlvulas biestables.

Si sustituimos las dos vlvulas distribuidoras 4/2 por una sola obtenemos el siguiente circuito:

14. Disea un circuito neumtico para el control de una puerta corredera de forma que al accionar un pulsador (P) la puerta se abra lentamente y transcurridos diez segundos despus de haber pulsado, sta se cierra lentamente. Considerar que la puerta est cerrada cuando el vstago del cilindro con el que est unida, se encuentra en posicin de avance.

15. Disear un circuito neumtico que mediante un pulsador (P) nos permita abrir una puerta deslizante, de tal forma que permanezca abierta 15 segundos, y pasado este tiempo se cierre lentamente. El circuito ir provisto de un sistema de seguridad, de tal forma que si un vehculo se queda parado en mitad de la puerta , se accionar una electrovlvula que volver abrirla.

16. Dibuja el esquema de un circuito neumtico que permita avanzar lentamente un cilindro de doble efecto desde dos puntos P1 y/o P2 (manualmente). El cilindro retroceder cuando adems de activarse un final de carrera 1S4 se active tambin un pulsador manual P3.

17. Para el circuito que se indica a continuacin se pide:

a) Identifica sus elementos.

b) Explica su funcionamiento.

c) Dibuja el diagrama espacio-fase.

d) Resolver el circuito mediante una electrovlvula.

a) El circuito consta de los siguientes elementos:

1 A: cilindro de doble efecto.

1 A0: regulador de caudal unidireccional.

1 V1: vlvula distribuidora 5/2 pilotada neumticamente.

1 S1: vlvula 3/2 normalmente cerrada accionada mediante pulsador manual.

1 S2: vlvula 3/2 normalmente cerrada (final de carrera).

1 S3: vlvula 3/2 normalmente cerrada (final de carrera).

UA: unidad de acondicionamiento.

b) Funcionamiento: al pulsar 1S1 y estar accionado tambin el final de carrera 1S2, activa la vlvula 1V1, con lo cual el cilindro sale lentamente debido al regulador (1 A0) hasta que acciona el final de carrera 1S3, momento en el cual retrocede rpidamente y vuelve a salir mientras que el pulsador 1S1 se mantenga accionado.c) El diagrama espacio-fase es el siguiente:

d) Mediante electrovlvula:

18. Utilizando un pulsador P, cuatro finales de carrera (1S1, 1S2, 1S3 y 1S4) disear un circuito neumtico tal que al accionar el pulsador P realice la siguiente secuencia de funcionamiento: A+, B+, B-, A-.

19. Dado el esquema neumtico siguiente, se pide:

a) Identificar cada uno de los componentes.

b) Explicar la lgica de mando.

c) Dibujar el diagrama espacio-fase.

a) Identificacin de componentes

1A: cilindro de doble efecto.

1 A1: regulador de caudal unidireccional.

1 A2: vlvula de escape rpido.

1V1: vlvula 4/2 biestable pilotada neumticamente.

0V1: vlvula selectora de circuito.

0V2: vlvula de simultaneidad.

1S1, 1S2, 1S3: vlvula 3/2 (NC) accionada manualmente.

1S4: vlvula 3/2 (NC) accionada mecnicamente.

B) Lgica de mando: accionando 1S1 o 1S2 el vstago sale y presiona el final de carrera 1S4, de manera que al accionar tambin 1S3 ser cuando el vstago regrese lentamente debido al regulador 1 A1. Decir tambin que cuando el vstago sale ser cuando acta la vlvula de escape rpido 1 A2.

c) Diagrama espacio-fase:

20. Disear el circuito de control neumtico de una puerta de garaje que se pueda abrir o cerrar indistintamente desde el exterior (P1) o desde el interior del mismo (P2). Procurar que la puerta se abra y se cierre lentamente. Dibujar el diagrama de fase.

21. Explicar la secuencia de funcionamiento del siguiente circuito neumtico.

Al accionar el pulsador 1S1 se produce la siguiente secuencia de funcionamiento: 1A+, 2A+, 1A y 2A -; es decir, sale 1A, sale 2A y retroceden simultneamente los dos hasta que se pulsa de nuevo que se repite el ciclo.

22. Explicar como funciona el siguiente circuito electro-neumtico.

Al accionar el pulsador S1 se activa el rel K1 y con el las dos electrovlvulas 1Y, con lo cual salen los dos cilindros (1A y 2A) ya que el rel K1 se queda enclavado a travs del contacto que est en paralelo con el pulsador S1. Accionado S2 se desactiva K1 y las dos electrovlvulas (monoestables) vuelven a su posicin de reposo, con lo cual los cilindros retroceden.

23. Explica el funcionamiento del siguiente circuito neumtico y dibuja su diagrama de fase.

Mientras se mantenga pulsado 1.6 o 1.7 el cilindro avanza despus de un cierto tiempo de retardo que viene marcado por el temporizador 1.4. Una vez que el vstago llega al final de su recorrido (avance), acta sobre el final de carrera 1.3 y retrocede automticamente, con lo cual acta el final de carrera 1.2 y si se mantiene activado el pulsador 1.7 continuar saliendo y entrando continuamente, mientras que si se pulsa 1.6 solamente saldr cuantas veces se accione ste.

PAGE 1DEP. TECNOLOGA (I.E.S. CAADA DE LA ENCINA)

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