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NEUMTICA: EL PODER DEL AIRE.

Video de introduccin: ver video (1) Introduccin a la Neumtica.rm

1. INTRODUCCIN. La neumtica es la parte de la Tecnologa que emplea el aire comprimido para producir un trabajo til . El aire comprimido es una forma de almacenar energa mecnica, que puede ser utilizada posteriormente para producir trabajo. Si se ejerce fuerza sobre el aire contenido en un recipiente cerrado, dicho aire se comprime presionando las paredes del recipiente (ver video (1a) Principios fsicos de la Neumtica.avi). Dicha presin puede aprovecharse para generar trabajo (grandes fuerzas, o desplazamientos de objetos).

Para comprobar este fenmeno, basta con inflar un globo y soltarlo: saldr despedido a gran velocidad, gracias al impulso que le proporciona el aire comprimido al expandirse y salir fuera del globo. Otro ejemplo sencillo sera conectar dos jeringuillas mediante un tubo de plstico, y presionar el mbolo de una de ellas. El aire comprimido empujar el mbolo de la otra jeringuilla, desplazndola. Ver video (1b) Principios fsicos de la Neumtica.avi y Ver video (1b) Experimento jeringuillas.mp4.

1 atm = 1,013 bar = 101300 Pa

1 bar = 1 Kg / cm 2 = 760 mm de Hg

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Este efecto es el principio de funcionamiento de los cilindros neumticos, dispositivos clave en Tecnologa Neumtica. Ver video (1c) Funcionamiento de un cilindro neumtico.avi

Actividades Introduccin. 1) Define con tus propias palabras qu entiendes por neumtica. 2) Qu significa que el aire comprimido puede realizar un trabajo til? 3) Se tiene un cilindro neumtico una superficie de mbolo de 7 cm2. A dicho cilindro se le inyecta un flujo de aire comprimido a una presin de 2 atm. Qu fuerza ejerce el aire comprimido sobre el mbolo? 4) Un cilindro neumtico tiene un radio de mbolo de 5 cm. El cilindro trabaja en una instalacin neumtica que le suministra aire comprimido a 3 bar. Debido a la fuerza desarrollada sobre el mbolo, el vstago del cilindro se desplaza 30 cm. Qu trabajo til ha desarrollado el aire comprimido? Ecuaciones necesarias: S circulo = r

2 W = F d

5) Conoces aplicaciones dnde se use la neumtica? Enumera todas las que conozcas.

2. APLICACIONES INDUSTRIALES DE LA NEUMTICA. Debido a sus buenas caractersticas, actualmente la neumtica es ampliamente utilizada en multitud de aplicaciones y entornos industriales . La tecnologa neumtica se usa en sistemas industriales tales como: plataformas elevadoras, apertura y cierre de puertas o vlvulas, embalaje y envasado, mquinas de conformado, taladrado de piezas, robots industriales, etiquetado, sistemas de logstica, prensas, pulidoras, mquinas - herramientas; etc.

Montacargas / plataforma elevadora Seleccin y clasificacin de productos. Estampado / remachado

Prensa neumtica Conformado de piezas Mquinas y herramientas

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Robtica Compactado Apertura y cierre de compuertas

Taladrado de piezas Cadenas de distribucin y transporte

3. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA NEUMTICA. La tecnologa neumtica ofrece importantes ventajas frente otros tipos de tecnologas, como son:

La neumtica es capaz de desarrollar grandes fuerzas, imposibles para la tecnologa elctrica. Utiliza una fuente de energa inagotable: el aire. Es una tecnologa muy segura: no genera chispas, incendios, riesgos elctricos, etc. Es una tecnologa limpia, muy adecuada para la industria alimentaria, textil, qumica, etc. Es una tecnologa muy sencilla, que permite disear sistemas neumticos con gran facilidad. La neumtica posibilita sistemas con movimientos muy rpidos, precisos, y de gran complejidad.

Las principales desventajas de la neumtica son:

El funcionamiento de los sistemas neumticos es ruidoso, ya que el aire comprimido se expulsa al exterior una vez ha sido utilizado.

Es una tecnologa ms costosa que la tecnologa elctrica, pero el coste se compensa por su facilidad de implantacin y buen rendimiento.

4. EL CIRCUITO NEUMTICO. En electricidad es necesario utilizar un circuito elctrico para usar la energa de la corriente elctrica. En neumtica es necesario emplear circuitos neumticos para aprovechar la energa del aire comprimido.

Circuito elctrico Circuito neumtico

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Todo circuito neumtico est compuesto por una serie de elementos bsicos:

El compresor , es el dispositivo que comprime el aire de la atmsfera hasta que alcanza la presin de funcionamiento de la instalacin.

El acumulador , es un tanque o depsito donde se almacena el aire para su posterior utilizacin.

Dispositivos de mantenimiento que se encargan de acondicionar al aire comprimido, protegiendo el circuito para que la instalacin neumtica pueda funcionar sin averas durante mucho tiempo.

Las tuberas y los conductos , a travs de los que se canaliza el aire para que llegue a los

distintos elementos del circuito.

Los elementos de mando y control , son vlvulas que se encargan de controlar el funcionamiento del circuito neumtico, permitiendo, interrumpiendo o desviando el paso del aire comprimido segn las condiciones de funcionamiento del circuito.

Los actuadores , como cilindros y motores neumticos, que son los encargados de utilizar el aire

comprimido, transformando la presin del aire en trabajo til.

Ver video (3) Circuito neumtico bsico.avi

Por tanto, se pueden distinguir 3 etapas por las que pasa el aire en un circuito neumtico:

a) Produccin, acondicionamiento y distribucin del aire comprimido: compresor, depsito, unidad de mantenimiento, y tuberas de distribucin.

b) Utilizacin del aire comprimido: actuadores neumticos (cilindros y motores neumticos). c) Control del aire comprimido: vlvulas.

Actividades El circuito neumtico. 6) Un circuito neumtico se puede ver como el equivalente para neumtica del circuito elctrico. Une mediante fechas los elementos que son equivalentes.

Circuito elctrico Circuito neumtico Corriente elctrica Compresor

Conductores Presin Interruptores Vlvulas

Bombilla Aire comprimido Pila de 9V Tuberas

Tensin elctrica Cilindro neumtico

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7) En la siguiente figura, indica mediante flechas los elementos que componen un circuito neumtico:

8) En las siguientes figuras se tienen una serie de aplicaciones sencillas que se podran realizar con el circuito bsico que se ha estudiado.

a) Para qu sirven estos dispositivos? b) Se te ocurre alguna otra aplicacin sencilla?

9) stos son los smbolos de los diferentes elementos que componen el circuito neumtico bsico. Revisa lo estudiado hoy, ordnalos, y conctalos entre s para dar lugar al circuito neumtico bsico.

5. PRODUCCIN Y DISTRIBUCIN DEL AIRE COMPRIMIDO. En la produccin y distribucin del aire comprimido intervienen el compresor, el depsito, la unidad de mantenimiento, y las canalizaciones. 1) Compresor neumtico.

Es el dispositivo encargado de generar el aire comprimido . Los compresores son motores elctricos o de combustin que aspiran el aire de la atmsfera y lo comprimen hasta alcanzar la presin de funcionamiento requerida por la instalacin. Segn el tipo de movimiento del motor, los compresores neumticos se dividen en dos categoras: alternativos o rotativos.

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Compresor alternativo de mbolo Compresor rotativo de paletas

Ver video (4) Compresores neumticos.avi

2) Depsito o acumulador. La mayora de los compresores incluyen un depsito o tanque que acta como acumulador. El aire comprimido generado por el compresor se almacena en el depsito, para evitar que el compresor tenga que estar siempre trabajando. El compresor slo se vuelve a poner en marcha cuando la presin en el depsito sea baja (ahorrando as la gasolina o electricidad necesarias para mover el motor del compresor).

Los depsitos cuentan con varios dispositivos asociados:

Presostato: se trata de un sensor de presin que conecta o desconecta el motor del compresor. Si la presin del depsito desciende, el presostato activa el compresor para mantener la presin en el depsito.

Vlvula de seguridad: En caso de avera del compresor, se podra inyectar aire comprimido al depsito de forma continuada, provocando un peligroso aumento de la presin en el depsito. Para evitar esta situacin, el depsito aade una vlvula que deja escapar aire al exterior en caso de que la presin sea muy alta.

Regulador: es una vlvula ajustable que permite controlar la presin que se enva al circuito, dejando salir ms o menos aire. Cuenta con un manmetro para conocer la presin entregada.

3) Unidad de mantenimiento.

Antes ser inyectado en el circuito, el aire es acondicionado por la unidad de mantenimiento para proteger las vlvulas y actuadores hacia los que el aire se dirige. Esta preparacin del aire la ejecutan los 3 elementos de los que consta la unidad:

a) Filtro: elimina la humedad y partculas de polvo contenidas en el aire. Incluye una llave de purga para desalojar los lquidos condensados.

b) Regulador de presin (con manmetro): mantiene la presin constante, para evitar fluctuaciones que pongan en riesgo el funcionamiento de la instalacin.

c) Lubricador: inyecta aceite lubricante en el aire comprimido para evitar oxidaciones y corrosin en los elementos neumticos, y para engrasar las partes mviles del circuito.

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4) Red de distribucin del aire.

Es el conjunto de conductos que distribuyen el aire comprimido a toda la instalacin. Las conducciones principales suelen ser tuberas metlicas, mientas que para las derivaciones finales hacia los actuadores se usan tubos plsticos de polietileno o mangueras de goma.

Tuberas metlicas

Smbolo completo de la Unidad de Mantenimiento. (Filtro con purga manual, regulador de presin y lubricador)

Representacin simplificada

Tubo de polietileno

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6. UTILIZACIN DEL AIRE COMPRIMIDO: CILINDROS. Los actuadores neumticos son los elementos del circuito neumtico que utilizan la energa del aire comprimido para desarrollar algn trabajo til (fuerzas o desplazamientos). Los actuadores neumticos ms comunes son los cilindros neumticos. Cilindros neumticos. Transforman la energa potencial del aire comprimido (presin) en energa mecnica lineal (movimientos de avance y retroceso). Son actuadores compuestos por un tubo cilndrico hueco. La presin del aire comprimido introducido en el interior del cilindro desplaza un mbolo mvil, que est conectado a un eje (vstago).

Hay dos tipos fundamentales:

a) Cilindros de simple efecto. b) Cilindros de doble efecto.

6.1.- CILINDROS DE SIMPLE EFECTO. Son cilindros que presentan una nica entrada de aire comprimido . Cuando el aire comprimido entra en la cmara del cilindro empuja al mbolo, haciendo que el vstago se desplace realizando una fuerza de empuje. Gracias a la accin de un muelle, el retorno del mbolo es inmediato cuando se deja de inyectar aire en el cilindro.

NOTA: Se puede comprobar el funcionamiento del cilindro de simple efecto en el siguiente enlace: http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1166 (apartado elementos de trabajo)

Ver video (6) Cilindro de simple efecto.avi

Desventajas: slo producen trabajo (fuerza de empuje) en el movimiento de avance, ya que el retorno viene dado por la elasticidad del muelle.

Ventajas: menor consumo de aire comprimido (nicamente en el avance del mbolo)

Foto de un cilindro de simple efecto con retorno por muelle.

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6.2.- CILINDROS DE DOBLE EFECTO. Estos cilindros presentan dos entradas de aire comprimido , que hacen que el mbolo pueda ser empujado por el aire en los dos sentidos (avance y retroceso).

NOTA: Se puede comprobar el funcionamiento del cilindro de doble efecto en el siguiente enlace: http://www.librosvivos.net/smtc/homeTC.asp?TemaClave=1166 (apartado elementos de trabajo)

Ver video (7) Cilindro de doble efecto.avi

Ventajas: al tener dos tomas de aire puede realizar trabajo til en ambos sentidos.

Desventajas: doble consumo de aire comprimido (en el avance y en el retroceso).

Foto de un cilindro de doble efecto. 6.3.- CILINDROS DE SIMPLE Y DOBLE EFECTO: PRESTACIO NES Y TIPOS.

Ver video (8) Actuadores neumticos lineales. Cilindros.rv

7. CONTROL DEL AIRE COMPRIMIDO: VLVULAS (1). Hasta ahora se ha visto cmo generar el aire comprimido con un compresor, y cmo utilizarlo para producir trabajo mediante cilindros. Sin embargo, tambin se necesita saber cmo controlar el funcionamiento de un circuito neumtico (abrir o cerrar el circuito, dirigir el aire por diferentes conductos, ajustar presiones, etc.). De ello se encargan unos elementos neumticos adicionales: las vlvulas. Las vlvulas son dispositivos que controlan el paso del aire comprimido .

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7.1.- VLVULAS DISTRIBUIDORAS. Las vlvulas distribuidoras permiten activar o parar un circuito neumtico. Su funcin es dirigir adecuadamente el aire comprimido para que tenga lugar el avance y el retroceso de los cilindros. Por tanto, las vlvulas se pueden ver como los interruptores o conmutadores de los circuitos neumticos.

Controlando el flujo del aire mediante el accionamiento de una vlvula se puede controlar la activacin del cilindro. Ver video (10) Control de un cilindro mediante una vlvula.avi.

Vlvulas en funcionamiento: http://iesodrapisuerga.centros.educa.jcyl.es/sitio/upload/neumatica_valvulas.swf

Parmetros de una vlvula. a) Vas y posiciones: Las vlvulas se nombran por el nmero de vas (orificios de entrada y salida) y por el nmero de posiciones (estados que puede adoptar, o movimientos que puede realizar). Ejemplo: vlvula 3/2 vlvula con 3 vas y 2 posiciones. b) Accionamiento de la vlvula: Un parmetro importante de las vlvulas es cmo se accionan: la activacin puede ser manual (por pulsador, por pedal, etc.), mecnica (por leva, por final de carrera, etc.), neumtica (mediante aire comprimido), o elctrica (mediante una seal elctrica que activa un electroimn o un rel).

c) Retorno de la vlvula: Otra caracterstica fundamental es la forma cmo una vlvula vuelve a su posicin inicial tras la activacin. El retorno suele ser por muelle, pero tambin hay retornos neumtico, elctricos, etc.

Vlvula cierra o abre el flujo de aire hacia el cilindro. Ver video (9) Vlvulas distribuidoras (0) (vlvula 2-2).avi

Vlvula que dirige el aire en dos sentidos posibles. Ver video (9) Vlvulas distribuidoras (0) (vlvula 3-2).avi

AVANCE

RETORNO

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Simbologa de una vlvula. Para representar de forma sencilla una vlvula se utilizan smbolos. Los smbolos muestran el funcionamiento de la vlvula, pero no sus detalles constructivos internos. Para entender el smbolo de una vlvula, hay que seguir estas indicaciones:

Cada posicin de la vlvula se representa con un cuadrado. Las vas de la vlvula se representan por pequeas lneas en la parte exterior de uno de los cuadrados.

2 posiciones 3 posiciones

2 vas 3 vas 4 vas

Dentro de cada cuadrado se representan las conexiones internas entre las distintas vas o tuberas de la vlvula, y el sentido de circulacin del fluido se representa por flechas.

En los extremos de los rectngulos se representa el accionamiento y el retorno de la vlvula. o El accionamiento permite pasar de la posicin de reposo a la posicin de trabajo. o El retorno permite pasar de la posicin de trabajo a la posicin de reposo

Ver video (11) Simbologa de vlvulas. Funcionamiento de una vlvula.avi En resumen:

Posicin de reposo (sin accionar)

Posicin de trabajo (accionada)

Paso de aire Paso de aire cruzado

Paso de aire bloqueado

Ejemplos Conexin a salida de aire

Vlvulas.ppt

Conexin a entrada y salida de aire

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Nota Smbolos de entrada de aire (aire comprimido desde el compresor):

Smbolos de escape de aire (expulsin del aire usado al exterior):

Ejemplos:

Actividades vlvulas. 10) Completa el nmero de vas y de posiciones de las siguientes vlvulas distribuidoras:

11) Indica nmero de vas y posiciones de las siguientes vlvulas:

12) Indica el nombre de los siguientes accionamientos: Listado completo de tipos de accionamientos: http://olmo.pntic.mec.es/jmarti50/neumatica/accionamientos.html

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13) Para cada una de las siguientes vlvulas distribuidoras, indica: a) Nmero de vas y posiciones. b) Tipos de accionamiento y de retorno.

14) Dibuja en tu cuaderno el smbolo de las siguientes vlvulas distribuidoras:

a) Vlvula 2/2, normalmente cerrada, accionamiento por pulsador, retorno por muelle. b) Vlvula 3/2, normalmente cerrada, accionamiento por electroimn, retorno por muelle. c) Vlvula 4/2, normalmente cerrada, accionamiento por rodillo, retorno neumtico. d) Vlvula 4/3, normalmente cerrada, accionamiento con enclavamiento, retorno por muelle.

8. ESQUEMAS NEUMTICOS BSICOS. A continuacin se estudiarn una serie de montajes bsicos de circuitos neumticos. Con ellos veremos cmo controlar el funcionamiento de los actuadores (cilindros neumticos) mediante vlvulas distribuidoras. 8.1.- CONTROL DE UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO (CSE) . 1) CONTROL DE UN C.S.E. CON VLVULA 3/2 (MANDO DIRE CTO).

a) Video de funcionamiento (con smbolos): Ver video (12) Mando cilindro simple efecto con vlvula 3-2.avi

b) Video de funcionamiento (con dispositivos neumticos): Ver video (12) Mando cilindro simple efecto con vlvula 3-2 (2).avi c) Video de funcionamiento (Montaje en taller con componentes FESTO): Ver video MONTAJES (3). Cilindro simple efecto pilotado directamente (vlvula 3-2) (1).rv

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Web: http://www.isftic.mepsyd.es/w3/eos/MaterialesEducativos/mem2006/proyect_eso/Cenice-2006/index.html

d) Comprueba t mismo el funcionamiento con un montaje en el taller. Accede a la web: http://www.logiclab.hu/lesson.php?fe=2&Direct-control-Single-acting-cylinder

Clica en la pestaa Tubbed Abre el flujo de aire que viene del compresor (interruptor rojo de la Unidad de Mantenimiento). Activa la vlvula 3/2 accionada por pulsador (pulsador verde), y observa el funcionamiento.

Web: http://www.logiclab.hu/index.php

Ver video MONTAJES (3). Cilindro simple efecto pilotado directamente (vlvula 3-2) (0).avi

e) Monta el circuito en el simulador FluidSIM, y comprueba su funcionamiento.

NOTA: Presta atencin a la explicacin del profesor para aprender a utilizar el simulador FluidSIM.

2) CONTROL DE UN C.S.E. CON VLVULA 2/2 (MANDO DIRE CTO). a) En FluidSIM, realiza el circuito neumtico para controlar un CSE mediante una vlvula 2/2.

i) Cmo funciona el circuito neumtico?

ii) Crees que es conveniente este esquema de control de un cilindro de simple efecto?

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3) CONTROL DE UN C.S.E. CON VLVULA 4/2 (MANDO DIRE CTO). a) Conecta los siguientes componentes para controlar un cilindro de simple efecto con una vlvula 4/2.

4) CONTROL DE UN C.S.E. CON VLVULA 5/2 (MANDO DIRE CTO). a) Dibuja el circuito para controlar un cilindro de simple efecto con una vlvula 5/2 como la de la figura. Aade a las vas los terminadores que creas convenientes. NOTA: Toda la cadena de alimentacin (compresor, depsito y Unidad de Acondicionamiento) se puede sustituir por una fuente de aire comprimido simplificada.

5) CONTROL DE UN C.S.E. (MANDO INDIRECTO (1)). Existen dos formas de activar un cilindro:

Control directo. Control indirecto.

Con el control directo el cilindro es operado directamente mediante la vlvula que activa el circuito. El control indirecto permite separar la activacin del circuito de la parte de proceso del circuito. Para usar el control indirecto hay que utilizar una vlvula auxiliar intermediaria (de accionamiento neumtico).

Ver video (13) Control directo e indirecto.wmv

a) Una forma de control indirecto de un CSE es utilizar una vlvula 3/2 de accionamiento manual (pulsador) con una vlvula 3/2 de accionamiento neumtico. Comprueba t mismo el funcionamiento con un montaje en el taller. Accede a la web: http://www.logiclab.hu/lesson.php?fe=4&Indirect-control-Single-acting-cylinder

Clica en la pestaa Tubbed Abre el flujo de aire que viene del compresor (interruptor rojo de la Unidad de Mantenimiento). Activa la vlvula 3/2 accionada por pulsador (pulsador verde), y observa el funcionamiento.

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Ver video MONTAJES (4). Cilindro simple efecto pilotado indirectamente (vlvula 3-2 manual y vlvula 3-2 neumtica).avi

b) Ayudndote del esquema visto en el video, del montaje mediante componentes de la pgina web, monta un circuito de control indirecto de un CSE usando los siguientes componentes:

Te interesa saber que Observa que los accionamientos de las vlvulas pueden ser manuales, pero tambin pueden ser accionadas neumticamente (con aire comprimido) por otras vlvulas. Tambin hay accionamientos mecnicos y elctricos. 6) CONTROL DE UN C.S.E. (MANDO INDIRECTO (2)). a) Otra forma de pilotaje indirecto de un CSE consiste en utilizar dos vlvulas 3/2 manuales y una vlvula 5/2 neumtica).

Ver video MONTAJES (4). Cilindro simple efecto pilotado indirectamente (2 vlvulas 3-2 manuales y vlvula 5-2 neumtica).rv

Con los siguientes componentes, construye en FluidSIM el circuito neumtico de control indirecto de un CSE:

8.2.- CONTROL DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO (CDE). Hasta ahora se ha estudiado cmo controlar el funcionamiento de un Cilindro de Simple Efecto (CSE). A continuacin se aprender a controlar la activacin de un Cilindro de Doble Efecto (CDE).

Cilindro Doble Efecto (CDE) Cilindro Simple Efecto (CSE)

1) CONTROL DIRECTO DE UN CDE CON UNA VLVULA 4/2. a) Un CDE se puede controlar mediante una vlvula 4/2. Comprueba t mismo el funcionamiento con un montaje en el taller. Accede a la web: http://www.logiclab.hu/lesson.php?fe=3&Direct-control-Double-acting-cylinder

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Clica en la pestaa Tubbed. Abre el flujo de aire que viene del compresor (interruptor rojo de la Unidad de Mantenimiento). Activa la vlvula 4/2 accionada por pulsador (pulsador verde), y observa el funcionamiento.

Ver video MONTAJES (6). Cilindro doble efecto pilotaje directo con vlvula 4-2.avi

b) Utilizando los siguientes elementos, monta un circuito en FluidSIM para controlar directamente un CDE.

2) CONTROL DIRECTO DE UN CDE CON DOS VLVULAS 3/2. a) Un CDE se puede controlar de forma directa con 2 vlvulas 3/2 (una vlvula para el avance del cilindro, y otra vlvula para el retroceso). Observa estos videos:

Ver video MONTAJES (5). Cilindro doble efecto pilotaje directo con dos vlvulas 3-2 (1).rv Ver video MONTAJES (6). Cilindro doble efecto pilotaje directo con dos vlvulas 3-2 (2).rv

b) Utilizando dos vlvulas 3/2 con accionamiento manual (pulsador) y retorno por muelle, monta en FluidSIM el circuito de control de un CDE. 3) CONTROL DIRECTO DE UN CDE CON UNA VLVULA 5/2. a) Video de funcionamiento (con smbolos): Ver video (14) Mando cilindro doble efecto con vlvula 5-2 (1).avi b) Video de funcionamiento (con dispositivos neumticos): Ver video (15) Mando cilindro doble efecto con vlvula 5-2 (2).avi c) Monta con FluidSIM un circuito neumtico que controle el funcionamiento de un CDE mediante una vlvula 5/2.

4) MANDO INDIRECTO DE UN CDE (2 VLVULAS 3/2 MANUAL ES + 1 VLVULA 5/2 NEUMTICA). a) Una forma de pilotar un CDE de forma indirecta es usar dos vlvulas 3/2 de accionamiento manual, y una vlvula 5/2 de accionamiento neumtico. Observa estos videos con su funcionamiento:

Ver video MONTAJES (8). Cilindro doble efecto pilotaje indirecto (2 vlvulas 3-2 manuales y vlvula 5-2 neumtica) (1).rv

Ver video MONTAJES (8). Cilindro doble efecto pilotaje indirecto (2 vlvulas 3-2 manuales y

vlvula 5-2 neumtica) (2).rv b) Comprueba t mismo el funcionamiento con un montaje en el taller. Accede a la web: http://www.logiclab.hu/lesson.php?fe=19&Indirect-control-Double-acting-cylinder

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Clica en la pestaa Tubbed. Abre el flujo de aire que viene del compresor (interruptor rojo de la Unidad de Mantenimiento). Activa las vlvulas 3/2 accionadas por pulsador (pulsador verde), y observa el funcionamiento.

Ver video MONTAJES (8). Cilindro doble efecto pilotaje indirecto (2 vlvulas 3-2 manuales y vlvula 5-2 neumtica) (0).avi

c) Monta en FluidSIM un circuito de control indirecto de un CDE mediante dos vlvulas 3/2 manuales, y una vlvula 5/2 neumtica. 5) MANDO INDIRECTO DE UN CDE (1 VLVULA 3/2 MANUAL + 1 VLVULA 5/2 NEUMTICA). a) Otra forma de pilotar indirectamente un CDE es mediante una vlvula 3/2 de accionamiento manual y retorno por muelle, junto con una vlvula 5/2 de accionamiento neumtico y retorno por muelle. Monta el circuito en FluidSIM. 6) MANDO INDIRECTO DE UN CDE, CON ACTIVACIN MANUAL Y RETORNO AUTOMTICO. a) A continuacin, se estudia cmo controlar un CDE mediante un circuito semiautomtico: La activacin del cilindro se hace manual (por pulsador), y el retorno se realiza automticamente cuando el vstago contacta con un final de carrera.

Ver video (15b) Festo. Cilindro con retorno automtico (final de carrera).wmv Para ello se necesitan las siguientes vlvulas:

vlvula 3/2 de accionamiento manual y retorno por muelle. vlvula 5/2 de accionamiento neumtico. vlvula 3/2 de accionamiento mecnico (final de carrera) y retorno por muelle.

Vlvula 3/2 botn/muelle Vlvula 5/2 neumtico/neumtico Vlvula 3/2 final de carrera/muelle

Ver video MONTAJES (12). Cilindro doble efecto con retorno automtico (vlvula 3-2 manual, final de

carrera, vlvula 5-2 neumtica).rv

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b) Monta el circuito en FluidSIM:

NOTA: Cmo usar finales de carrera en FluidSIM? 1) Poner componente Regla de distancia (en actuadores). Se coloca junto al cilindro que activa el final de carrera.

2) Configurar Regla de distancia haciendo doble clic sobre ella: fijar el punto de contacto del cilindro con el final de carrera (70 mm), e identificarlo (R de Retorno).

3) Hacer doble clic en el rodillo del final de carrera, y asociar su activacin a la marca fijada en Regla de distancia.

(2) (3)

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7) MANDO INDIRECTO DE UN CDE, CON ACTIVACIN Y RETO RNO AUTOMTICOS. a) El objetivo de este punto es disear un circuito neumtico que permita automatizar la salida y el retorno de un CDE. Para ello se necesitan 2 vlvulas 3/2 con final de carrera, una vlvula 3/2 de pulsador manual para la activacin del circuito, y una vlvula 5/2 neumtica para el control indirecto. Observa el circuito en funcionamiento: Ver video MONTAJES (13). Cilindro doble efecto con avance y retorno automtico (1).wmv Ver video MONTAJES (14). Cilindro doble efecto con avance y retorno automtico (2).rv b) Monta el circuito en FluidSIM segn se indica en la figura, y comprueba que funciona como un sistema completamente automtico.

9. CONTROL DEL AIRE COMPRIMIDO: VLVULAS (2). Hasta ahora se han revisado las vlvulas distribuidoras, cuya misin era controlar la direccin de flujo del aire comprimido, y poder as gobernar la activacin de los cilindros neumticos. Existen otras vlvulas que permiten incluir otras funcionalidades adicionales en los circuitos neumticos:

Vlvulas reguladoras de caudal. Vlvulas selectoras (OR).

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Vlvulas de simultaneidad (AND). Vlvulas temporizadoras

9.1.- VLVULAS REGULADORAS DE CAUDAL. Las vlvulas reguladoras de caudal (o reguladoras de flujo) sirven para regular la cantidad de aire que circula por la tubera que llega a un cilindro. Se componen de un tornillo ajustable interno que estrangula el flujo de aire por el tubo. Se utilizan para regular la velocidad de salida y/o de retorno el vstago del cilindro.

En el siguiente video de FESTO se explica cmo funciona una vlvula reguladora de caudal, y se muestra su campo de aplicacin tpico (control de velocidad de cilindros).

Ver video (16) FESTO Didactic. Vlvulas de caudal.rv En el siguiente video se puede observar cmo se controla la velocidad de un CSE: Ver video (16) Cilindro de simple efecto con regulacin de la velocidad.avi

1) Regulacin de la velocidad de salida de un CSE. Utilizando una vlvula 3/2 para controlar el cilindro, una vlvula de caudal, y un CSE, monta en FluidSIM un circuito que permita regular la velocidad de salida del vstago del cilindro. Compara el circuito con otro idntico sin vlvula de caudal. Comprueba que disminuyendo el grado de apertura de la vlvula de caudal (en propiedades), el avance del vstago es ms lento. 2) Regulacin de la velocidad de retorno de un CSE. Utilizando una vlvula 3/2 para controlar el cilindro, una vlvula de caudal, y un CSE, monta en FluidSIM un circuito que permita regular la velocidad de retorno del vstago del cilindro. 3) Regulacin de la velocidad de avance de un CDE. Utilizando una vlvula 4/2 para controlar el cilindro, una vlvula de caudal, y un CDE, monta en FluidSIM un circuito que permita regular la velocidad de avance del vstago del CDE.

4) Regulacin de la velocidad de retorno de un CDE. Utilizando una vlvula 4/2 para controlar el cilindro, una vlvula de caudal, y un CDE, monta en FluidSIM un circuito que permita regular la velocidad de retorno del vstago del CDE. 5) Regulacin de la velocidad de avance y retorno d e un CDE. Ahora, monta en FluidSIM un circuito que permita regular la velocidad de avance y retorno del vstago del CDE.

Smbolo de una vlvula reguladora de caudal

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9.2.- VLVULAS SELECTORAS (OR). La vlvula selectora (vlvula OR) presenta dos entradas y una salida. Funciona de forma que, cuando penetra aire por cualquiera de las entradas, el aire sale por la salida. Se utiliza para activar un cilindro desde dos lugares distintos.

a) Veamos algunos videos como ejemplo:

1) CSE pilotado desde dos puntos indistintamente (con smbolos neumticos): ver video (17) Cilindro simple efecto pilotado desde dos puntos indistintamente (vlvula OR).avi

2) CSE pilotado desde dos puntos indistintamente (con dispositivos neumticos): ver video (18) Cilindro simple efecto pilotado desde dos puntos indistintamente (vlvula OR) (2).avi

3) CSE pilotado desde dos puntos indistintamente (Montaje en taller con componentes FESTO): ver

video MONTAJES (11). Cilindro simple efecto pilotado indistintamente desde dos puntos (vlvula OR) (2).rv

b) Comprueba t mismo el funcionamiento con un montaje en el taller. Accede a la web: http://www.logiclab.hu/lesson.php?fe=9&OR-element-Simple-logic

Clica en la pestaa Tubbed. Abre el flujo de aire que viene del compresor (interruptor rojo de la Unidad de Mantenimiento). Selecciona activar vlvulas por teclado. Activa las vlvulas 3/2 accionadas por pulsador (pulsador verde), y observa el funcionamiento.

Ver video MONTAJES (11). Cilindro simple efecto pilotado indistintamente desde dos puntos (vlvula OR) (1).avi

c) Con FluidSIM monta un circuito neumtico que permita accionar un CSE mediante dos vlvulas indistintamente si se activa una vlvula o la otra. Elementos necesarios: 2 vlvulas 3/2 pulsador/muelle, vlvula OR, CSE. d) Disea un circuito de control de un CDE accionado indistintamente desde dos puntos. Necesitars 2 vlvulas 3/2 pulsador/muelle, vlvula OR, vlvula 5/2 neumtico/muelle, CDE.

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9.3.- VLVULAS DE SIMULTANEIDAD (AND). La vlvula de simultaneidad (vlvula AND) presenta dos entradas y una salida. La vlvula permite el paso del aire comprimido a la salida cuando hay aire comprimido por las dos entradas a la vez. La vlvula AND se suele emplear como sistema de seguridad, ya que obliga a activar el cilindro accionando dos pulsadores simultneamente. De esta forma el operario ha de emplear ambas manos, evitndose accidentes en prensas, taladros, remachadoras, etc.

Ver video (19) Operario de cilindro (vlvula AND).wmv

a) Veamos algunos videos como ejemplo:

1) CSE pilotado desde dos pulsadores simultneamente (con dispositivos neumticos): ver video (20) Cilindro simple efecto pilotado simultneamente desde 2 puntos (vlvula AND) (2).avi

2) CSE pilotado desde dos pulsadores simultneamente (con smbolos neumticos): ver video (19) Cilindro simple efecto pilotado simultneamente desde 2 puntos (vlvula AND).avi

3) CSE pilotado desde dos pulsadores simultneamente (Montaje en taller con componentes FESTO): ver video MONTAJES (10). Cilindro simple efecto pilotado simultneamente desde dos puntos (vlvula AND) (2).rv

b) Comprueba t mismo el funcionamiento con un montaje en el taller. Accede a la web: http://www.logiclab.hu/lesson.php?fe=22&AND-element-Simple-logic

Clica en la pestaa Tubbed. Abre el flujo de aire que viene del compresor (interruptor rojo de la Unidad de Mantenimiento). Selecciona activar vlvulas por teclado. Activa las vlvulas 3/2 accionadas por pulsador (pulsador verde), y observa el funcionamiento.

Ver video MONTAJES (10). Cilindro simple efecto pilotado simultneamente desde dos puntos (vlvula AND) (1).avi c) Con FluidSIM monta un circuito neumtico que permita accionar un CSE pulsando simultneamente el accionamiento de dos vlvulas de botn. Elementos necesarios: 2 vlvulas 3/2 pulsador con enclavamiento/muelle, vlvula AND, CSE.

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d) Con FluidSIM monta un circuito neumtico que permita accionar un CDE pulsando simultneamente el accionamiento de dos vlvulas de botn. Elementos necesarios: 2 vlvulas 3/2 pulsador con enclavamiento/muelle, vlvula AND, vlvula 5/2 neumtico/muelle, CDE.

9.4.- VLVULAS TEMPORIZADORAS. Las vlvulas temporizadoras permiten incluir una temporizacin o retardo en la activacin del cilindro. Son vlvulas que incluyen un depsito de aire, cuyo tiempo de llenado es el que fija la temporizacin.

a) Utilizando una vlvula 3/2 botn/muelle, una vlvula temporizadora y un CSE, monta en FluidSIM un circuito que introduzca un pequeo retardo a la activacin del avance del CSE. NOTA: En FluidSIM, la vlvula temporizadora la encontrars dentro de la carpeta Grupos de vlvulas, y se llama Vlvula de deceleracin, normalmente cerrada

b) Monta en FluidSIM un circuito que introduzca un pequeo retardo a la activacin del avance de un CDE. Necesitars vlvula 3/2 botn/muelle, una vlvula temporizadora, una vlvula 5/2 neumtica/muelle, y un CDE.

c) Monta en FluidSIM un circuito de control de un CDE con retorno automtico, de forma que una vlvula temporizada introduzca un pequeo retardo al retorno de un CDE.

Smbolo de una vlvula temporizadora.