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SIMBOLOGÍA DE SISTEMAS NEUMÁTICOS Y ELÉCTRICOS Unidad 3. Simbología aplicada en planos

A nivel industrial es común encontrar toda clase de máquinas o dispositivos que incluyen sistemas de diversos tipos como neumáticos, eléctricos o combinaciones de ellos, por ello es importante incluir estos sistemas en los planos, por medio de representaciones sobre las cuales se especifican detalles dimensiónales, acabados y demás detalles necesarios para su fabricación.

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¿QUÉ ENCONTRAREMOS EN ESTE DOCUMENTO? Introducción ..................................................................................................... 3 Diagrama neumático ......................................................................................... 4 Símbolos empleados en sistemas neumáticos ................................................... 6 Diagrama eléctrico ......................................................................................... 17 Símbolos empleados en sistemas eléctricos .................................................... 18 Enlaces de interés .......................................................................................... 27 Dónde podemos encontrar más información.................................................... 27

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Introducción

Como hemos analizado anteriormente, los planos técnicos reúnen toda la información necesaria para describir las características de una máquina o elemento de máquina, por medio de representaciones sobre las cuales se especifican detalles dimensiónales, acabados y demás detalles que necesita conocer un operario para fabricar cada una de las piezas que integrará la máquina.

En este orden de ideas las máquinas más modernas no sólo incluyen mecanismos o sistemas mecánicos, sino que también incluyen un grado más complejo de automatización en el cual se incluyen sistemas neumáticos y diversos circuitos eléctricos.

Esta condición implica que el personal relacionado con el proceso, con el mantenimiento o construcción de estas máquinas tenga la capacidad de interpretar planos técnicos donde se incluyan circuitos neumáticos y/o eléctricos, y a partir de estos determinar detalles constructivos, elementos que integran el sistema y determinar procedimientos de ajuste o mantenimiento.

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Diagrama neumático En la actualidad, la necesidad de automatizar los procesos industriales hace que las empresas de todos los niveles se vean obligadas a remplazar el trabajo manual con sistemas modernos y automatizados.

La neumática constituye uno de ellos, con el uso de la neumática se agilizan los procesos, se hacen más regulares y estables y comparada con el trabajo humano se pueden realizar los mismos procesos sin sufrir efectos de fatiga. Estas condiciones, añadidas a los bajos costos que implica el uso de la tecnología neumática, determinan la alta empleabilidad en los sectores productivos.

Por esta razón es importante que los especialistas, ingenieros y técnicos estén en la capacidad de enfrentarse a los desafíos que implica el diseño, construcción, puesta en marcha y mantenimiento de sistemas neumáticos, con todo lo que ello implica.

En nuestro caso nos dedicaremos a analizar toda la parte simbólica que se incluye en un plano neumático para enfocarla en la interpretación de diagramas neumáticos o planos neumáticos.

Es importante también mencionar que la interpretación de un esquema neumático debe realizarse en sentido de flujo de la energía, de abajo hacia arriba, continuando con los diferentes elementos de maniobra de izquierda a derecha.

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Generalmente

Los elementos de trabajo o actuadores se indican con los números 1, 2, 3, 4,…, Los elementos de maniobra con los números 1.1, 2.1, 3.1, 4.1,…

Los elementos de entrada y de procesamiento con los números 1.2, 1.3, 1.4, 1.4,….

Para estructurar un sistema neumático se debe tener en cuenta el flujo de las señales y en consecuencia el sistema se puede dividir en los siguientes grupos: • • • •

Abastecimiento de energía.

Elementos de entrada.

Elementos procesadores.

Elementos de maniobra o control final y actuadores.

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Símbolos empleados en sistemas neumáticos Para diseñar y desarrollar sistemas neumáticos es necesario recurrir a símbolos estandarizados con el fin de simplificar la representación de elementos y esquemas de distribución en un plano.

Los símbolos deben informar sobre las siguientes propiedades: • • • • •

Tipo de accionamiento.

Cantidad y denominación de las conexiones.

Cantidad de posiciones.

Funcionamiento.

Representación simplificada del flujo.

En un sistema neumático una de las principales etapas del proceso se da en el sistema de generación y distribución de aire o lo que se puede simplificar como sistema de abastecimiento de energía. En la zona de abastecimiento de energía se encuentran los compresores de aire, lo acumuladores, los reguladores de presión y las unidades de mantenimiento.

Esquemáticamente el sistema de abastecimiento se estructura de la siguiente manera:

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Símbolos del grupo de abastecimiento de energía Simbólicamente los componentes del grupo de abastecimiento de energía y tratamiento de aire se representan de la siguiente manera.

Unidades de tratamiento de aire Descripción

Símbolo

Descripción

Compresor

Lubricador

Generador de vacío

Separador de neblina

Acumulador ó tanque de aire

Colector de agua con purga automática

Refrigerador

Filtro con colector de agua

Unidad de mantenimiento Secador (Símbolo simplificado) Unidad de mantenimiento (Combinación de filtro, regulador de presión y lubricador)

Silenciador

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Símbolo

Elementos de control y regulación de variables Descripción

Manómetro

Termómetro

Presostato

Símbolo

Elementos de transmisión de energía Descripción Conexión alimentación

Símbolo

Descripción Punto de escape con racor de conexión Toma de presión ciega o tapón

de

Línea de trabajo

Toma de presión con línea de conexión Acoplamiento rápido sin válvula de retención

Línea de mando

Línea de escape

Línea eléctrica

Acoplamiento rápido con válvula de retención

Línea flexible

Línea abierta

Empalmes línea

de

Línea cerrada por válvula de retención

Cruce de líneas sin empalme entre ellas

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Símbolo

Símbolos del grupo de elementos de entrada y del grupo de control final Otro grupo importante de elementos que hacen parte de un sistema neumático son las válvulas distribuidoras o de vías. Estas válvulas generalmente hacen parte del grupo de elementos de entrada y del grupo de control final. En su representación es importante incluir el tipo de accionamiento, que para el caso de las válvulas del grupo de elementos de entrada generalmente es de tipo manual o mecánico y para el grupo de elementos de control final generalmente es de tipo neumático o eléctrico, sin excluir completamente los demás tipos de accionamiento en ambos casos.

En la práctica los elementos de entrada se conocen como válvulas distribuidoras auxiliares porque son utilizadas para dirigir convenientemente las señales de presión dentro del circuito, pero no suministran aire directamente a los actuadores y las válvulas de control final se conocen como válvulas principales o de potencia porque suministran directamente el aire a los actuadores.

Las válvulas distribuidoras son representadas indicándose la cantidad de conexiones o de vías, la cantidad de posiciones y la dirección de flujo de aire.

Las entradas y salidas se designan según se indica a continuación:

Conexión Alimentación de aire comprimido Salida de trabajo Escape de aire Conexiones de mando

Designación numérica

Designación con literal

1

P

2y4 3y5 12 y 14

A, B, C R, S, T X, Y, Z

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Válvulas distribuidoras Simbólicamente las válvulas distribuidoras y sus accionamientos se representan de la siguiente manera.

Válvulas distribuidoras Descripción

Símbolo

Descripción

Válvula distribuidora de 2/2

Válvula distribuidora de 4/2

2 vías y 2 posiciones 4 vías y 2 posiciones

Cerrada en posición normal

Válvula distribuidora de 4/3

Válvula distribuidora de 2/2

4 vías y 3 posiciones

2 vías y 2 posiciones Abierta en posición normal

Cerrada en posición neutra o de reposo Válvula distribuidora de 4/3

Válvula distribuidora de 3/2

4 vías y 3 posiciones

3 vías y 2 posiciones Cerrada en posición normal

Abierta en posición neutra o de reposo

Válvula distribuidora de 3/2

Válvula distribuidora de 5/2

3 vías y 2 posiciones 5 vías y 2 posiciones

Abierta en posición normal

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Símbolo

Válvula distribuidora de 3/3

Válvula distribuidora de 5/3

3 vías y 3 posiciones

5 vías y 3 posiciones

Cerrada en posición neutra o de reposo

Cerrada en posición neutra o de reposo

El accionamiento de las válvulas distribuidoras es muy importante dado que permite establecer la naturaleza de la señal de entrada y el posible diseño a implementar para accionar una válvula especifica.

Medios de accionamiento Tipo de accionamiento

Descripción Pulsador general o de corredera

Accionamiento de pulsador

Accionamiento directo por fuerza muscular.

Accionamiento de palanca

Accionamiento de pedal

Accionamiento de tirador

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Símbolo

Accionamiento por leva

Accionamiento por rodillo Accionamiento directo por fuerza mecánica.

Accionamiento por rodillo abatible Accionamiento por muelle o resorte, generalmente para retorno.

Accionamiento por presión.

Accionamiento neumático a distancia

Accionamiento por depresión.

Accionamiento por presión diferencial.

Accionamiento por bobina o electroimán

Accionamiento eléctrico a distancia.

Accionamiento por electroimán y servo mando neumático (Servopilotaje de presión) Accionamiento por electroimán y servo mando neumático (Servopilotaje de depresión) Accionamiento por electroimán y servo mando neumático, accionamiento manual auxiliar

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Válvulas de bloqueo Otro grupo importante de válvulas, son las válvulas de bloqueo, este tipo de válvulas hacen parte del grupo de procesamiento de señales y se caracterizan porque en función de la(s) señal(es) que reciban, permiten el paso o bloquean el paso de aire.

En la siguiente tabla se simbolizan las válvulas que pertenecen a este grupo.

Válvulas de bloqueo Descripción

Símbolo

Válvula antiretorno

Válvula selectora

Válvula antiretorno con estrangulación

Válvula de escape rápido

Válvula de simultaneidad

En los planos neumáticos también es común encontrar válvulas reguladoras de presión y válvulas reguladoras de caudal, a continuación se muestran los símbolos característicos de dichas válvulas.

Válvulas reguladoras de presión Las válvulas reguladoras de presión tienen la misión de limitar los niveles de presión en el sistema o de realizar aperturas a un circuito determinado en función del nivel de presión presente en una línea de sistema.

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Válvulas reguladoras de presión Descripción

Símbolo

Descripción

Válvula limitadora de presión

Válvula reguladora de presión

Válvula de secuencia

Válvula reguladora de presión con escape

Símbolo

Válvulas reguladoras de caudal Las válvulas reguladoras de caudal como su nombre lo indican tiene la función de limitar el caudal o flujo de aire por el circuito, lo que en proximidades de un actuador implicará una variación en la respuesta o velocidad de actuación del mismo.

Válvulas reguladoras de caudal Descripción

Símbolo

Descripción

Válvula de estrangulación

Válvula de estrangulación regulable

Válvula de diafragma

Válvula de estrangulación regulable con rodillo y retorno por muelle

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Símbolo

Símbolos del grupo de actuadores En el último grupo de elemento presente en un plano neumático, se encuentran los elementos actuadores. Estos son elemento productores de trabajo y su misión es la de generar movimiento rectilíneo en el caso de los cilindros o movimiento rotacional en el caso de los motores neumáticos.

Cilindros En el caso de los cilindros se limitan a movimientos lineales subdivididos en la carrera de avance y de retroceso.

En la siguiente tabla se incluyen las representaciones gráficas de los diferentes tipos de cilindros neumáticos.

Cilindros Descripción

Símbolo

Descripción

Cilindro de simple efecto y retorno por muelle.

Cilindro de doble efecto y doble vástago.

Cilindro de doble efecto.

Cilindro de doble efecto y con amortiguación en los finales de carrera.

Símbolo

Motores Los motores neumáticos generan movimiento rotacional, este tipo de movimiento se puede transmitir por medio de ejes y es ideal en los casos donde un motor de combustión interna contamina el proceso o se prohíba la presencia de gases de escape que contaminen la atmósfera. Los símbolos más comunes de este tipo se motores se muestran a continuación.

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Motores neumáticos Descripción

Símbolo

Descripción

Motor neumático de caudal constante y con un sentido de giro.

Motor neumático de caudal variable y con dos sentidos de giro.

Motor neumático de caudal variable y con un sentido de giro.

Actuador giratorio limitado.

Símbolo

También es importante mencionar que en los planos neumáticos muy complejos se pueden añadir listas de elementos que simplifican el esquema y se pueden incluir codificaciones que identifiquen los elementos. En la lista de elementos también se puede incluir la cantidad de elementos, el tipo y detalles relacionados con la marca o referencia.

La lista de elementos debe ser semejante a la lista de piezas de un plano de conjunto de una máquina o dispositivo mecánico.

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Diagrama eléctrico Los diagramas eléctricos son ampliamente utilizados a todo nivel y son más conocidos en la práctica como circuitos eléctricos. Este tipo de planos eléctricos son muy comunes en el campo de la construcción o infraestructura para esquematizar redes de iluminación, distribución o circuito eléctricos domiciliarios, en el campo automotriz también son muy comunes para esquematizar circuitos eléctricos o electrónicos del automotor. A nivel de máquinas donde se combinan dispositivos eléctricos con dispositivos mecánicos o de otro tipo, también es común encontrar diagramas eléctricos que permiten establecer las conexiones o ramales de distribución eléctrica de la máquina.

Es este apartado se mencionaran algunos símbolos que se incluyen comúnmente en diagramas eléctricos y que conocerlos permitirá a quien interpreta un plano de este tipo, identificar los componentes o la función que cumplen dentro del sistema.

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Símbolos empleados en sistemas eléctricos

Conductores, componentes pasivos, elementos de control y de protección Descripción

Símbolo

Descripción

Objeto(contorno de un Objeto) Por ejemplo: - Equipo - Dispositivo - Unidad funcional - Componente - Función

Conductor

Lámpara, símbolo general.

Luminaria, símbolo general.

Lámpara fluorescente, símbolo general.

Conductores(unifilar) Las dos representaciones son correctas Ejemplo: 3 conductores

Luminaria con tres tubos fluorescentes (multifilar)

Conexión flexible

Luminaria con cinco tubos fluorescentes (unifilar)

Cable coaxial

Resistencia, símbolo general.

Conexión trenzada Se muestran 3 conexiones

Resistencia variable

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Símbolo

Corriente continua

Condensador, símbolo general.

Corriente alterna

Bobina, símbolo general, inductancia, arrollamiento o reactancia

Corriente rectificada con componente alterna.

Bobina con núcleo magnético

(Si es necesario distinguirla de una corriente rectificada y filtrada) Polaridad positiva

Fusible

Polaridad negativa

Pararrayos

Neutro

Elemento calefactor

Tierra

Calentador de agua.

Símbolo representado con cableado.

Masa, Chasis Se puede omitir completa o parcialmente las rayas si no existe ambigüedad. Si se omiten, la línea de masa debe ser más gruesa.

Ventilador. Símbolo representado con cableado.

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Punto de salida para aparato de iluminación Símbolo representado con cableado.

Interruptores Descripción

Símbolo

Descripción

Interruptor normalmente abierto (NA).

Interruptor bipolar.

Unifilar.

Cualquiera de los dos símbolos es válido.

Interruptor normalmente cerrado (NC).

Conmutador

Contacto de cierre de control manual, símbolo general

Interruptor automático. Símbolo general.

Interruptor de mando Pulsador normalmente cerrado

Interruptor. Unifilar.

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Símbolo

Interruptor con luz piloto. Unifilar.

Pulsador normalmente abierto

Interruptor unipolar con tiempo de conexión limitado.

Unifilar.

Instrumentos de medida y señalización Descripción

Símbolo

Descripción

Relé de medida.

Indica los parámetros del dispositivo en el siguiente orden: - Magnitud característica y su forma de variación.

- Sentido de flujo de la energía.

- Campo de ajuste.

- Relación de restablecimiento.

- Acción retardada.

- Valor de retardo temporal

Símbolo general: bobina de relé, contactor u otro dispositivo de mando.

Si un dispositivo tiene varios devanados, se puede indicar añadiendo el número de trazos inclinados en el interior del símbolo.

El asterisco se debe reemplazar por una o más letras o símbolos distintivos

Relé electromagnético.

Relé electro térmico.

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Símbolo

Aparato registrador. Símbolo general.

El asterisco se sustituye por el símbolo de la magnitud que registrará el aparato

Vatímetro registrador.

Voltímetro. Indicador de tensión.

Fasímetro. Indicador del ángulo de desfase.

Osciloscopio. Indicado r de formas de onda.

Frecuencímetro. Indica dor de la frecuencia.

Termómetro.

Pirómetro. Indicador de la temperatura.

Galvanómetro. Indicado r del aislamiento galvánico.

Símbolo general: Aparato indicador.

El asterisco se sustituye por el símbolo de la magnitud que indicará el aparato. Ejemplos:

Tacómetro. Indicador de las revoluciones.

A = Amperímetro. mA = miliamperímetro.

V = Voltímetro.

W = Vatímetro.

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Producción, transformación y conversión de la energía eléctrica Descripción El asterisco, *, será sustituido por uno de los símbolos literales siguientes: G = Generador GS = Generador síncrono M = Motor MG = Máquina reversible (que puede ser usada como motor y generador) MS = Motor síncrono

Símbolo

Descripción

Máquina rotativa. Símbolo general.

Pila o acumulador, el trazo largo indica el positivo

Transformador de tres arrollamientos. Multifilar

Transformador de corriente o transformador de impulsos. Multifilar

Motor de corriente continua.

Motor paso a paso.

Motor serie, de corriente continua

Motor de excitación (shunt) derivación, de corriente continua

Motor de colector serie monofásico. Máquina de corriente alterna.

Motor serie trifásico. Máquina de colector.

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Símbolo

Motor síncrono monofásico.v

Generador síncrono trifásico de imán permanente.

Motor de inducción trifásico con rotor en jaula de ardilla.

Transformador de dos arrollamientos (monofásico). Unifilar

Transformador de dos arrollamientos (monofásico). Multifilar

Transformador de tres arrollamientos. Unifilar

Convertidor. Símbolo general.

Se pueden indicar a ambos lados de la barra central un símbolo de la magnitud, forma de onda, etc. de entrada y de salida para indicar la naturaleza de la conversión.

Rectificador de doble onda, (puente rectificador).

Convertidor de corriente continua. (DC/DC)

Rectificador. Símbolo general (convertidor de AC a DC)

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Rectificador / ondulador; Rectificador / inversor.

Ondulador, Inversor. (convertidor de DC a AC)

Arrancador de motor por etapas. Se puede indicar el número de etapas. Unifilar.

Arrancador de motor. Símbolo general. Unifilar.

Arrancador regulador, Variador de velocidad. Unifilar.

Arrancador directo con contactores para cambiar el sentido de giro del motor. Unifilar.

Arrancador estrella triángulo. Unifilar.

Semiconductores Descripción

Símbolo

Descripción

Diodo

Triac.Tiristor tríodo bidireccional.

Diodo emisor de luz (LED)

Transistor bipolar NPN

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Símbolo

Diodo Zener

Transistor bipolar PNP

Tiristor

Transistor de efecto de campo (FET) con canal de tipo N

Diac.Tiristor diodo bidireccional.

Transistor de efecto de campo (FET) con canal de tipo P

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Enlaces de interés Dónde podemos encontrar más información

 Simbología en sistemas: http://www.euskalnet.net/j.m.f.b./neunatica.htm http://sitioniche.nichese.com/simbolos%20neumaticos.html http://d1105488.mydomainwebhost.com/portaleso/trabajos/tecnologia/neum a.ehidra/ud_simbologia_neu.pdf http://www.fluiddraw.de/fluidsim/download/v3/hb-spa-p.pdf http://www.fluiddraw.de/fluidsim/indexdemo3_e.htm

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