CONCEPTOS PREVIOS
. Calcula la fuerza que ejercerá un pistón de 5 cm de diámetro, si le llega aire procedente de una tubería a 6 bares de presión. 1
APLICACIONES DE LA NEUMATICA
VENTAJAS ●
●
●
●
●
●
La neumática es capaz de desarrollar grandes fuerzas, imposibles para la tecnología eléctrica. Utiliza una fuente de energía inagotable: el aire. Es una tecnología muy segura: no genera chispas, incendios, riesgos eléctricos, etc. Es una tecnología limpia, muy adecuada para la industria alimentaria, textil, química, etc. Es una tecnología muy sencilla, que permite diseñar sistemas neumáticos con gran facilidad. La neumática posibilita sistemas con movimientos muy rápidos, precisos, y de gran complejidad.
INCONVENIENTES ●
Las principales desventajas de la neumática son: El funcionamiento de los sistemas neumáticos es ruidoso, ya que el aire comprimido se expulsa al exterior una vez ha sido utilizado.
● ●
Es una tecnología más costosa que la tecnología eléctrica, pero el coste se compensa por su facilidad de implantación y buen rendimiento
CIRCUITOS NEUMATICOS ●
●
En electricidad es necesario utilizar un circuito eléctrico para usar la energía de la corriente eléctrica. En neumática es necesario emplear circuitos neumáticos para aprovechar la energía del aire comprimido.
Compresor neumático. ●
●
Es el dispositivo encargado de generar el aire comprimido Los compresores son motores eléctricos o de combustión que aspiran el aire de la atmósfera y lo comprimen hasta alcanzar la presión de funcionamiento requerida por la instalación.
● ●
Según el tipo de movimiento del motor, los compresores neumáticos se dividen en dos categorías: alternativos rotativos
●
●
●
●
Compresor de Émbolo
El compresor más habitual en las industrias ya que es barato y robusto. Por otro lado, necesita lubricación para su funcionamiento y produce elevado calentamiento del aire. Se puede utilizar tanto para equipos estacionarios como móviles, en una gran variedad de tamaños. Los más grandes pueden llegar a entregar caudales superiores a los 500 m3/min. Las presiones suelen alcanzar los 6-7 bares.
●
Su principio de funcionamiento es sencillo. El eje desplaza a un émbolo con movimientos alternativos. En la fase de aspiración, el aire llena la cavidad del pistón. En la fase de compresión, al desplazarse el émbolo hacia arriba, reduce el volumen del gas y lo impulsa hacia la línea de distribución.
●
●
●
Para alcanzar mayores presiones y aumentar el rendimiento, algunos compresores disponen de varios pistones (compresores multietapas) dispuestos en serie. El aire que sale de una etapa se vuelve a comprimir en la siguiente, hasta alcanzar presiones cercanas a los 200 bares.
●
●
●
●
compresor de Membrana
Su funcionamiento es similar a los de émbolo. Una membrana se interpone entre el aire y el pistón, de forma que se aumenta su superficie útil y evita que el aceite de lubricación entre en contacto con el aire estos compresores proporcionan aire limpio, por lo que son adecuados para trabajar en industrias químicas o alimentarias. Normalmente no superan los 30m3/h de caudal. Se utilizan para presiones inferiores a los 7 bares.
●
●
●
●
Compresor de Paletas
Están constituidos por un rotor excéntrico que gira dentro de un cárter cilíndrico. Este rotor está provisto de aletas que se adaptan a las paredes del cárter, comprimiendo el aire Necesitan lubricación para las piezas móviles, reducir el rozamiento de las paletas y mejorar la estanqueidad. Suelen utilizarse en campos o instalaciones que exijan caudales inferiores a 150m3/h y presiones máximas de 7 bares.
VIDEO
●
●
●
●
●
Compresor de tornillo
Funcionan mediante dos rotores helicoidales paralelos, que giran en un cárter en sentidos contrarios e impulsan el aire de forma continua. El rotor macho, conectado al motor, arrastra al rotor hembra como consecuencia del contacto de sus superficies, sin ningún engranaje auxiliar. El volumen libre entre ellos disminuye comprimiendo el aire Pueden dar caudales elevados, 24.000m3/h y presiones cercanas a los 10 bares. También se pueden colocar en serie varias etapas, llegando a presiones de 30 bares.
Acumulador La mayoría de los compresores incluyen un depósito o tanque que actúa como acumulador. El aire comprimido generado por el compresor se almacena en el depósito, para evitar que el compresor tenga que estar siempre trabajando. El compresor sólo se vuelve a poner en marcha cuando la presión en el depósito sea baja (ahorrando así la gasolina o electricidad necesarias para mover el motor del compresor).
Unidad de mantenimiento
El aire es acondicionado por la unidad de mantenimiento para proteger las vรกlvulas y actuadores hacia los que el aire se dirige. Esta preparaciรณn del aire la ejecutan los elementos de los que consta la unidad:
●
Filtro: elimina la humedad y partículas de polvo contenidas en el aire. Incluye una llave de purga para desalojar los líquidos condensados.
Deshumidificador : para eliminar la humedad del aire, protegiendo al resto del circuito de la oxidacion y corrosion.
●
Regulador de presión (con manómetro): mantiene la presión constante, para evitar fluctuaciones que pongan en riesgo el funcionamiento de la instalación.
●
Lubricador: inyecta aceite lubricante en el aire comprimido para evitar oxidaciones y corrosión enlos elementos neumáticos, y para engrasar las partes móviles del circuito.
VIDEO
Elementos actuadores ●
●
●
Son los cilindros
y actuadores rotativos
Los cilindros son actuadores lineales, también se les llama motores lineales, transforman la energía neumática en energía mecánica (en movimientos lineales). Los cilindros se clasifican en dos tipos básicos:
●
Cilindros de simple efecto
●
Cilindros de doble efecto
●
● ●
●
CILINDRO DE SIMPLE EFECTO
demo AI cilindro de simple efecto se le aplica presión solo por un extremo, con lo cual solo realiza trabajo en un sentido, cuando el aire que les ha hecho salir escapa, retroceden. Existen dos tipos de cilindros de simple efecto; de retroceso por muelle de retroceso externa.
por
fuerza
●
CILINDRO DE DOBLE EFECTO
Los cilindros de doble efecto pueden realizar el trabajo en ambas direcciones porque se les aplica la presión en ambas caras del émbolo. Principalmente se utilizan dos tipos de configuraciones:
●
Cilindro diferencial: Un solo vástago y relación de superficies (émbolo vástago) de 2:1. Se utiliza cuando solo se quiere realizar trabajo en un sentido.
demo
●
●
Cilindros de doble vástago: Tienen vástago por las dos partes del embolo. Se utiliza cuando se quiere realizar trabajo en las dos direcciones, la carga se puede colocar en uno de los vástagos o en ambos
demo
VIDEO
VIDEO Actuadores rotatorios
Valvulas ●
Las válvulas de vías son elementos que modifican, abren o cierran los pasos del flujo de aire en sistemas neumáticos. La principal misión de las válvulas distribuidoras es controlar los movimientos de salida y retroceso de los cilindros.
Mando directo de un cilindro de simple efecto: el vĂĄstago avanza al accionar un pulsador y retrocede al dejar de pulsarlo (tambiĂŠn se dice que avanza por impulso permanente).
Mando directo de un cilindro de doble efecto: el vรกstago avanza al accionar una palanca con enclavamiento y retrocede cuando volvamos a accionarla. Usar vรกlvula 4/2.
Mando directo de un cilindro de doble efecto: el vรกstago avanza a velocidad lenta al accionar un pulsador y retrocede a velocidad normal al dejar de pulsarlo. Usar vรกlvula 5/2.
Dibuje un circuito en el que se active un cilindro al pulsar manualmente una vรกlvula 3/2, con regulaciรณn de velocidad en el avance y en el retroceso y, al soltar, el cilindro recupere su posiciรณn inicial. Nombrar todos los elementos del circuito
.
Mando directo de un cilindro de simple efecto desde cuatro puntos distintos: el vĂĄstago avanza a velocidad lenta al accionar cualquiera de los cuatro pulsadores y retrocede a velocidad lenta cuando ninguno estĂŠ pulsado
Mando directo de un cilindro de simple efecto: el vรกstago avanza al accionar simultรกneamente tres pulsadores y retrocede al dejar de pulsar al menos uno de ellos: a) Sin usar vรกlvulas de simultaneidad. b) Usando vรกlvulas de simultaneidad.
Mando indirecto de un cilindro de simple efecto: el vรกstago avanza al accionar un pulsador y retrocede al dejar de pulsarlo
●
Mando indirecto de un cilindro de doble efecto: el vástago avanza al accionar el pulsador A (también se dice que avanza por impulso instantáneo) Retrocede al accionar el rodillo B.
●
Mando indirecto de un cilindro de doble efecto: el vástago avanza a velocidad lenta si accionamos simultáneamente el pulsador pilotado A y el rodillo pilotado B o si accionamos la palanca C; . Los escapes van con silenciador. Usar válvula 5/2.
Mando indirecto de un cilindro de doble efecto: avance desde dos puntos distintos con dos pulsadores y retroceso lento mediante otros dos pulsadores simultĂĄneamente.