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NEUMÁTICA Y ELECTRONEUMÁTICA Instructor:

UNIDAD 1 NEUMATICA TEMA 1 : Generación,

acondicionamiento y distribución de aire comprimido.

Definición de Neumática: Es una técnica que estudia los fenómenos y las aplicaciones del aire comprimido y depresión (vació)

Ventajas del aire comprimido: n Abundante y gratis n Transportable y almacenable n Características independientes de la temperatura n Movimientos lineales. Velocidad alta (1m/s) n Antideflagrante n Desechable n Admite sobrecargas n Fácil instalación y componentes baratos n Limpio

Inconvenientes: 1. Es la energía más cara 2. El aire contiene suciedad y agua.

Problemas de oxidación, corrosión 3. Disponibles pequeños esfuerzos 4. Limitación en desplazamientos 5. Es compresible. Mala regulación de

movimiento 6. Ruidoso

¿Qué es presión? Es la consecuencia de aplicar una fuerza sobre una determinada

superficie: Unidades de medida: n Pa = 1 N/m2 n Bar = 1x10e5 Pa n Kg/cm2 = 9,81 x10e4 Pa n 1 libra/pulgada2 (lb/in2) = 6,90 x 10e3 newton/metro2

(N/m2) n 1 pascal (Pa) = 1 newton/metro2 (N/m2) = 1,45 x 10e-4

libra/pulgada2 (lb/in2) Equivalencias aproximadas: 1 bar ≈ 1 atm ≈ 1 Kg/cm2

Tipos de Presión

Según el valor de referencia:

Presión absoluta: Presión que toma como referencia el vacío Presión atmosférica: Presión absoluta ejercida por la atmósfera. Presión relativa: Presión manométrica

CAUDAL: n Cantidad de fluido que atraviesa una sección en

una unidad de tiempo n Tipos de caudal n Caudal másico n Caudal volumétrico n Unidades de medida: n m3/s n l/min n m3/hora

ESTRUCTURA DE LA NEUMÁTICA

COMPRESOR Dispositivo que toma aire atmosférico y entrega aire a mayor presión (aire comprimido).

TIPOS DE COMPRESORES

***SIMULACION DE UN COMPRESOR***

Actividades:

1. Explicar tipos, partes y funcionamiento del compresor

2. Identificar tipo de compresor es en la planta

3. Dar recomendaciones de seguridad y mantenimiento

Filtros

Elemento que se utiliza para retener las partículas sólidas que arrastra el aire

n Colocación de los distintos filtros: n 1.-Filtro a la entrada del compresor: El aire

atmosférico contiene gran cantidad de partículas (polvo, polen…) que pueden dañar al compresor

n 2.- Filtro de línea principal (a la salida del depósito): Se trata de un filtro de gran capacidad, mínima caída de presión, capaz de retener partículas sólidas y vapores de aceite.

n 3.- Filtro a la entrada de la máquina: Se trata de un filtro tan exigente como lo requiera la máquina o la instalación.

n

Secadores n Elemento que se utiliza para retener el agua que contiene el

aire n tipos: n 1.-Secado por absorción (químico): Se hace pasar el aire a

través de un agente secante, que reacciona con la humedad para formar un subproducto.

n 2.- Secado por adsorción (físico): Se hace pasar el aire a través de un material poroso que retiene la humedad.

n 3.- Secado por refrigeración: Se trata de una unidad que elimina el agua por condensación mediante enfriamiento, usando un sistema convencional de refrigeración.

Depósito n Acumulador de aire situado tras el compresor con

los n siguientes propósitos: n 1.-Amortiguar las oscilaciones en el caudal de aire n 2.-Almacenar suficiente cantidad de aire para

permitir periodos de parada del compresor n 3.- Atender aumentos repentinos en la demanda n 4.- Permite que el aire se enfríe n 5.- Permitir la decantación de aceite y agua del aire n 6.- El depósito debe disponer de los siguientes

elementos: n válvula de seguridad n manómetro y termómetro n Purgador (manual y automático)

Regulación de presión en el deposito

Unidad de mantenimiento

Se encarga de dar el último tratamiento al aire antes de entrar a la máquina.

Consta de: 1.-Unidad de filtrado: Realiza un filtrado según

requiera la máquina y elimina agua 2.-Regulador de presión: Suministra una presión de

aire constante 3.- Lubricador: Añade al aire unas gotitas de aceite en

suspensión para prolongar la vida de las partes móviles de la máquina.

Unidad de mantenimiento

1.-Compresor 2.-Motor 3.-Presóstato 4.-Entrada de aire a

presión 5.-Deposito 6.-Manómetro 7.-Purga

8. válvula de seguridad 9.-Refrigeración 10.-Filtro 11.-purga 12.-Unidad de Servicio 13.-Válvulas 14.-Actuadores

n Para llevar el aire comprimido hasta las máquinas, se utilizan tuberías.

n La disposición de la tubería principal puede ser:

n Línea abierta: Para tuberías de longitud no elevada.

n Línea cerrada: Para tuberías de longitud elevada. Evita grandes caídas de presión.

Distribución de aire comprimido

Disposición de tuberías

UNIDAD 2 SISTEMAS NEUMÁTICOS REGULADOS Actuadores

Transforman la energía neumática del aire en energía mecánica

Según el tipo de movimiento que realizan pueden ser: •Cilindros: movimiento lineal •Motores: movimiento de rotación •Pinzas: sujeción

PARTES DE UN CILINDRO

TIPOS DE CILINDROS

SIMPLE EFECTO n El aire comprimido realiza

trabajo en un solo sentido.

n Tiene una única vía n El movimiento de retorno

del émbolo lo realiza un muelle o alguna fuerza exterior.

DOBLE EFECTO n El aire comprimido realiza

trabajo en los dos sentidos n Tiene dos vías (una para

cada sentido) n No necesita muelle

CON AMORTIGUACIÓN n Se utilizan para amortiguar

masas n de gran inercia,

disminuyendo la velocidad al final del recorrido

n La amortiguación puede ser fija o regulable

DOBLE VÁSTAGO n Es un cilindro de doble

efecto n Permite

VÁLVULAS DIRECCIONALES

Permiten controlar el sentido de circulación del aire comprimido. Denominación (nº de vías/nº de posiciones) Posiciones n Se representan por cuadrados. Nº de cuadrados=nº de

posiciones. n Uno de ellos representa la posición de reposo

Dentro de cada cuadrado se representan las líneas del flujo de aire

Vías n Son las conexiones del aire comprimido. Los

orificios por donde entra o sale el aire. n Se representan mediante segmentos en el cuadrado

de la posición de reposo. n Se conectan a una línea (de presión o de pilotaje),

a una toma de presión o a escape directo a la atmósfera.

MANDO PARA VÁLVULAS DIRECCIONALES

Mando de actuación nSe representa en el lado izquierdo nEs el que permite activar la válvula

Mando por botón pulsador

Mando de reposición nSe representa en el lado de la derecha nEs el que lleva la válvula a la posición de reposo

Retorno por resorte

MANDO PARA VÁLVULAS

MANDO PARA VÁLVULAS

n Ejemplo 1: Gobierno de un cilindro de simple efecto mediante dos válvulas 2/2 Mando por pulsador Retorno por muelle

Ejemplo 2: Gobierno de un cilindro de doble efecto mediante dos válvulas

3/2 n Al actuar sobre el Avance, el émbolo se desplaza a la derecha. n Al actuar sobre el Retorno, el émbolo se desplazará a la

izquierda, solo cuando se haya quitado la orden de Avance.

VÁLVULAS DE REGULACIÓN Y CONTROL n Permiten realizar funciones lógicas, regular la velocidad de

avance o retroceso de los cilindros o la fuerza que desarrollan. n Funciones lógica

Ejemplo 3: n Gobierno de un cilindro de doble efecto con avance mediante

pulsador y pedal a la vez y retroceso mediante pulsadores desde dos puntos distintos.

CONTROL DE VELOCIDAD

Válvula anti retorno: Permite la circulación del aire en un solo sentido Válvulas reguladoras de caudal (estranguladoras) Permiten controlar el caudal y por tanto la velocidad de avance o

retroceso de un cilindro n Bidireccional n Unidireccional

Válvula de escape rápido n Permite enviar el aire de escape rápidamente al exterior, sin

recorrer tuberías ni válvulas distribuidoras n Aumenta la velocidad del cilindro

Regulación de la velocidad de avance y retroceso de un cilindro de doble efecto.

Ejemplo 4

Ejemplo 5: n Avance de un cilindro de doble efecto a velocidad lenta y

retroceso muy rápida.

Temporizador a la desconexión

n Temporizador a la conexión n Al activar el temporizador, ingresando presión por la vía (Z)

iniciara el retraso de tiempo de acuerdo a la regulación del caudal que el usuario le fije, tiempo después el temporizador responderá con una presión de salida en el puerto (A) que proviene del puerto (P)

Ejemplo 6

Automatizar la puerta de un garaje. El cilindro debe salir cuando se active uno de los dos pulsadores (dentro o fuera), para que la puerta se abra. Cuando se detecta la puerta abierta, se espera un tiempo y se inicia el cierre a velocidad lenta.

CASOS PROPUESTOS

TOPICOS DE SEGURIDAD

1.- No recargarse en compresor por que podría encenderse de manera automática 2.- al Dar Mantenimiento a los sistemas neumáticos se debe suspender el suministro de energía eléctrica y

aire comprimido 3.- Dejar letreros y asegurar con candados en los interruptores eléctricos, indicando que se esta dando

mantenimiento en cierta área 4.-cuando se proceda a purgar un tanque de aire. Se recomienda hacerlo de la siguiente manera: a) Suspender el suministro eléctrico al compresor b) Desfogar la presión del aire por la unidad de servicio en su totalidad c) Desatornillar la purga del tanque , vaciando el condensado en un deposito en su totalidad d) Activar el compresor para que se expulse mejor el condensado del tanque e) Desactivar el compresor y suspender el suministro de energía eléctrica f) Atornillar o cerrar la purga g) Verificar que el tornillo este bien apretado h) Restituir el suministro eléctrico al compresor

5.- antes de restituir el suministro de aire se debe avisar a las áreas afectadas con el fin de no causar un

accidente

Gracias por su asistencia