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Automatización neumática 1
AUTOMATIZACIÓNNEUMÁTICA
Conceptos básicos, elementos y esquemas
Ramón Gamal Amar Lolas.Licenciado en ciencias de la ingeniería mecánica. UTFSM.
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Automatización neumática 2
Magnitudes y unidades
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Automatización neumática 3
Ecuación de los gases perfectos
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Automatización neumática 4
Ley de Boyle -Mariotte
El volumen es inversamente proporcional a la presión:
•Si la presión aumenta, el volumen disminuye.
•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.
P1 · V1 = P2 · V2; T = cte
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Automatización neumática 5
Leyes de Charles- Gay LussacEl presión del gas es directamente proporcional a su temperatura:
•Si aumentamos la temperatura, aumenta la presión.
•Si disminuimos la temperatura, disminuye la presión.
P1 / T1 = P2 / T2; V = cte
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Automatización neumática 6
Elementos de una instalación neumática
PRODUCCIÓN Y TRATAMIENTO DE AIRE• COMPRESOR.• MOTOR ELÉCTRICO.• PRESOSTATO.• VÁLVULA ANTIRETORNO.• DEPÓSITO.• MANÓMETRO.• PURGA AUTOMÁTICA.• VÁLVULA DE SEGURIDAD.• SECADOR DE AIRE REFRIGERADO.• FILTRO DE LÍNEA.
CIRCUITO DE UTILIZACIÓN• TOMA DE AIRE.• PURGA AUTOMÁTICA.• UNIDAD DE MANTENIMIENTO: FRL.• VÁLVULA DIRECCIONAL.• ACTUADOR.• CONTROLADORES DE VELOCIDAD.
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Automatización neumática 7
Compresores alternativos
Compresor de pistón de una etapa
Compresor de pistón de dos etapas Compresor de diafragma
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Automatización neumática 8
Compresores rotativos
COMPRESOR DE PALETAS
COMPRESOR DE TORNILLO
TURBO COMPRESOR RADIAL
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Automatización neumática 9
Conducto principal en línea abierta
Red de distribución de aire
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Automatización neumática 10
Conducto principal en anillo
Red de distribución de aire
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Automatización neumática 11
Componentes principales de un circuito neumático
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Automatización neumática 12
Unidad de mantenimiento
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Automatización neumática 13
Válvulas distribuidoras
Válvulas distribuidoras
Válvula 2/2 Válvula 3/2 Válvula 4/2 Válvula 5/2 Válvula 5/3
NA
NC
NA
NC
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Automatización neumática 14
Nomenclatura: Vías y posiciones.
Válvula de 3 vías y 2 posiciones, normalmente cerrada 3/2 con accionamiento por pulsador y retorno por muelle
Válvula de 4 vías y 2 posiciones, 4/2 con accionamiento por rodillo y retorno por muelle
Válvula 5/2 biestable accionamiento neumático Electroválvula 5/2 biestable
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Automatización neumática 15
Código de las vías de una válvula
CONDUCTOS NORMA ISO NORMA CETOP
Alimentación de presión P 1
Conductos de trabajo A, B, C, ... 2, 4, 6, ...
Escapes R, S, T, ... 3, 5, 7, ...
Conductos de pilotaje Z, Y, X, ... 12, 14, 16, ...
ISO, International Organization Standarization.
CETOP, Comité Europeo de las Transmisiones Óleo-hidráulicas y Neumáticas
En neumática, la ISO 1219 es equivalente a la UNE 101 149-86.
UNE, Una Norma Española.
AB
RPS
YZ 24
315
1214
ISO CETOP
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Automatización neumática 16
Accionamiento de las válvulas
3/2 NC pulsador retorno muelle
4/2 pulsador retorno muelle
5/2 pilotada biestable
EJEMPLOS
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Automatización neumática 17
Válvulas reguladoras, de control y de bloqueo
Antirretorno
Reguladora de caudal
Reguladora de caudal unidireccional
Selectora de circuito
De simultaneidadEscape rápido
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Automatización neumática 18
Actuadores
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Automatización neumática 19
Cilindro de simple efecto
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Automatización neumática 20
Cilindro de doble efecto
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Automatización neumática 21
Fuerza que ejerce el vástagoCilindro de simple efecto Cilindro de doble efecto
Fuerza teórica
Fuerza efectiva en el avance
Fuerza efectiva en el avance
Fuerza efectiva en el retroceso
P = Presión, N/m2.
E = Empuje del muelle, N.
D = Diámetro del émbolo, mm2.
D = Diámetro del vástago, mm2.
η = Rendimiento del cilindro.
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Automatización neumática 22
Métodos de fijación de cilindros
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Automatización neumática 23
Aplicación de cilindros
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Automatización neumática 24
Aplicación de cilindros
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Automatización neumática 25
Aplicación de cilindros
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Automatización neumática 26
Realización del esquemaNIVEL COMPONENTE EJEMPLOS
6º Elementos de trabajo Cilindros, motores neumáticos
5º Elementos de regulación de velocidad Reguladores de caudal unidireccional
4º Elementos de potencia Válvula distribuidora para el cilindro
3º Elementos de tratamiento de señal Selectores de función “O” e “Y”
2º Elementos de entrada de señal Microválvulas acc. manual, final de carrera
1º Fuente de alimentación de energía Unidad de mantenimiento
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Automatización neumática 27
Numeración de elementos1. Los elementos de trabajo van numerados por este orden: 1.0, 2.0...2. Los elementos de potencia o distribuidores principales llevan: 1.1, 2.1...3. Los captadores de señal se nombran con: - Los que intervienen en la salida del vástago (pares): 1.2, 1.4, 1.6... 2.2, 2.4, 2.6... - Los que intervienen en el retroceso del vástago (impares): 1.3, 1.5, 1.7. .. 2..3, 2.5, 2.7. ..4. Los elementos de regulación de velocidad: - Los que intervienen en la salida del vástago (pares): 1.02, 2.02 - Los que intervienen en el retroceso del vástago (impares): 1.03, 2.035. Los elementos auxiliares de producción y tratamiento de aire: 0.1, 0.2, 0.3...
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Automatización neumática 28
Temporizadores
A la conexión A la desconexión
Conversión de una señal permanente en un impulso
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Automatización neumática 29
Diagrama de movimientos
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Automatización neumática 30
Representación de secuencias. Mecanismo de plegado
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Automatización neumática 31
Representación de secuencias. Mecanismo de conformado.
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Automatización neumática 32
Representación de secuencias. Mecanismo de curvado.