neumática industrial

Mg. José Antonio Velásquez C.

Diseñar, construir y probar circuitos neumáticos.Tener conocimiento de los últimos avances y desarrollo.Encontrar y corregir fallas sencillas en sistemas.Aplicar la neumática en la automatización de procesos industriales.

NEUMÁTICA INDUSTRIALNEUMÁTICA INDUSTRIAL

OBJETIVOSOBJETIVOS


PROPIEDADES DEL AIRE COMPRIMIDO

• Abundante

•Transporte

•Almacenable

•Temperatura

•Antideflagrante

•Limpio

•Constitución de los Elementos

•Velocidad

Ventajas

• Ruido

•Fuerza

•Señales Lentas

•Preparación

•Compresibilidad

•Costos

Desventajas


NEUMATICA

Producción de trabajo mediante el aprovechamiento de la energía potencial del aire comprimido


La unidad de mantenimiento representa una combinación de los siguientes elementos

•Filtro de aire comprimido

•Regulador de Presión

•Lubricador de aire comprimido.


•Rápido desgaste de piezas móviles en cilindros y valvulas

•Formación de gotas de agua en las conducciones

•En el lubricador se deposita agua.

•Velocidad lenta de los elementos de trabajo.

•Los silenciadores de las válvulas se ensucian

•Velocidad lenta de los elemntos de trabajo


•Examinar los diferentes elementos de la unidad de mantenimiento

•Condensación en el filtro de aire

•Cartucho filtrante en el filtro de aire

•Graduación del regulador de presión

•Graduación del lubricador de aire comprimido

•Utilización del aceite adecuado

•Sentido de paso de la unidad de mantenimiento


ACTUADORES


Cilindro de simple efectoCilindro de doble efecto

Cilindro con amortiguación neumáticaCilindro con detección magnéticaMotor neumático

Cilindro giratorio

Actuadores:


PARTES DE UN CILINDRO A. Tuerca del vastago

B. Vastago

C. Tapas posterior y anterior

D. Junta del Vastago O Rascador

E. Cojinete del Vastago

F. Junta de Amortiguacion

G. Anillo de Amortiguacion

H. Camisa del Cilindro

I. Amortiguacion

J. Junta del embolo

K. Reten

L. Anillo Deslizante

M. Embolo

N. Rosca


Clases de Cilindros

• Simple efecto con / sin resorte• Doble efecto• Sin vástago• Giratorio• Tandem• Duplex• Anclajes


Simple efecto con resorte• Producen trabajo en una sola

dirección• Normalmente in• Normalmente out


Simple efecto sin resorte

• Requieren de alguna fuerzaexterna (gravedad) parahacerlo regresar


Doble efecto no amortiguados• Producen trabajo en dos direcciones• Adecuados para trabajos a baja velocidad• A alta velocidad se les usa con algun tipo de amortiguación

externa


Doble efecto amortiguación fija

• Los cilindros de diámetro pequeño tienen amortiguadores no ajustables


Doble efecto amortiguación ajustable

• Se desacelera la velocidad del piston al final de su carrera


Doble efecto magnéticos

• Se les utiliza con sensores de posición para ajustar la carrera del pistón


Cilindros giratorios

• Utilizados para girar elementos de trabajo u operar valvulas de control de procesos

• Permiten el giro de hasta 360o• Existen dos tipos:

• De vena giratoria• De tornillo sinfin y piñón


Cilindro de Vena Giratoria• Doble efecto de hasta 2700 de ángulo de giro


Cilindro giratorio de tornillo sinfin y piñón

• De doble efecto y simple torque


Cilindro giratorio de tornillo sinfin y piñón

• De doble efecto y doble torque


Cilindros sin vástago

• Con amortiguación ajustable


Guías• Guias internas se usan en

aplicaciones de poca cargao peso

• Guias externas permiten suuso en aplicaciones con mayor carga o peso

• Guias de rodillo (roller) se usan para conseguir másprecisión y area de apoyo

• Para max precisión se puede usar un carro (UW) anexado a dos guiasexternas Roller

Interna Externa

UW


Guias de Rodillo (Roller)

• Para cargas pesadas• Carrera de hasta 4.5 m • Con opción de

amortiguadores en losextremos


Principio de operación

• The sealing strips are parted and closed as the piston moves through the stroke

• Los puertos de alimentación y escape están situados en el mismo extremo del cilindro


De Doble vástago• Widely spaced piston rod bearings giving a more rigid construction

and better stability against side loads.• The effective area of the piston is the same on both sides.

Pressure equalisation creates a force balance across the piston.• One working end, other could operate limit switches.


Cilindros Tandem• Poseen un solo vástago con dos pistones• Al duplicarse el área, se duplica la fuerza ejercida• En realidad debido al vastago intermedio, el area del pistón

delantero es menor que el area del pistón trasero• Se usan cuando se requiere mayor fuerza y no se dispone de

espacio para cilindros con gran diámetro


Cilindros Duplex• Tiene dos vástagos (no unidos) siendo el vástago trasero más

pequeño• El vástago trasero ejerce una fuerza mayor que el vástago

delantero• Esto debido a que tiene mayor area de acción durante la carrera


Cilindros de Impacto• Existe una cámara con un

margen de espacio paraeventual expulsión

• El area del piston paraexpulsion es parcialmentecubierta de tal manera que espoca la fuerza inicial ejercida

• De pronto el area paraexpulsion es expuestacompletamente provocandoun salto en la aceleracion


Cilindros de Impacto

• Deben usarse verticalmente• El marco de sujeción debe ser

suficientemente robusto parasoportar la fuerza de impacto

• Se acostumbra utilizar un marco de 4 columnas.

• La plataforma horizontal superior debe ser de espesorsuficiente para evitar flexión


Fuerza (diámetro) Diámetros Estandar(mm)

SELECCIÓN DE CILINDROS


Carrera

Longitudes de carrera

Cilindros Compactos (mm): 5, 10, 15, 20, 25, 30 , 40, 50, 60, 80

Cilindros normalizados(mm): 25, 40, 50, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500

Carreras Disponibles hasta 2000mm

Carrera


EjemploMasa = 40 kg => Aprox. Carga de 400N

Carrera = 150 mm

Presión de trabajo = 6 bar

Diámetro del cilindro = ?


Diagrama de Fuerza del Cilindro


Accesorios de Montaje


Montajes (anclaje)

• Los cilindros puedensujetarse a una pared o a unamáquina de manera fija o articulada

• Los puntos de sujeciónpueden ser el cuerpo del cilindro o el extremo del vástago

AK B C

F

G L

UF tuerca


Montajes

A AK B C D D2

F G L M R S

SS SW UF UH UL UR

US NUT


Montajes Fijos

B Rear Flange

G Front Flange

C Foot

A Tie rod extension


Montajes Articulados

D Rear Clevis H CentreTrunnion

R Rear Eye

F Rod Clevis L Rear Hinge UF Universal rod Eye

M Front Hinge UR Universalrear Eye


Montajes

• Extremos del vástago• El vastago puede tener

distintas medidas y tipos de roscado (interno o externo)

1

2

3


Aplicaciones

• Aplicación típica en industrias de fabricación de tela o papel

• Se muestra un cuchillocolgante que corta un rollode tela cada cierta longitud


Aplicaciones

• Elevación de carga en lugares con poca altura

• La acción se circunscribe a la longitud del cuerpo del cilindro


Aplicaciones

• Cilindros Articulados

• Al accionar dos o máscilindros se puedeconseguir hasta 4 posiciones finales para la carga

1 2 3 4


Aplicaciones

• Ensambles 90°

• Resultan al unir loscarritos guias de dos cilindros sin vástago


Aplicaciones


Válvulas NeumáticasVálvulas Neumáticas


Válvulas distribuidoras: Características


Válvulas distribuidoras: Simbología


PIL12, 14Z, Y, XPILOTAJES

EXT, EXH3, 5R, SESCAPES

OUT2, 4A, BSERVICIO

IN1PPRESION

ASAISODIN

Nomenclatura de Válvulas


Accionamiento en un Sistema Neumático


Ejemplos de Válvulas


Funciones Lógicas: AND

•Si entra aire por 12 ó 14 no hay pase de aire.

•Si entra aire por 12 y 14 hay pase de aire.


Funciones Lógicas: OR

•Hay pase de aire si entra aire por 12 ó 14


Regulador de Caudal bi-direccional

•Produce una estrangulación del caudal en ambos sentidos


Regulador de Caudal Uni-direccional

•Estrangula el caudal en un solo sentido.

•En el otro hay pase sin restricción


Válvula 3/2 con accionamiento de rodillo


Válvula 3/2 con pilotaje neumático


Válvula 3/2 con accionamiento de final de carrera


Válvula 5/2 con pilotaje neumático bi-estable


Válvula de Presión

•Emite una señal a una presión regulada por medio del resorte.


Temporizador Neumático, normalmente cerrado


tiempo realt [s]

0.5 2 53 4

reco

ger

trans

porta

r

Retroceso

1

CICLO DE OPERACIONpo

sicion

ar


Ejemplos de Válvulas


Cilindro simple efecto controlado por una válvula 3/2

• Una válvula 3/2 posee dos posiciones: abierta o cerrada

• Se utiliza para controlar un cilindro de simple efecto

• En la posición normal, la válvula está cerrada(accionada por el resorte)

• En la posición conmutadala válvula está abierta(accionada por el botón)

• El boton debe mantenerseapretado para que el vástago se mantengaextendido

1

2

3

12 10


• Una válvula 3/2 posee dos posiciones: abierta o cerrada

• Se utiliza para controlar un cilindro de simple efecto

• En la posición normal, la válvula está cerrada(accionada por el resorte)

• En la posición conmutadala válvula está abierta(accionada por el botón)

• El boton debe mantenerseapretado para que el vástago se mantengaextendido

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1

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Cilindro simple efecto controlado por una válvula 3/2


• Una válvula 5/2 siempreestá abierta (permite el paso del aire). Se usa paracontrolar un cilindro de doble efecto

• En la posición normal la válvula permite el paso del aire hacia el puerto de salida 2 (el puerto 4 permiteel escape del aire hacia el puerto 5)

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Cilindro doble efecto controlado por una válvula 5/2


• Una válvula 5/2 siempre estáabierta (permite el paso del aire). Se usa para controlar un cilindro de doble efecto

• En la posición normal la válvulapermite el paso del aire hacia el puerto de salida 2 (el puerto 4 permite el escape del aire haciael puerto 5)

• En la posición conmutadapermite el paso del aire hacia el puerto de salida 4 (el puerto 2 permite el escape del aire haciael puerto 3)

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Cilindro doble efecto controlado por una válvula 5/2


ESTRUCTURA DE UN SISTEMA NEUMÁTICO

neumática industrial

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