UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO

FACULTAD DE INGENIERÍA ELÉCTRICA Y ELECTRÓNICA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA ELÉCTRICA

CURSO: AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL DE PROCESOS

INDUSTRIALES

PROFESOR : GUTIERREZ-TOCAS-VICTOR LEON

TEMA : LABORATORIO MANDOS NEUMATICOS

ALUMNOS :

TORRES PEREZ HILTER 082597-G

CALLAO, DICIEMBRE, 2014

PERÚ

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MANDOS NEUMATICOS

I. INTRODUCCION El aire comprimido es una de las formas de energía más antiguas que conoce y utiliza el

hombre para reforzar sus recursos físicos.

Sabemos que el primero que se ocupó de la neumática, es decir, utilizar el aire

comprimido como elemento de trabajo, fue el griego KTESIBIOS. Hace más de dos mil

años, construyó una catapulta de aire comprimido. Uno de los primeros libros acerca del

empleo de este tipo de energía, procede del siglo I de nuestra era, y describe

mecanismos accionados por medio de aire caliente.

De los antiguos griegos procede la expresión Pneuma, que designa lo etéreo, lo puro, el

alma de los cuatro elementos fundamentales: aire, agua, tierra y fuego. Como derivación

de la palabra Pneuma surge, entre otras cosas, el concepto neumática que trata los

movimientos y procesos del aire.

Aunque los rasgos básicos de la neumática se cuentan entre los más antiguos

conocimientos de la humanidad, no fue sino hasta el siglo pasado cuando empezaron a

investigarse sistemáticamente su comportamiento y sus reglas. A partir de 1950 podemos

hablar de una verdadera aplicación industrial de la neumática en los procesos de

fabricación. Es cierto que con anterioridad ya existían algunas aplicaciones y ramos de

explotación, como por ejemplo en la minería, en la industria de la construcción y en los

ferrocarriles (frenos de aire comprimido)

La irrupción verdadera y generalizada de la neumática en la industria no se inició, sin

embargo, hasta que llegó a hacerse más acuciante la exigencia de automatizar y

racionalizar los procesos de trabajo, para bajar los costos de producción.

En la actualidad, todo desarrollo industrial está concebido con aire comprimido, y en

consecuencia se utilizan equipos neumáticos.

II. OBJETIVOS

Interactuar con los equipos de neumática y reconocer los elementos para luego

realizar prácticas instalando circuitos básicos de mandos.

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III. MARCO TEORICO

AUTOMATIZACIÓN Podemos definirla como un conjunto de elementos tecnológicos que realizan una serie de

funciones y operaciones sin la intervención del hombre, o con mínima participación.

NEUMÁTICA: Es la ciencia y tecnología que se dedica al estudio y aplicación del aire comprimido como

medio de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos

en la automatización de los distintos campos de la fabricación.

¿Cuándo debe usarse la Neumática?

El hombre coloca a su servicio la máquina, con el fin de producir una mayor cantidad de

productos, con una mejor calidad y un menor esfuerzo físico, reduciendo los riesgos de

accidente y los costos de producción.

El nivel de automatización dependerá en gran parte del hombre, que está siempre

presente en el accionamiento inicial y final del proceso.

¿Cuáles son las propiedades del aire comprimido que han contribuido a su

popularidad?

• Generación del aire comprimido sin limitaciones ya que la materia prima es sin costo.

• Fácil distribución, no precisa recuperación.

• Fácil de acumular en tanques o depósitos.

• Puede ser utilizado en ambientes explosivos o inflamables.

• No interfiere con el medio ambiente.

• Los componentes son de costo moderado y de fácil aplicación.

• Admite altas velocidades de trabajo, regulación de fuerzas, no tiene problemas por

bloqueos o detenciones forzadas por sobrecarga.

Para delimitar el campo de utilización de la neumática, es preciso conocer también las

propiedades adversas:

Compresibilidad: esta característica impide obtener velocidades constantes a resistencias

variables.

Fuerzas: limitaciones prácticas de aproximadamente 40000 Newton (4000Kg.) en forma

directa.

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SISTEMA NEUMATICO

ELEMENTOS DE MANDO Y CONTROL NEUMÁTICO: Los mandos neumáticos están constituidos por elementos de señalización, elementos de

mando y una parte de trabajo, Los elementos de señalización y mando modulan las fases

de trabajo de los elementos de trabajo y se denominan válvulas.

NÚMERO DE VÍAS: Es el número de conexiones de trabajo que la válvula posee. Son

consideradas como vías de conexión de entrada de la presión, conexiones de utilización

del aire y los escapes.

NÚMERO DE POSICIONES: Es la cantidad de posiciones o maniobras diferentes que

una válvula direccional puede ejecutar o sea, permanecer bajo la acción de su

funcionamiento

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DIRECCIÓN DE FLUJO: Las flechas indican la interrelación interna de las conexiones,

pero no necesariamente el sentido del flujo.

PASO BLOQUEADO: Este símbolo indica que no existe flujo de aire hacia dicha

dirección.

IDENTIFICACION DE LOS ORIFICIOS DE CONEXION

IDENTIFICACION DE LOS ORIFICIOS DE CONEXION

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ACCIONAMIENTO O CONTROL: Las válvulas requieren un agente externo o interno que

mueva sus partes interiores de una posición a otra, en otros términos, que altere las

direcciones del flujo, efectúe los bloqueos y produzca la liberación de los escapes.

ACTUADORES:

Es todo dispositivo capaz de convertir la energía del aire comprimido en la activación de

un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Este

recibe la orden de un regulador o controlador y en función a ella genera la orden para

activar un elemento final de control como, por ejemplo, una válvula.

CILINDRO DE SIMPLE EFECTO:

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Es un tubo cilíndrico cerrado dentro del cual hay un émbolo unido a un vástago, los cuales

se desplazan juntos. Por un extremo hay un orificio para entrar o salir el aire y en el otro

está albergado un muelle que facilita el retorno del vástago

CIRCUITO DE ACCIONAMIENTO DE UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO:

1.-Al presionar el pulsador, la válvula cambia de posición, permitiendo el paso del flujo de aire. La fuerza debida a la presión de aire en la cavidad derecha empujará al embolo. Por ende, el vástago del cilindro se expandirá

2. Al dejar de presionar el pulsador, el resorte hará que la válvula regrese a su posición de reposo, ocasionando que el vástago del cilindro se comprima por acción del resorte.

3. Para accionar este tipo de cilindro, es necesario usar una válvula 3/2, 3/3, de control simple o de control doble.

4. Solo las válvulas de control simple, y la válvula 3/3 control doble, poseen una posición de reposo.

SENSORES DE PROXIMIDAD MAGNÉTICOS:

Los sensores de proximidad, así como los interruptores de fin de carrera son elementos

emisores de la señal eléctricos, todos los cuales están posicionados a lo largo del

recorrido de la maquinaria móvil y equipos industriales, así como cilindros neumáticos y/o

hidráulicos. La activación de los sensores, sin embargo, no depende de contacto físico

con las partes móviles del equipo, es suficiente que estas partes se encuentren dentro del

rango de detección del sensor para ser detectado.

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PROCEDIMIENTO DEL DIAGRAMA HECHA EN CLASE

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APLICACIONES:

•Accionamiento de válvulas para aire, agua o productos químicos.

•Accionamiento de puertas pesadas o calientes.

•Descarga de depósitos en la construcción, fabricación de acero, minería e industrias

químicas.

•Apisonamiento en la colocación de hormigón.

•Pintura por pulverización.

•Fijación y movimiento en la industria maderera.

•Fijación para encolar, pegar en caliente o soldar plásticos.

•Máquinas de soldadura eléctrica por puntos.

•Máquinas de embotellado y envasado.

•Manipuladores neumáticos.

•Tornos de dentista.

VENTAJAS:

Sencillez de los sistemas de mando: válvulas, cilindros, etc.

•Rapidez de respuesta del sistema neumático

•Economía de los sistemas neumáticos una vez instalados.

•La reparación o reemplazo de los componentes neumáticos es mínima.

INCONVENIENTES:

•Instalaciones caras en general.

•El mantenimiento del aire en buenas condiciones es costoso.

•Esquemas complejos de modificar y depurar

IV. CONCLUSIONES

Se armó exitosamente el sistema de cilindro oscilante, iniciando la marcha con el

pulsador M.

Se reconoció los diferentes dispositivos utilizados.

Circuitos Neumáticos, son la base importante y complementaria de la neumática,

pues bien, se puede decir que hay de mando directo de un cilindro de simple

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efecto, al realizar nuestro circuito siempre debemos realizar nuestro plano de

situación, para después dar una solución a nuestro caso, en el plano de situación,

debemos por ende identificar las variables del proceso, por eso es importante

siempre conocer la nomenclatura de todos los elementos de un circuito, luego al

armar un circuito debemos tomar siempre en cuenta la primera pregunta ¿Con

que diseño?, luego ¿Qué alimentación le voy a dar? Hablamos de la calidad, ya

que no tenga rebabas, esto es con el fin de aplicarlo en la industria al armar

nuestros circuitos básicos, debemos tener nuestros elementos bien definidos,

ahora bien es importante también resaltar los niveles, ya sea descendente o

ascendente, desde el nivel 1 al 5 ya que con esta identificación podemos armar

nuestro circuito en la práctica.

Uno de los problemas que nos enfrentamos es ¿Cómo aumentar la Fuerza?

Entonces partimos de nuestro concepto físico F = PA, la fuerza es el producto de

la Presión y el Área, en donde también concluimos que si el actuador es grande, la

válvula debe ser grande, ahora bien el mando indirecto, nos debemos preguntar

¿cuándo se emplea? Y de acuerdo a nuestra teoría concluimos que se emplea

cuando necesitamos mayor presión, en donde encontramos la famosa válvula de

control o válvula de fuerza, éste mando indirecto se constituye de dos válvulas (un

master) que se acciona muscular y el servo.

Otro aspecto en el Costo, que debemos considerar nosotros los ingenieros o

analistas es que es más cara una válvula 4/2 que una 5/2, esto se debe al diseño

de la válvula

Dentro de las aplicaciones nos podemos encontrar varias, una es la distribución de

material de una cadena de alimentación a cuatro cadenas que conducen a puntos

de montaje, es el accionamiento neumático de cubiertas de protección, ventanas

transparentes y de carga, puertas de hornos, en disposición horizontal.

V. BIBLIOGRAFIA

http://www.lavirtu.com/eniusimg/enius4/2009/37/adjuntos_fichero_408730.p

df

http://ocw.uc3m.es/ingenieria-mecanica/neumatica-y-

oleohidraulica/trasparencias/circuitosNeumaticos.pdf

http://www.eudim.uta.cl/rmendozag/courses/2012/sistemas_de_sensores_y

_actuadores/sistemas_de_sensores_y_actuadores_05.pdf

http://www.microautomacion.com/capacitacion/Manual021IntroduccinalaNe

umtica.pdf