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  • BLOQUE TEMTICO I

    AUTOMATISMOS NEUMTICOSY OLEOHIDRULICOS

  • BIBLIOGRAFA:

    GONZLEZ, HUERTAS y otros. Tecnologa Industrial II . McGraw-Hill

    FIDALGO y otros. Tecnologa Industrial 2 . Everest

    SERRANO NICOLS A. Neumtica. Paraninfo

  • NDICE DEL BLOQUE

    TEMA 1 AUTOMATISMOS NEUMTICOS

    1. Introduccin histrica. Ventajas e inconvenientes.2. Propiedades de los fluidos compresibles.3. Caractersticas del aire comprimido. 4. Leyes de los gases perfectos.5. Produccin, distribucin y tratamiento del aire comprimido.6. Elementos de trabajo.7. Elementos de mando y distribucin. 8. Elementos de regulacin, control y bloqueo.9. Detectores neumticos.10. Otros elementos.

  • NDICE DEL BLOQUETEMA 2 AUTOMATISMOS

    OLEOHIDRULICOS

    1. Introduccin a los sistemas oleohidrulicos.2. Propiedades fsicas y principios fsicos de funcionamiento

    de los fluidos de trabajo.3. Elementos impulsores o de potencia.4. Elementos de distribucin, regulacin y trabajo.5. Otros elementos.

  • BLOQUE I.- AUTOMATISMOS NEUMTICOS Y OLEOHIDRULICOS

    TEMA 1

    AUTOMATISMOS NEUMTICOS

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    1.- Introduccin Histrica. Ventajas e Inconvenientes

    Definicin:

    Las instalaciones neumticas son equipos automticos de control y

    actuacin muy utilizados industrialmente a da de hoy y que tienen como elemento fundamental

    el aire comprimido.

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    1.- Introduccin Histrica. Ventajas e Inconvenientes

    Antecedentes histricos:

    Hace 2000 aos: Ktesibios. Catapulta que funcionaba mediante aire comprimido.

    S. I: Libro de neumtica en el cual aparecen varios mecanismos accionados por aire a presin.

    S. XIX: estudio sistemtico del aire comprimido. Leyes de los gases perfectos.

    1950. Usos industriales.

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    1.- Introduccin Histrica. Ventajas e Inconvenientes

    Montaje sencillo Fcil transporte Fcil

    almacenamiento Control de flujo

    sencillo Rapidez de sus

    mecanismos

    Limpieza Automatizacin /

    autosuficiencia Disponibilidad Fluido

    antideflagrante Amplia variedad de

    componentes

    Ventajas del uso de la neumtica:

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    1.- Introduccin Histrica. Ventajas e Inconvenientes

    CONCLUSIN

    SUSTITUCIN DE SISTEMAS MECNICOS O HIDRULICOS POR SISTEMAS NEUMTICOS

    EN MBITOS INDUSTRIALES

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    1.- Introduccin Histrica. Ventajas e Inconvenientes

    Preparacin del aire: eliminacin de humedad e impurezas

    Fuerza limitada: 30000 N Ruido Necesidad de fuente de energa

    Inconvenientes del uso de la neumtica:

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    2.- Propiedades de los FluidosCompresibles

    PRESINUn fluido compresible encerrado

    en un recipiente ejerce una fuerza perpendicular a las

    paredes del mismo.

    Se llama presin a la fuerza ejercida por unidad de

    superficie. SF

    P =

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    2.- Propiedades de los FluidosCompresibles

    PRESINUnidades:

    1 atm 1 bar1 atm = 101300 Pa760 mm Hg = 1 atm

    Otras unidades

    Bar = 105 PaSistema cegesimal

    1MPa = 106Pa Pa = N / m2Sistema internacional

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    2.- Propiedades de los FluidosCompresibles

    PRESINPresin atmosfrica: presin del aire medida en la superficie

    de la tierra a la altura del nivel del mar.

    PRESIN ABSOLUTA

    =

    PRESIN RELATIVA

    +

    PRESIN ATMOSFRICA

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    2.- Propiedades de los FluidosCompresibles

    PRESINInstrumentos de medida:

    Presin absoluta: barmetros.

    Presin relativa: manmetros.

    Smbolo del manmetro

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    2.- Propiedades de los FluidosCompresibles

    CAUDALVolumen de fluido que atraviesa una determinada

    seccin transversal de una conduccin en la unidad de tiempo

    Unidades:

    m3/h L/min L/seg

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    2.- Propiedades de los FluidosCompresibles

    CAUDAL

    v.Stl.S

    tV

    Q ===

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    2.- Propiedades de los FluidosCompresibles

    Humedad absoluta: masa de vapor de agua por unidad de volumen

    HUMEDADCantidad de vapor de agua presente en el aire.

    c

    v

    m

    mH=

    .s.a

    v

    mm

    x =Humedad especfica: cociente entre la masa de vapor y la masa de aire seco presentes en un volumen de aire.

    Humedad relativa: cociente entre la masa de vapor de agua presente en el aire y la mxima que podra haber.

    airemOHg

    32

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    3.- Caractersticas del Aire Comprimido

    Composicin:

    78 % Nitrgeno

    20 % Oxgeno

    1,3 % Gases nobles

    Resto: CO2, vapor de agua, partculas en suspensin

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    3.- Caractersticas del Aire Comprimido

    Elevada fluidez

    Compresibilidad

    Baja densidad 1,293 kg/m3

    Homogeneidad

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    3.- Caractersticas del Aire Comprimido

    CONSECUENCIA

    EL AIRE COMPRIMIDO SE COMPORTACOMO UN GAS PERFECTO

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    4.- Leyes de los Gases Perfectos

    Ley de BOYLE-MARIOTTE

    Si T = cte p1. V1 = p2. V2 = p3. V3 = cte.

    Ley de CHARLES

    Si p = cte 2

    2

    1

    1

    TV

    TV

    =

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    4.- Leyes de los Gases Perfectos

    Ley de GAY LUSSAC

    Si V = cte 2

    2

    1

    1

    TP

    TP

    =

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    4.- Leyes de los Gases Perfectos

    Ley de AVOGADRO

    ECUACIN DE ESTADO DE LOS G. P.

    El volumen que ocupa un gas es directamente proporcional al nmero de moles presentes del mismo.

    2

    1

    2

    1

    nn

    VV

    =

    p.V = n. R. T

    donde R = 0,082 atm. L / (K . mol)

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    4.- Leyes de los Gases Perfectos

    En un recipiente cerrado se cumple:

    .cteTV.p

    TV.p

    ==

    2

    22

    1

    11

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    Ejercicios sobre leyes de los G. P.1. Si un manmetro conectado a la tubera de una instalacin neumtica marca una presin de 3648 mmHg. Cul ser la presin absoluta en bar?

    2. Si la presin absoluta en un recipiente es 0,75 bar y conectamos un manmetro a dicho recipiente, razona si la lectura del manmetro ser positiva o negativa.

    3. Un recipiente hermticamente cerrado contiene aire a una presin relativa de 2 bar. El volumen de dicho recipiente es de 5 litros. Si el volumen se reduce hasta 1,5 litros. cul ser la presin absoluta y relativa del gas para la misma temperatura?

    4. El volumen inicial de una masa de gas en un depsito cerrado es de 9 litros y se encuentra a una determinada presin y a una temperatura de 220 C. Si se hace descender la temperatura del gas 150C. Cul ser el volumen que ocuparsi la presin se mantiene constante?

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    Ejercicios sobre leyes de los G. P.5. En un cilindro neumtico de doble efecto, se cierran hermticamente ambas entradas de aire. En reposo, el mbolo se encuentra en la posicin de la figura (a). Si al actuar una fuerza sobre el vstago, el mbolo se desplaza hasta la posicin (b), calcular las presiones relativas finales de cada una de lascmaras, si el dimetro del pistn es 80 mm. y el del vstago 22 mm. y la temperatura se considera constante.

    6. A qu temperatura debemos calentar 2 moles de nitrgeno contenidos en un recipiente de 40 litros de capacidad para que su presin sea de 0,2 MPa?

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    Ejercicios sobre leyes de los G. P.

    7. En un recipiente cerrado de 2 L de capacidad hay 3,45 gramos de oxgeno a 20 C. La presin exterior es de 740 mm de Hg y la temperatura 20 C. Si abrimos el recipiente entrar aire o saldroxgeno?

    8. Un compresor de mbolo de una etapa tiene una carrera de 5 cm. El dimetro del mbolo es de 10 cm y el volumen de la cmara de compresin cuando el pistn est en su punto ms alto es de 70 cm3. Cul es su relacin de compresin si consideramos que el aire es un gas perfecto y que la temperatura se mantiene constante?

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES NEUMTICAS

    ELEMENTOS DE PRODUCCIN, TRATAMIENTO Y DISTRIBUCIN DEL A.C (5)

    ELEMENTOS ACTUADORES (6)

    ELEMENTOS DE DISTRIBUCIN Y MANDO (7)

    ELEMENTOS DE REGULACIN, CONTROL Y BLOQUEO (8)

    DETECTORES NEUMTICOS (9)

    OTROS ELEMENTOS NEUMTICOS (10)

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.- Elementos de Produccin, Distribucin y Tratamiento del A.C.

    5.1 Produccin del aire comprimido

    5.2 Distribucin del aire comprimido

    5.3 Tratamiento del aire comprimido

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.1.- Produccin del A.C.

    Aire a baja presin Aire a alta presin(6-12 bar)COMPRESOR

    EnergaElctrica

    Compresores: Mquinas o dispositivos que captan el aire atmosfrico del entorno,

    elevan su presin, y lo transmiten a la red de distribucin sirvindose para ello de una

    determinada energa, generalmente elctrica Smbolos del compresor

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.1.- Produccin del A.C.

    Parmetros que definen un compresor:

    Relacin de transmisin o compresin: cociente entre la presin de salida y la de entrada. Caudal: volumen de aire que circula en la unidad de tiempo.

    RUIDOSOS SE COLOCAN EN RECINTOS EXTERIORESESPECIALMENTE ACONDICIONADOS

    LIMPIEZA AIRE REFRIGERACIN

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.1.- Produccin del A.C.

    Clasificacin de los compresores:

    Compresores de mbolo:

    Compresores de membrana:

    Compresores rotativos:

    De una sola etapa

    De varias etapas

    De una sola etapa

    De varias etapas

    Compresor de paletas

    Turbocompresor axial

    Compresores de tornillo

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.1.- Produccin del A.C.

    Clasificacin de los compresores:

    COMPRESORES DE MBOLO

    Caractersticas:

    Econmicos los ms usados

    Variedad de tamaos, caudales y presiones

    Refrigerante: agua o aceite

    Ruidosos

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.1.- Produccin del A.C.

    Clasificacin de los compresores:

    COMPRESORES DE MBOLO

    De una etapa

    Funcionamiento y estructura similar al de un MCIA

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.1.- Produccin del A.C.

    Clasificacin de los compresores:

    COMPRESORES DE MBOLO

    De una etapa

    I. Cuando el pistn desciende, entra en el cilindro el aire procedente de la atmsfera a travs de la vlvula de aspiracin mientras la de escape se encuentra cerrada.

    II. Al llegar el pistn a la parte ms baja, la vlvula de aspiracin se cierra y con ambas vlvulas cerradas, el pistn asciende comprimiendo el aire.

    III. Una vez que el aire est comprimido, se abre la vlvula de escape y el aire es expulsado a la red a travs del conducto.

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.1.- Produccin del A.C.

    Clasificacin de los compresores:

    COMPRESORES DE MBOLO

    De varias etapas

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.1.- Produccin del A.C.

    Clasificacin de los compresores:

    COMPRESORES DE MEMBRANA

    Ventaja: el aire no entra en contacto con las piezas

    mecnicas de los mecanismos en movimiento, y por tanto no se contamina con el aceite de lubricacin

    de tales piezas.

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.1.- Produccin del A.C.

    Clasificacin de los compresores:

    COMPRESORES ROTATIVOS

    Ventaja: MENOS RUIDOSOS

    Compresor de paletas

    Turbocompresor axial

    Compresores de tornillo

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.1.- Produccin del A.C.

    Clasificacin de los compresores:

    COMPRESORES ROTATIVOS

    Compresor de paletas

    Bajas presiones: hasta 4 bar

    Consta de un rotor excntrico que gira en el interior de un cuerpo provisto de una toma de aire y de una tobera de salida. Sobre el rotor

    se colocan una serie de paletas radiales deslizantes, que por la accin de resortes,

    presionan las paredes del alojamiento garantizando la estanqueidad. De esta

    manera, se forma una cmara de aire entre cada dos paletas cuyo volumen se va reduciendo comprimindose as el aire

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.1.- Produccin del A.C.

    Clasificacin de los compresores:

    COMPRESORES ROTATIVOS

    Turbocompresor axial

    Muy bajas presiones y grandes caudales. No usado en neumtica.

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.1.- Produccin del A.C.

    Clasificacin de los compresores:

    COMPRESORES ROTATIVOS

    Compresores de tornillo

    Bajos caudales y grandes presiones

    El aire se aspira a travs del conducto de entrada e incide sobre

    la entrada de dos tornillos helicoidales, cuyas roscas son de

    tal forma que al girar comprimen el aire y lo impulsan hacia la salida

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.2.- Distribucin del A.C.

    Red de distribucin: conjunto de tubos que conducen el aire comprimido a todos los lugares de trabajo que lo requieren.

    Racores: piezas que se emplean para unir los distintos tubos

    Factores a tener en cuenta en el diseo de la red:

    Velocidad y la presin del A.C.

    Prdidas de presin: rozamiento

    Longitud

    Posibles estrangulaciones

    DIMETRO TIPO DE TUBO

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.2.- Distribucin del A.C.

    Cadas de presin < 5% presin de entrada

    bacos o tablas de fabricantes Depsitos de aire comprimido

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    5.3.- Tratamiento del A.C.PROBLEMAS

    Partculas en suspensin Vapor de agua

    CONSECUENCIASDesgaste rpido de elementos neumticos

    Agarrotamiento de vlvulasCondensacin de aguaObstruccin de tubosPeligro de corrosin

    Eliminacin de la lubricacin

    SOLUCIONES

    Filtros genricos Purgadores Filtros con purga automtica

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.3.- Tratamiento del A.C.

    LUBRICACIN

    1 OPCINEl aire lleva en suspensin aceite

    LUBRICADOR DE AIRE (Efecto Venturi)

    2 OPCIN Lubricacin independiente

    Smbolo del lubricador

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    5.3.- Tratamiento del A.C.

    UNIDAD DE MANTENIMIENTO

    FILTRO LUBRICADORREGULADOR DE PRESINCON MANMETRO

    Representacin Smbolo simplificado

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES NEUMTICAS

    ELEMENTOS DE PRODUCCIN, TRATAMIENTO Y DISTRIBUCIN DEL A.C (5)

    ELEMENTOS ACTUADORES (6)

    ELEMENTOS DE DISTRIBUCIN Y MANDO (7)

    ELEMENTOS DE REGULACIN, CONTROL Y BLOQUEO (8)

    DETECTORES NEUMTICOS (9)

    OTROS ELEMENTOS NEUMTICOS (10)

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    6.- Elementos ActuadoresDefinicin: conjunto de elementos que se encargan de transformar la energa del aire comprimido en algn tipo de movimiento

    CILINDROS NEUMTICOS

    OTROS ELEMENTOS:

    MOTORES NEUMTICOS

    PINZAS

    ACTUADORES ROTATIVOS ETC.

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    6.1.- Cilindros NeumticosDefinicin: componentes del circuito neumtico que transforman la energa del aire comprimido en movimiento lineal de avance o retroceso

    ELEMENTOS

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    6.1.- Cilindros NeumticosCILINDRO DE SIMPLE EFECTO (S.E.)

    Smbolo de uncilindro de simple efecto

    Smbolo de uncilindro de simple efectocon retorno por muelle

    Pequeos dimetros y carreras cortas.Operaciones sencillas de sujecin o expulsin.

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    6.1.- Cilindros NeumticosCILINDRO DE DOBLE EFECTO (D.E.)

    Smbolo de uncilindro de doble efecto

    Ms grandes que los de simple efecto.Operaciones de mayor fuerza y/o precisin.

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    6.1.- Cilindros NeumticosAMORTIGUACIN

    Smbolo de uncilindro de doble efectocon amortiguacin fija

    Smbolo de uncilindro de doble efecto

    con amortiguacin regulable

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    6.1.- Cilindros Neumticos

    CLCULO DE LA FUERZA DESARROLLADA POR UN CILINDRO

    FACTORES

    Dimetro del mboloDimetro del vstago

    Presin del airePrdidas por rozamientos, posibles fugas etc.

    Resorte en cilindros de S.E.

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    6.1.- Cilindros NeumticosCLCULO DE LA FUERZA

    DESARROLLADA POR UN CILINDRO

    Fuerza de avance en cilindros de D.E.

    S.pFavance =

    4

    22 D..pR..pFavance pipi ==

    PRDIDAS

    4

    22 D..p.R..p.Favance pipi ==

    Si D < 40 mm. = 0,85Si D > 40 mm. = 0,95

    p presin relativa

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    6.1.- Cilindros Neumticos

    )dD.(.p.)rR.(.p.Fretroceso 4422

    22pi=pi=

    CLCULO DE LA FUERZA DESARROLLADA POR UN CILINDRO

    Fuerza de retroceso en cilindros de D.E.

    S.pFretroceso =

    )dD.(.p)rR.(.pFretroceso 4422

    22pi=pi=

    PRDIDAS

    Si D < 40 mm. = 0,85Si D > 40 mm. = 0,95

    p presin relativa

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    6.1.- Cilindros Neumticos

    x.kD

    ..p.x.KR..p.Favance == 4

    22 pipi

    CLCULO DE LA FUERZA DESARROLLADA POR UN CILINDRO

    Fuerza de avance en cilindros de S.E.

    mavance FS.pF =

    x.KD

    ..px.KR..pFavance == 4

    22 pipi

    PRDIDAS

    Si D < 40 mm. = 0,85Si D > 40 mm. = 0,95

    p presin relativa

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    6.1.- Cilindros NeumticosCLCULO DEL CONSUMO DE AIRE DE UN CILINDRO

    Consumo de aire en cilindros de D.E.

    retrocesoavancecil VVV +=

    carrera).rR..(

    carrera).rR.(carrera.R.Vcil22

    222

    2 =

    =+=

    pi

    pipi

    aireatmciltrabajo de abs V.p V.p =

    Ley de Boyle

    carrera).rR..(p

    pV

    atm

    trabajoaire

    222 = pi carrera).rR..(p

    p.nV

    atm

    trabajoaire

    222 = pin ciclos

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    6.1.- Cilindros NeumticosCLCULO DEL CONSUMO DE AIRE DE UN CILINDRO

    Condiciones normales: 20 C, 1 atm

    Consumo de aire en cilindros de S.E.

    avancecil VV =

    carrera.R.Vcil2pi=

    aireatmciltrabajo de abs V.p V.p =Ley de Boyle

    carrera.R.p

    pV

    atm

    trabajoaire

    2pi= carrera.R.p

    p.nV

    atm

    trabajoaire

    2pi=n ciclos

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    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    PROBLEMAS DE CLCULO DE CILINDROS NEUMTICOS

    1. Calcula la fuerza de un cilindro de doble efecto que tiene las siguientes caractersticas:Dimetro del cilindro: 80 mmDimetro del vstago: 25 mmPresin de trabajo: 6 kp/cm2

    2. Supn el mismo cilindro del ejercicio anterior. Si tiene una carrera de 700 mm y efecta 5 ciclos por minuto Cunto aire consume dicho cilindro?

    3. Se quiere disear un cilindro de simple efecto que utilice en su funcionamiento un volumen de aire de 800 cm3, cuya presin de trabajo sea 12,3 kp/cm2 y cuya carrera sea 29 cm.a) Hallar el dimetro del cilindrob) Calcular las fuerzas del mismo

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    PROBLEMAS DE CLCULO DE CILINDROS NEUMTICOS

    4. Un cilindro de doble efecto se mueve con aire comprimido. El dimetro de su mbolo es 63 mm y el de su vstago mide 20 mm, la presin del trabajo es 6 bar y la carrera 500 mm. Se pide: el volumen de aire en condiciones normales y temperatura constante que se necesita para ste cilindro.

    5. Un cilindro de simple efecto de 1 cm de dimetro soporta un peso de 100 N y contiene en su interior 1 mol de gas ideal a la temperatura de 25 C. A qu presin est sometido ese gas? Cul es su volumen?

    6. Un cilindro de doble efecto, de 10 cm de carrera, cuyos mbolo y vstago tienen 8 cm y 2 cm de dimetro, respectivamente, se conecta a una red de aire a una presin de 10 kp/cm2. Considerando nulo el rozamiento cul ser la fuerza ejercida por el vstago en la carrera de avance?y en la de retorno?Si este cilindro realiza 10 ciclos/minuto. Cul es su consumo de aire en condiciones normales?

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    PROBLEMAS DE CLCULO DE CILINDROS NEUMTICOS

    7. El dimetro del mbolo de un cilindro de doble efecto es 75 mm y el del vstago 25 mm. Si la presin del aire es 5 kp/cm2, hallar:a) Las valores de la fuerza actuante en las carreras de avance yretornob) El consumo de aire en condiciones normales, si la carrera delmbolo es 10 cm y efecta 30 ciclos por minuto.

    8. El dimetro del mbolo de un cilindro de doble efecto es 100 mm., y el del vstago 30 mm. Si la presin absoluta del aire son 6 kp/cm2. Calcular:a) Los valores de la fuerza actuante en las carreras de avance yretorno.b) El consumo de aire en condiciones normales si la carrera son 12 cm., y efecta 30 ciclos por minuto.c) El consumo de aire en las mismas condiciones si el cilindro fuera de simple efecto.

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    PROBLEMAS DE CLCULO DE CILINDROS NEUMTICOS

    9. Si la presin relativa en un depsito de aire comprimido son 740 mm de Hg. A qu presin absoluta est sometido dicho aire si sta se mide en kp/cm2?

    10. Un cilindro de doble efecto desarrolla una fuerza de avance de 2100 N y una fuerza de retroceso de 1830 N, siendo la presin del aire 5 kp/cm2. Si el cilindro consume 146 litros de aire en un minuto, periodo en el que realiza 30 ciclos completos, calcula la carrera de dicho cilindro si su rendimiento es 0,95.

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    6.2.- Otros Actuadores

    CILINDROS DE MEMBRANA

    Mismos smbolos que los cilindros normales.

    CILINDROS DE DOBLE FUERZA

    CILINDROS DE DOBLE VSTAGO

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    ACTUADORES DE GIRO

    Definicin: dispositivos neumticos que aprovechan la energa del aire para producir un movimiento de rotacin no superior a 360

    Smbolo de un actuadorde giro de doble efecto

    Smbolo de un actuadorde giro de simple efecto

    6.2.- Otros Actuadores

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    ACTUADORES ROTATIVOS DE PALETAS

    Definicin: dispositivos neumticos que aprovechan la energa del aire para producir un movimiento de rotacin inferior a un determinado ngulo

    Mismos smbolos que los actuadores de giro

    6.2.- Otros Actuadores

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    PINZAS NEUMTICASDefinicin: se emplean en la sujecin o amarre de piezas combinando la accin del aire con unas garras articuladas

    Smbolos

    6.2.- Otros Actuadores

    Apertura angular Apertura paralela

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    6.2.- Otros ActuadoresMOTORES NEUMTICOS

    Smbolo

    Principio de funcionamiento opuesto al de los compresores

    Bajas potencias (10-15 CV)Elevadas velocidades (20000 rpm)

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES NEUMTICAS

    ELEMENTOS DE PRODUCCIN, TRATAMIENTO Y DISTRIBUCIN DEL A.C (5)

    ELEMENTOS ACTUADORES (6)

    ELEMENTOS DE DISTRIBUCIN Y MANDO (7)

    ELEMENTOS DE REGULACIN, CONTROL Y BLOQUEO (8)

    DETECTORES NEUMTICOS (9)

    OTROS ELEMENTOS NEUMTICOS (10)

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    7.- Elementos de Distribucin y MandoVlvula: es un elemento concebido para controlar el arranque, parada, direccin y sentido del flujo de aire en un circuito neumtico

    VLVULAS DISTRIBUIDORAS

    VLVULAS DE MANDO

    ACTUADORES:CILINDROS ETC.

    CONTROLAN

    CONTROLAN

    Mismos principiosy mismos smbolos

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    7.- Elementos de Distribucin y Mando

    REPRESENTACIN ESQUEMTICA

    VAS: orificios de entrada y salida que comunican la vlvula con el exterior

    POSICIONES: formas de conectar las tuberas que confluyen en la vlvula

    Se representan mediante

    LNEASSe representan mediante

    CUADRADOS

    1 posicin

    2 posiciones

    3 posiciones

    2 vas 4 vas

    3 vas 5 vas

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    7.- Elementos de Distribucin y Mando

    REPRESENTACIN ESQUEMTICA

    Vlvula N VAS / N POSICIONES

    Vlvula 2/2 Vlvula 5/2

    Vlvula 4/2 Vlvula 5/3

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    7.- Elementos de Distribucin y Mando

    REPRESENTACIN ESQUEMTICA

    CONEXIONES EXTERNAS

    CONEXIN GENERAL

    ESCAPE A LA ATMSFERAESCAPE CON TUBO CONECTADO

    A LA ATMSFERA

    CONEXIN CON TOMA DE PRESIN

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    7.- Elementos de Distribucin y Mando

    REPRESENTACIN ESQUEMTICA

    CONEXIONES INTERNAS

    Flecha de sentido de flujo Cierre de paso Unin de conductos en un punto

    EJEMPLOS

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    REPRESENTACIN ESQUEMTICA

    ELEMENTOS DE PILOTAJE

    Son aquellos elementos que hacen que la vlvula pase de una posicin a otra

    MANDOMANUAL

    MANDOMECNICO

    GENRICO

    PULSADOR

    PALANCA

    PEDAL

    PALPADORMECNICO

    MUELLE

    RODILLO

    RODILLOABATIBLE

    7.- Elementos de Distribucin y Mando

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    REPRESENTACIN ESQUEMTICA

    ELEMENTOS DE PILOTAJE

    Son aquellos elementos que hacen que la vlvula pase de una posicin a otra

    MANDONEUMTICO

    MANDOELCTRICO

    POR PRESINPOR DEPRESIN

    SLO ELCTRICO(ELECTROVLVULA)

    ELCTRICO YNEUMTICO

    7.- Elementos de Distribucin y Mando

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    REPRESENTACIN ESQUEMTICA

    NOTACIN

    Z,Y,X12,14,16Elementos de pilotaje

    R,S,T3,5,7Orificios de escape

    A,B,C2,4,6Orificio de trabajo

    P1Alimentador de presin

    LETRASNMEROSFUNCIN

    7.- Elementos de Distribucin y Mando

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    ESTRUCTURA INTERNA DE LAS VLVULAS: EJEMPLOS

    7.- Elementos de Distribucin y Mando

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    ESTRUCTURA INTERNA DE LAS VLVULAS: EJEMPLOS

    7.- Elementos de Distribucin y Mando VIDEO CILINDROS

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES NEUMTICAS

    ELEMENTOS DE PRODUCCIN, TRATAMIENTO Y DISTRIBUCIN DEL A.C (5)

    ELEMENTOS ACTUADORES (6)

    ELEMENTOS DE DISTRIBUCIN Y MANDO (7)

    ELEMENTOS DE REGULACIN, CONTROL Y BLOQUEO (8)

    DETECTORES NEUMTICOS (9)

    OTROS ELEMENTOS NEUMTICOS (10)

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    8.- Elementos de Regulacin, Control y Bloqueo

    FUNCIONES

    Permitir / Impedir el paso del aire en determinadas circunstancias

    Modificar las caractersticas del flujo (presin, caudal)

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    VLVULAS ANTIRRETORNOPermiten la circulacin del flujo en un sentido pero

    bloquean su paso en sentido contrario.

    Smbolo

    8.- Elementos de Regulacin, Control y Bloqueo

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    VLVULAS SELECTORASDos entradas de aire y una salida: selecciona

    la entrada con mayor presin y bloquear la otra

    Smbolo

    8.- Elementos de Regulacin, Control y Bloqueo

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    VLVULA DE SIMULTANEIDADDos entradas y una salida. La conduccin de salida se abre si se

    tiene aire a la misma presin en las dos entradas.

    Smbolo

    8.- Elementos de Regulacin, Control y Bloqueo

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    VLVULAS REGULADORAS DE CAUDAL o DE ESCAPE

    Regulan (reducen) el caudal mediante un estrangulamiento con el fin de conseguir que un cilindro se mueva ms lentamente.

    Smbolo

    8.- Elementos de Regulacin, Control y Bloqueo

    UNIDIRECCIONAL BIDIRECCIONAL

    Smbolo

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    VLVULAS REGULADORAS DE PRESINCuanto ms comprimido est el resorte, mayor ser la presin del aire

    Smbolo

    8.- Elementos de Regulacin, Control y Bloqueo

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    VLVULAS DE ESCAPE RPIDOSe utilizan cuando se quiere que la salida

    del aire de un cilindro sea muy rpida

    Smbolo

    8.- Elementos de Regulacin, Control y Bloqueo

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    SILENCIADORES

    Tratan de disminuir, mediante una serie de laberintos, el ruidoque realiza el aire a presin al salir al exterior

    Smbolo

    8.- Elementos de Regulacin, Control y Bloqueo

    FESTO.COM

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES NEUMTICAS

    ELEMENTOS DE PRODUCCIN, TRATAMIENTO Y DISTRIBUCIN DEL A.C (5)

    ELEMENTOS ACTUADORES (6)

    ELEMENTOS DE DISTRIBUCIN Y MANDO (7)

    ELEMENTOS DE REGULACIN, CONTROL Y BLOQUEO (8)

    DETECTORES NEUMTICOS (9)

    OTROS ELEMENTOS NEUMTICOS (10)

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    Definicin: Son elementos que detectan una magnitud en un circuito, generalmente presin o posicin, y generan una determinada seal, neumtica o elctrica, a partir de ella.

    Clasificacin

    De presin

    De posicin

    Presstato

    Captadores de umbral de presin

    Captador de fuga

    Captador de proximidad

    9.- Detectores Neumticos

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    9.- Detectores Neumticos

    PRESSTATO

    Convierten una seal de presin en una seal elctrica

    Smbolos

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    CAPTADORES DE UMBRAL DE PRESIN

    Si no hay presin a la entrada, hacen que aparezca una presin a la salida igual a la presin de trabajo, que se encargar de accionar una vlvula.

    Si tenemos presin la entrada, la salida permanece cerrada.

    Smbolos

    9.- Detectores Neumticos

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    CAPTADORES DE FUGA

    Smbolo

    9.- Detectores Neumticos

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    CAPTADORES DE PROXIMIDAD

    Smbolo

    Si no hay ningn objeto cerca, el aire sale a la atmsfera; pero si se interpone un objeto a poca distancia, parte del aire retornar por el conducto central

    9.- Detectores Neumticos

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    ELEMENTOS DE LAS INSTALACIONES NEUMTICAS

    ELEMENTOS DE PRODUCCIN, TRATAMIENTO Y DISTRIBUCIN DEL A.C (5)

    ELEMENTOS ACTUADORES (6)

    ELEMENTOS DE DISTRIBUCIN Y MANDO (7)

    ELEMENTOS DE REGULACIN, CONTROL Y BLOQUEO (8)

    DETECTORES NEUMTICOS (9)

    OTROS ELEMENTOS NEUMTICOS (10)

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    AMPLIFICADORES DE SEAL

    Smbolo

    Recogen una seal de entrada dbil y la transforman en una seal de salida de mayor valor

    10.- Otros Elementos Neumticos

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    TEMPORIZADORES

    Smbolo

    Proporcional una seal de presin a la salida despus de transcurrido un tiempo desde la recepcin de la seal de entrada

    100%

    2

    1

    12

    3

    10.- Otros Elementos Neumticos

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 1

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 2

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 3

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 4

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 5

    2

    1 3

    2

    1 3

    1 A

    1 S

    0 S

    0 Z

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 6

    4 2

    51

    3

    2

    1 3

    1 A

    1 S

    0 S

    0 Z

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 7

    0V

    +24V

    1Y

    S1

    4 2

    51

    31Y

    21

    3

    1 A

    1 S

    0 S0 Z

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 8

    2

    1 3

    2

    1 3

    2

    1 3

    12

    1 A

    1 V

    1 S

    0 S

    0 Z

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 9

    4 2

    51

    3

    14

    2

    1 3

    2

    1 3

    1A1

    1V1

    1S1 1S2

    1Z1

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 10

    1 12

    2

    1 3

    2

    1 3

    1S2

    4 2

    51

    3

    14

    1V1

    1A1

    1V2

    1S1

    1Z1

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 11

    50%

    4 2

    51

    3

    14 12

    2

    1 3

    2

    1 3

    1V1

    1A1

    1V3

    1S1 1S2

    1Z1

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 12

    12

    3

    50%

    1 12

    2

    1 3

    2

    1 3

    1S2

    4 2

    51

    3

    14

    1A1

    1V1

    1V2

    1V31V4

    1S1

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 13

    1 12

    4 2

    51

    3

    14 12

    2

    1 3

    1S3

    2

    1 3

    2

    1 3

    1 A

    1V2

    1V1

    1S1 1S2

    1S3

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 14

    4 2

    51

    3

    1 12

    1 12

    2

    1 3

    2

    1 3

    2

    1 3

    2

    1 3

    21

    3

    1S1

    1S2 1S31S4

    1V1 1V2

    1A1

    1B1

    0 S 0 Z

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 15

    50%

    1 12

    1 12

    1S4

    4 2

    51

    3

    14 12

    2

    1 3

    2

    1 3

    2

    1 3

    2

    1 3

    1S4

    1 A

    1V2

    1V1

    0V20V1

    1S1 1S2 1S3

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 16

    1 12

    1S3

    4 2

    51

    3

    14 12

    2

    1 3

    2

    1 3

    2

    1 3

    2

    1 3

    1S3

    1 A

    1V2

    1S1 1 S2

    0 S0 Z

    1V1

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 17

    50%

    1S2

    12

    3

    1 12

    4 2

    51

    3

    14

    2

    1 3

    2

    1 3

    1S2

    2

    1 3

    1 A

    1V31V4

    1V2

    1V1

    1S1

    0 S

    0 Z

    2

    1 3

    1 S

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 18

    2

    12

    1

    4 2

    51

    32

    1 3

    2

    1 3

    2

    1 3

    21

    3

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 19

    1 12

    50%

    50%

    1S2 1S3

    9%

    2

    1

    12

    3

    4 2

    51

    3

    14 12

    2

    1 3

    2

    1 3

    1S3

    2

    1 3

    1S2

    1 A

    1V4 1V5

    1V3

    1V1

    1S1

    1V2

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 20

    30%

    2

    1

    12

    390%

    2

    1

    10

    3

    1S2

    2

    1 3

    2

    1 3

    1S2

    4 2

    51

    3

    14 12

    1 A

    1V3

    1V1 1V2

    1S1

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 21

    80%

    50%

    9%

    2

    1

    12

    3

    1S2 1S3

    1 12

    13%

    2

    1

    12

    3

    4 2

    51

    3

    14 12

    2

    1 3

    2

    1 3

    1S2

    2

    1 3

    1S3

    1 A

    1V5 1V6

    1V4

    1V2

    1V3

    1V1

    1S1

  • Tecnologa Industrial II 2 de Bachillerato Tecnolgico

    B. T. I Tema 1.- Automatismos Neumticos

    EJEMPLO 22

    Cada vez que se pulsa 1S el cilindro realiza una carrera, bien de entrada o de salida, y no realiza la siguiente hasta que no se vuelve a pulsar

    4 2

    51

    3

    14 12

    4 2

    51

    3

    14 12

    2

    1 3

    10

    2

    1 3

    2

    1 3

    10

    1 A

    1V4

    1V3

    1V2

    1 S

    1V1