NEUMÁTICA

Para garantizar la fiabilidad de un mando neumático, es necesario que el aire que alimenta elsistema tenga un nivel de calidad suficiente.

a) Presión correcta b) Aire seco c) Aire limpio

La generación de aire a presión empieza por la compresión de aire. El aire pasa a través deuna serie de elementos antes de llegar al punto de consumo. Para el acondicionamientoadecuado del aire, es recomendable utilizar los siguientes elementos:

1) Aire2) Filtro de aspiración 3) Moto – compresor 4) secador (refrigerador)5) Acumulador Filtro de aire6) Purgador7) Unidad de mantenimiento Regulador de presión Lubricador

El aire que no ha sido acondicionado debidamente, provoca un aumento en la cantidad defallas y en consecuencia disminuye la vida útil de los sistemas neumáticos.

NIVEL DE LA PRESIÓN

Los elementos neumáticos son concebidos por lo general para resistir una presión máxima de8 a 10 bar. No obstante es suficiente para que funcione bien y económicamente, aplicar unapresión de 6 bar. En consecuencia el compresor deberá suministrar, con las pérdidas de 6,5 a 7bar.

Se debe instalar un acumulador para compensar las oscilaciones de presión cuando se retiraaire del sistema. Cuando la presión en el acumulador desciende por debajo de un valordeterminado, el compresor lo vuelve a llenar hasta la presión de ajuste máximo. De estamanera se evita que el compresor funcione ininterrumpidamente.

ACUMULADOR (Cálculo)

Este se encarga de almacenar el aire comprimido proveniente del compresor. Su funciónconsiste en estabilizar la alimentación de aire a presión al sistema y evitar las oscilaciones.La superficie relativamente grande del acumulador provoca un enfriamiento del aire, motivopor lo cual condensa el agua contenida en él. Esta es evacuada a través de grifos.el tamaño del acumulador depende de los siguientes criterios:a) Caudal del compresorb) Cantidad de aire requeridoc) Red de tuberías (posible necesidad de volumen de aire adicional)d) Regulación del compresore) Oscilación permisible de la presión en el sistema.

CÁLCULO DE TUBERÍAS (ver Figura 1) Velocidades máximas recomendadas en tuberías:1) Tubería principal: velocidad máxima 8m/seg.2) Tubería secundaria: velocidad máxima de 10 a 15 m/seg.3) Tubería de servicio: velocidad máxima de 15 a 20 m/seg.

Esta se desprende de la secundaria y es la que alimenta a los equipos neumáticos.Para su cálculo deberá tenerse en cuenta:a) Presión de servicio.b) Caudal en Nm3/min.c) La pérdida de carga es una pérdida de energía que se va originando en el aire comprimido

ante los diferentes obstáculos que se presentan en su recorrido hacia los puntos deutilización. La pérdida de carga admisible en las bocas de utilización no debe ser mayorque el 3% de la presión máxima del depósito.

La pérdida de carga se origina de dos maneras:a) Pérdida de carga en lados rectos, producido por el rozamiento del aire comprimido contra

las paredes del tubo.b) Pérdida de carga en accesorios, originada en curvas, T, válvulas, etc. de la tubería.

DETERMINACIÓN DEL VOLUMEN DEL ACUMULADOR (diagrama) Fig. Nº 2

Resolución práctica mediante ábacos.Ej. Cantidad de aire suministrado (caudal) por el compresor Q = 20m3/minEste dato viene cuando se compra el compresor.Número de maniobras (horarias), o conmutaciones o veces que arranca el compresor.Pongamos entonces Z = 20

∆P Este valor depende del rango de presiones dentro del cual regula el compresor (∆P deregulación). Normalmente de 0,8 a 1 bar con regulación de marcha y parada, y 0,3 a 0,5 barcon regulación por carga y vacío.Consideramos 1 bar.Caudal suministrado v = 20 m3/min.Entramos en el diagrama por caudal (20 m3/min) hasta encontrar el AP igual a un bar, de allísubimos hasta encontrar el número de maniobras horarias Z = 20, y luego en forma horizontalhacia la izquierda encontramos el volumen correspondiente del acumulador.

Va = 15 m3

Calculo del caudal para el acumulador

Para determinar el caudal es necesario determinar:

1) Determinar el consumo de cada equipo a utilizar (actuadores, herramientas, etc.).2) Multiplicar dicho valor por el porcentaje de uso del equipo con respecto a una hora de

trabajo.3) Sumar dichos resultados.4) Considerar las fugas y pérdidas en equipos. (se suma entre un 5 a 10%)5) Considerar posibles ampliaciones.

Caudal diseño = Caudal nominal (calculado) / 0,75

DISTRIBUCIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO

El trazado de las redes de distribución se realizará considerando:1) Ubicación de los puntos de consumo.2) Ubicación de las máquinas.3) Configuración del edificio.4) Actividades dentro de la planta industrial.

Y teniendo en cuenta los siguientes principios:Trazado de la tubería eligiendo los recorridos más cortos y lo más recta posible, evitando loscambios bruscos de dirección, las reducciones de sección, las curvas, las T, etc. con el objetode evitar pérdida de carga.Preferentemente el montaje de la tubería será aéreo, esto facilita la inspección y elmantenimiento. Las tuberías subterráneas no son prácticas.Dimensionar generosamente las mismas para atender una futura demanda.Inclinar ligeramente las tuberías un 3% en el sentido del flujo del aire y colocar en losextremos bajos, ramales de bajada con purga manual o automática. Esto evita la acumulaciónde condensado en las líneas.Colocar válvulas de paso en los ramales principales y secundarios. Esto facilita la reparacióny mantenimiento sin poner fuera de servicio toda la instalación 1.Las tomas de aire de servicio o bajantes deben hacerse desde la parte superior.Las tomas y conexiones en las bajantes se realizarán colocando en su parte inferior un grifo depurga.Prever la utilización de filtros, reguladores y lubricadores (FRL) en las tomas de servicio.

Considerando los puntos anteriores, el tendido de la red, podrá hacerse según dosdisposiciones:a) En circuito “Cerrado o Abierto”, cuando se le haga tratamiento de secado al aire a la

salida del compresor.b) En circuito “Abierto”, cuando no se haga tal tratamiento.

Es de mencionar que cuando el circuito es cerrado, la pendiente en los conductos es nula,puesto que es incierto el sentido de circulación, depende de los consumos y por lo tanto lapendiente carece de sentido. Entonces sólo se utiliza el circuito cerrado cuando se trata el airea la salida del compresor con equipos secadores.

SECADORES DE AIRE

El aire comprimido tiene un elevado porcentaje de humedad, motivo este que reduce la vidaútil de los sistemas neumáticos. Por ello se instalan secadores de aire para reducir estosniveles y llevarlos a valores deseados.

Métodos:

a) Secado por enfriamiento b) Secado por adsorciónc) Secado por absorción

Secado por enfriamiento: el aire es enfriado hasta una temperatura inferior al punto decondensación. La humedad contenida en el aire es recogida en un recipiente.Se recurre a un sistema de refrigeración para enfriar el aire hasta alcanzar una temperaturainferior al punto de condensación (2 y 5 grados).

Secado por adsorción: el agente secador, también denominado gel secador, es un granuladocompuesto principalmente por óxido de silicio.Siempre se utilizan dos unidades de adsorción. Si la primera unidad está saturada, el equipoconmuta a la segunda unidad, mientras que la restante es regenerada mediante un proceso desecado con aire caliente.

Secado por absorción: es un método puramente químico y costoso. Se hace pasar el aire através de una materia sólida o líquida que contiene una sustancia que se combina con el airetransformando la humedad de éste en líquido que pasa a un depósito inferior.. Este depósitodebe ser vaciado con regularidad y sustituir también con regularidad la masa de secado.

UNIDAD DE MANTENIMIENTO:

La unidad de mantenimiento tiene la función de acondicionar el aire a presión y es antepuestoal mando neumático.La UDM. está conformada por un regulador de presión, un filtro de aire y un lubricador deaire.El aire a presión pasa a través de la UD lubricación. Al atravesar una zona de estrangulación,se produce un vacío. Este vacío provoca la succión del aceite a través de una tuberíaconectada a un depósito. El aceite pasa a una cámara de goteo donde es pulverizado ymezclado con el aire.La lubricación del aire a presión debería solo limitarse a los segmentos del sistema quenecesiten lubricación.

Es necesario lubricar aquellos elementos que operan con movimientos extremadamenteveloces. De igual manera lubricar los cilindros de grandes diámetros. Es conveniente colocarla UD lubricación inmediatamente antes del cilindro.

FILTRO DE AIRE A PRESIÓN:

El abastecimiento del aire a presión de buena calidad, en un sistema neumático depende engran medida del filtro que se elija. El parámetro característico de los filtros; es la amplitud delos poros. Dicho parámetro determina el tamaño mínimo de las partículas que pueden serretenidos en el filtro. Determinados filtros de aire son apropiados para filtrar el aguacondensada. El agua deberá ser evacuada antes de que su volumen llegue al nivel máximo, yaque de lo contrario volverá a mezclarse con el aire. La evacuación podrá ser manual, medianteun grifo, o en forma automática mediante un flotador.

Funcionamiento:El aire a presión que entra en el filtro choca con un disco en espiral, por lo que se produce unmovimiento rotativo. La fuerza centrífuga tiene como consecuencia la separación de agua yde sustancias sólidas, que se depositan en la pared interior del filtro, desde donde sonevacuadas hacia un depósito. El aire acondicionado de esta manera, atraviesa el filtro, en elque son separadas las partículas de humedad restantes que tengan dimensiones superiores alos tamaños de los poros. Los filtros normales tienen poros con dimensiones que oscilan entrelos 5 y 40 micrones.Los filtros deben ser sustituidos periódicamente ya que las partículas de suciedad, si bien nolos tapona, ofrecen una mayor resistencia al flujo de aire y se produce una mayor caída depresión en el filtro.La duración de cada filtro depende de su uso, no obstante conviene seguir los consejos delfabricante.

REGULADORES DE PRESIÓN

El nivel de la presión del aire comprimido generado por el compresor no es constante y esnecesario que el equipo neumático no ocasione problemas. Para obtener un nivel constante de

la presión de aire se instalan reguladores de presión en la red. De esta manera se logramantener una uniformidad de la presión en el sistema de alimentación de aire comprimido(presión secundaria), independientemente de las oscilaciones que surjan en el circuitoprincipal (presión primaria).El regulador se instala detrás del filtro de aire con el fin de mantener un nivel constante depresión de trabajo. Generalmente es:6 bar en la sección de operación4 bar en la sección de mando

Funcionamiento:La presión de entrada (presión primaria), siempre tiene que ser mayor que la presión de salida(presión secundaria) en la válvula reguladora de presión. La presión es regulada mediante unamembrana. La presión de salida actúa sobre uno de los lados de la membrana, mientras quepor el otro lado, actúa un muelle. La fuerza del muelle puede ajustarse mediante un tornillo.Si la presión aumenta en el circuito secundario, por ej. al producirse un cambio de cargas enun cilindro, la membrana es presionada contra el muelle, con lo que disminuye o se cierra eldiámetro del escape en el asiento de la válvula. El asiento de la válvula abre y el aire a presiónpuede salir a través de los taladros de evacuación.Si disminuye la presión en el circuito secundario, el muelle se encarga de abrir la válvula. Enconsecuencia, la regulación de la presión de aire en función de una presión de servicioajustada con antelación, significa que el asiento de la válvula abre y cierra constantemente porefecto del volumen de aire que pasa a través de ella. La presión de trabajo es indicada en uninstrumento de medición.

DISTRIBUCIÓN DE AIRE

Para que la distribución de aire sea fiable es conveniente acatar una serie de puntos:Dimensiones correctas del sistema de tuberías.Elección correcta de los materiales.Resistir el caudal del aire.Correcta configuración del sistema de tuberías.Un buen mantenimiento.Tratándose de instalaciones nuevas debe tenerse en cuenta una posible ampliación posterior.Concretamente, la tubería principal debería tener dimensiones mayores a las que se necesitanpara el sistema actual. Es recomendable instalar cierres y válvulas de bloqueo adicionales.

CONFIGURACIÓN DE LA RED

La configuración de la red de tubos es de gran importancia para el funcionamiento económicodel sistema. Como ya dijimos, escoger las dimensiones correctas de los tubos y buena calidadde los materiales empleados. El compresor suministra al sistema aire a presión en ciertosintervalos. Por lo tanto es frecuente que el consumo de aire aumente solo durante un plazobreve. Esta circunstancia puede provocar condiciones desfavorables en la red. Por lo tanto esrecomendable instalar un circuito anular principal de aire a presión, así se obtiene un nivel depresión constante.Para el mantenimiento, reparación o ampliación de la red es aconsejable segmentar la red porpartes individuales.Con este fin deberán instalarse bifurcaciones con conexiones en T y listones colectores conacoplamientos enchufables. Los conductos de bifurcación deberán estar equipados conválvulas de cierre o con válvulas de bola tipo estándar.Aunque el sistema sea eficiente, siempre puede haber residuo de condensado en el sistema detuberías, debido a caídas de presión o de la temperatura exterior. Para evacuar esecondensado, todo el sistema debería tener una inclinación de 1 hasta 2 % en dirección delflujo del aire. De esta forma el condensado podrá ser evacuado mediante separadores de aguacolocados en forma escalonada, en los puntos más bajos.

LOCALIZACION DE FALLOS EN SISTEMAS NEUMATICOS

DIAGNOSTICOLa localización sistemática de fallos y su correspondiente solución permite reducir el tiemponecesario para la puesta de servicio de sistemas neumático y disminuye también su tiempo deinactivación.En un sistema neumático, los fallos pueden surgir en los siguientes lugares:

Inactivación de componentes de la maquina controladora por el sistema neumático. Inactivación de componentes del sistema neumático siguiente.

Por experiencia se sabe que las inactivaciones de elementos de sistema neumáticos son menosfrecuentes que aquellas que afectan a las maquinas controladas por dicho sistema.

LOCALIZACION DE ERRORES Si surge un fallo, éste provoca un funcionamiento deficiente de la maquina o su inactivacióntotal. El problema ocasionado por un fallo puede ser solucionado por las siguientes personas:

Los operarios encargados de atender el sistema y los técnicos que realizan los servicios demantenimiento.

Los técnicos del servicio de post-venta.

Los fallos de las maquinas y muchos de los fallos de los sistemas neumáticos pueden serreparados por operarios que cuenten con la debida experiencia. A continuación, el operariopuede controlar el funcionamiento del sistema mediante un control visual.Los técnicos encargados del servicio de mantenimiento efectuar un análisis sistemático y, siprocede, recurren a las observaciones hechos por los operarios para localizar y resolver losfallos.

Es recomendable realizar el diagnóstico de fallos inmediatamente después de surgir elprimero de ellos; una vez localizado, deberán adoptarse las medidas pertinentes para lareparación. De este modo puede reducirse a un mínimo el tiempo de paralización de lamaquina.

La documentación debe contener los siguientes:• Construcción efectiva del sistema.• Esquema de distribución.• Plano de situación.• Diagrama de funciones. • Manual de intrusiones de servicio• Lista de piezas • Fichas técnicas • Material para la capacitación de los operarios• Lista de materiales consumibles.

Si el sistema ha sido modificado, es imprescindible que la documentación completa este al díacon el fin de dificultar la labor de localización y reparación de fallos.En términos generales, las causas de los fallos pueden ser las siguientes:Desgaste de componentes y de conductos. El desgaste se debe, principalmente, a lassiguientes razones:

• El medio ambiente • La calidad del aire comprimido• Movimiento relativo de los componentes • Componentes sometidos a esfuerzos indebidos • Mantenimiento deficiente• Montaje deficiente (por ejemplo: conducto transmisor de señales demasiado largos).

Estas causas pueden provocar los siguientes problemas:

• Obturación de las tuberías • Agarrotamiento de elementos • Rotura • Fugas • Caída de presión• Funciones equivocadas

EVITAR FALLOS El desgaste prematuro o la Inactivación de componentes pueden ser la consecuencia deerrores cometidos en las fases de elaboración del proyecto y de planificación. Si durante lafase de planificación se respetan los criterios que se indican a continuación, será pocoprobable que se produzca una inactivación precoz de la máquina• Selección de los elementos y de las unidades de emisión de las señales adecuados. Todos

los componentes deberían registrarse por las condiciones dictadas por el medio y por lascircunstancias del funcionamiento del equipo (en lo que respecta a la frecuencia de lasconmutaciones, a la carga a la que están expuestos los elementos, etc.)

• Proteger los elementos frente a la suciedad.• Disminuir el esfuerzo instalando amortiguadores.

• Evitar conductos demasiado largos o, en caso de no poder evitarlo, utilizar amplificadores.

Los sistemas neumáticos nuevos acabados de instalar suelen funcionar sin problemas duranteun periodo prolongado desde su puesta de servicio.Si surgen fallos, es importante proceder de modo sistemático. Tratándose de sistemascomplicados, puede efectuase un desglose del sistema por segmentos pequeños con el fin defacilitar la búsqueda del fallo; estos segmentos pueden analizarse inmediatamente entre sí.Si el operario no puede reparar el fallo por si solo, deberá recurrirse al personal al encargadodel servicio de mantenimiento o a los técnicos del servicio de post-venta. Si se amplían las unidades funcionales de los modos neumáticos, suele ser necesario aumentarlas dimensiones las tuberías de alimentación de aire a presión. Si las dimensiones de lastuberías no permiten un suministro suficiente de aire a presión, puede surgir los siguientesfallos:

• Menor movilidad de cilindros • Menor fuerza de los cilindros de trabajo • Tiempos de conmutación demasiados prolongados Estos mismos pueden surgir si las tuberías están sucias o magulladas, ya que en ambos casosel diámetro es menor. Además, dichos fallos también pueden ser consecuencia de fugas queprovocan una caída de presión.El condensado contenido en el aire a presión puede provocar daños por corrosión de loscomponentes. Además existe el peligro de una emulsión, resinificación o engomado de loslubricantes. En consecuencia, es factible que los componentes que funcionan con márgenes detolerancia y que ejecutan un movimiento relativo se atasquen o agarroten. En términos generales, un mando neumático debería llevar un filtro antepuesto a las unidadesde abastecimiento de aire comprimido. Dicho filtro se encarga de separar las partículas desuciedad contenidas en el aire del ambiente.Al efectuar operaciones de montaje o al realizar trabajos de mantenimiento es posible queentren partículas de suciedad (por ejemplo, virutas metálicas, agentes hermetizantes, etc.) enlas tuberías; dichas partículas pueden llegar hasta las válvulas cuando el sistema esté enfuncionamiento. Si el sistema lleva funcionando mucho tiempo, puede ser que se sueltenpartículas de las tuberías (por ejemplo, partículas de óxido).Las partículas de las tuberías de alimentación pueden tener las siguientes consecuencias:

- Agarrotamiento de válvulas de corredera.- Falta de estanqueidad en válvulas de asiento.- Obturación de toberas de las válvulas de estrangulación.

MantenimientoLa vida útil y la fiabilidad de los mandos neumáticos aumentan si los servicios demantenimiento se efectúan sistemáticamente.Es recomendable preparar un plan de mantenimiento para cada mando neumático.En dicho plan deberán especificarse los trabajos de mantenimiento y los intervalos de suejecución. Tratándose de mandos complicados, deberán adjuntarse al plan de mantenimientoel diagrama de funciones y el esquema de distribución.Los intervalos para el servicio de mantenimiento dependen de la duración del funcionamientodel sistema, del desgaste de cada uno de los elementos y de las circunstancias ambientales.Los trabajos de mantenimiento que se indican a continuación deberán realizarse confrecuencia y en intervalos pequeños:

Unidad de mantenimiento Controlar el filtro Evaluar agua condensada Rellenar él deposito de aceite si se trabaja con lubricación Controlar el desgaste y la suciedad en unidades emisoras de señales

Los trabajos de mantenimiento que se indican a continuación pueden realizarse en intervalosmas prolongados:

Controlar la estanqueidad de las conexiones Comprobar el grado de desgaste de las tuberías en las zonas móviles Controlar el apoyo del vástago en los cilindrosLimpiar o sustituir filtros Controlar el funcionamiento de las válvulas de seguridadControlar las sujeciones.

Recomendaciones para el montaje de cilindros neumáticos

1) Analice detenidamente el tipo de montaje que deba emplearse para evitar esfuerzostransversales a la dirección del desplazamiento; éstos acortarán la vida útil de las guías devástago y pistón.

2) En los casos de montajes rígidos (pie o placa), se deberá proveer una articulación en launión del vástago con el elemento a mover para evitar los esfuerzos laterales.

3) Un montaje basculante elimina desalineaciones, en el plano de giro, pero deberáarticularse el elemento a mover para contrarrestar desalineaciones en el planoperpendicular.

4) En los casos que existan desalineaciones, aconsejamos el uso de montajes a rótula.5) Debe evitarse el montaje rígido del cilindro con el elemento a mover. En casos en que no

pueda evitarse, fijar suavemente el cilindro y operarlo de modo que el vástago entre ysalga, autoalineándose en esta operación; luego apretar firmemente los tornillos defijación.

6) Cuando el cilindro posea una carrera lo suficientemente larga aconsejamos guiar alvástago, o por lo menos tratar de trabajar “tirando” con el vástago en lugar de “empujar”la carga.

7) Si el cilindro es amortiguado, antes de mostrarlo asegúrese que los tornillos de registro deamortiguación estén abiertos no más de media vuelta, de modo que en la puesta en marchainicial se tenga un exceso y no una falta de amortiguación, procediendo luego a sucorrecta resolución.

8) Al montar el cilindro amortiguando, deje siempre la cara de los tornillos de registro dellado accesible; esto le permitirá regular la amortiguación sobre la máquina y adecuarlo alas condiciones de movimiento.

9) Determine que tipo de roscas posee el cilindro neumático. Utilice las conexionesadecuadas.

10) Al montar las cañerías, asegúrese de que estén limpias en su interior y que no quedenrestos de cinta selladora u otro elemento utilizado para la estanqueidad. Se recomienda“soplarlas” antes de su conexión definitiva.

MANDO NEUMÁTICO

El mando neumático es un ciclo que lo podemos desglosar de la siguiente manera:

Entradade señales

Procesamientode señales

SalidaDe señales

La entrada de señales se realiza a través de sensores. Estas señales son procesadas y luegomediante los denominados “actuadores”, se produce la salida.

Como está conformado un mando neumático:El conjunto de elementos que conforman un circuito neumático está ordenados de manera talque siguen una vía para la transmisión de las señales de mando, desde el lado de la emisión deseñales (entrada), hasta el lado de la ejecución del trabajo (salida).Por convención se respeta el siguiente ordenamiento. Cilindros neumáticos ACTUADORES Bombas giratorias

Indicadores ópticos

ELEMENTOS DE Válvulas de vías MANIOBRA

Válvulas de vías PROCESADORES Válvula temporizadora Válvulas de presión MANDO NEUMÁTICO Válvula de vías con pulsador SENSORES Válvula de rodillo Detector de proximidad Barrera de aire

Compresor ABASTECIMIENTO Acumulador DE Regulador de presión ENERGÍA Unidad de mantenimiento

Para controlar máquinas y equipos es necesario la interacción de todos estos elementos:sensores, procesadores, actuadores, etc. conformando así un sistema neumático.

Los “actuadores” son utilizados con frecuencia, ya que permiten realizar los siguientes tiposde movimientos:- MOVIMIENTO LINEAL- MOVIMIENTO GIRATORIO – MOVIMIENTO CIRCULAR (bobina)- MOVIMIENTO ROTATIVO Veamos algunas de las características de los cilindros de accionamiento lineal.Diámetros desde 6 a 320 mmCarrera desde 1 a 2000 mmFuerza desde 2 a 50000 N aprox. 5100 Kg.Velocidad del émbolo desde 0,02 a 1 m/sLos elementos neumáticos son fabricados para una presión máxima no mayor de 10 bar10 bar = 145 1b/pulg2 = 10,19 Kgf/cm2 = 10,20 atm

Las válvulas SELECTORAS y la de SIMULTANEIDADEstas son utilizadas como elementos lógicos (procesadores). Ambas disponen de dos entradasy de una salida.La salida de la válvula selectora (función 0) es activada si por lo menos una entrada recibeuna señal Z e Y.La salida de la válvula de simultaneidad (función Y) es activada si las dos entradas recibenuna señal Z e Y.

función “O” función “Y”

En los diagramas de movimiento se grafican, el espacio recorrido versus el tiempo suelenconsiderarse las velocidades que trabajan los cilindros.

Velocidad normal

Velocidad lenta

Velocidad rápida

Cilindros de impacto

Características:- Elevadas fuerzas de impacto- Velocidad del vástago de 7 a 10 m/seg- Elevada energía cinética- Carreras cortas- Frecuencia 2 Hz (2 ciclos por segundo)

Utilizaciones: Remachado Marcado Punzado Cizallado

Las velocidades están tabuladas:

Diámetro mm Velocidad m/seg.10 – 12 – 16 2,620 – 25 – 32 2,6

40 2,550 263 1,580 1,1100 0,9125 0,7160 0,6

Aplicaciones Estáticas:

Generalmente estos son de bajas velocidades.Utilizaciones: Cilindros prensores Cilindros de sujeción Cilindros de posicionado

La fuerza involucrada en estos cilindros será:

2d.p.4

.10F π=

Donde: F = fuerza teórica del cilindro (N)P = presión de trabajo (bar)D = diámetro del pistón (cm)

Obs.- Cuando hay cilindros de simple efecto se le debe restar el efecto del resorte.- Su valor real debido al rozamiento es el 90% del valor teórico.

APLICACIONES DINAMICAS

Estos cilindros tienen la particularidad que en ellos se conjugan tanto fuerzas comovelocidades. Para su diseño deben tenerse en cuenta distintas variables como fuerzasnecesarias, velocidades involucradas, amortiguamientos, retrocesos, frecuencias, presiones,resistencia de los materiales, fatiga, creep, pandeo y otros.Nos limitaremos solo a calcular el consumo de aire.

62 10Nx.p.n.C.d.4

Q −π=

Donde:Q = consumo de aire (litros/minuto)d = diámetro del cilindro (mm)C = carrera del cilindro (mm)n = número de ciclos por minutop = presión absolutaN = número de efectos del cilindro

Ejemplo:Se desea conocer el consumo de aire de tres cilindros de doble efecto:a) d = 80mm, C = 100mm, 10 ciclos por minutob) d = 40mm, C = 50mm, 10 ciclos por minutoc) d = 40mm, C = 50mm, 10 ciclos por minutoP = 6 barHay que considerar un 20% en pérdidas en accesorios.

Q1 = 70,37 litros/minutoQ2 = 17,59 litros/minutoQ3 =Q2

Qtotal = Q1 + Q2 + Q3 = 105,55 litro/minuto

Considerando las perdidas Qtot = Qtot + 20% = 126,6 litros/minuto

Circuitos Neumáticos Básicos

Esquema Nº 1Mando directo de un cilindro de simple efecto con válvula monoestable de comando manualpor pulsador.

Esquema Nº 2

Mando indirecto de un cilindro de simple efecto con válvula monoestable mandada por unaseñal neumática proveniente de una válvula 3/2 accionada manualmente.

COMPONENTES:1 Válvula 3/2 de accionamiento manualcon reposicionamiento por muelle.1 Cilindro (actuador) de simple efecto1 Unidad de mantenimiento (F.R.L.)

COMPONENTES:1 Actuador de simple efecto1 Válvula 3/2 monoestablede accionamiento neumático.1 Válvula 3/2 de accionamientomanual1 F.R.L.

Esquema Nº 3Mando directo de un actuador de simple efecto accionado desde dos puntos indistintamente,por medio de válvulas 3/2.

Esquema Nº 4Mando directo de un actuador de simple efecto accionado desde dos puntos indistintamente,por medio de válvulas 3/2.

COMPONENTES:1 Cilindro de simple efecto.2 Válvulas 3/2 de accionamiento manual1 Válvula de simultaneidad1 F.R.L. (unidad de mantenimiento)

COMPONENTES:1 Actuador de simple efecto2 Válvula 3/2 de accionamientomanual1 Válvula selectora1 F.R.L.

Esquema Nº 5Mando indirecto de un actuador de simple efecto, con autoalimentación, accionado desde unpulsador 3/2 monoestable NC y parada desde un pulsador 3/2 monoestable NA. Velocidad deentrada del vástago regulada.

COMPONENTES:1 Válvula 3/2 monoestable1 Válvula 3/2 NC (pulsador)1 Válvula 3/2 NA (pulsador)1 Actuador de simple efecto1 Válvula selectora1 Regulador de caudal unidireccional.1 F.R.L.

Esquema Nº 6Mando directo de un cilindro de doble efecto accionado por dos pulsadores 3/2 monoestablesNC de retorno por muelle:

Esquema Nº 7 Mando directo de un cilindro de doble efecto mediante una valvula 4/2 monoestable deaccionamiento por pedal. La misma consta de un silenciador. La carrera de salida del vástagode cilindro esta regulada por medio de un regulador de caudal unidireccional.

Componentes:1 Cilindro de doble efecto2 válvulas 3/2 monoestables NC1 FRL

Componentes:1 Cilindro de doble efecto1 válvulas 3/2 monoestables NC1 Válvula 4/2 monoestable1 FRL

Esquema Nº 8 Mando indirecto de un cilindro de doble efecto mediante una valvula 4/2 de accionamientoneumatico, accionado mediante una valvula 3/2 a palanca. La carrera de salida del vastagoestá regulada, asi como tambien la entrada del vastago mediante una valvula de escape rapido.

Componentes:1 Cilindro de doble efecto1 Regulador de caudal unidireccional1 Valvula de escape rapido1 Valvula 4/2 monoestable de accionamiento a neumatico.1 Valvula 3/2 NC a palanca.1 FRL.

Esquema Nº 9Mando indirecto de un cilindro de doble efecto mediante una válvula 5/2 monoestable conaccionamiento neumático por medio de una válvula 3/2 de accionamiento por pulsador. Lacarrera de salida del vástago está regulada.

Esquema Nº 10Circuito semiautomático de un cilindro de doble efecto accionado mediante un pulsador 3/2NC y una válvula a rodillo 3/2 NC.

Componentes:1 Cilindro de doble efecto1 Válvula a rodillo 3/2.1 Válvula a rodillo 3/21 FRL

COMPONENTES:1 Actuador de doble efecto1 Válvula biestable 5/2 monoestable1 Válvula 3/2 de accionamiento a pulsador1 Regulador de caudal de unidireccional1 F.R.L.

Esquema Nº 11Circuito automático de un cilindro de doble efecto, mediante dos válvulas a rodillo 3/2 deretroceso por muelle. El accionamiento es mediante un pulsador 3/2 NC y la parada delsistema es mediante un pulsador 3/2 NC.

Componentes:1 Cilindro de doble efecto1 válvula 5/2 biestable de accionamiento neumático2 Válvulas a rodillo2 Válvulas 3/2 a pulsador1 FRL1 Válvula biestable 3/2 de accionamiento neumático

Circuitos con actuadores múltiplesEsquema Nº 12Mando neumático de dos cilindros acoplados de la siguiente manera A+, B+, A-, B-;accionados mediante 4 válvulas a rodillo, un pulsador 3/2 para activar el sistema y unaválvula de seguridad 3/2.

Componentes:2 Cilindros de doble efecto4 Válvulas a rodillo2 Válvulas 5/2 biestables de accionamiento neumático1 Válvula 3/2 a pulsador1 válvula 3/2 (Seguridad)

CONFECCIÓN DEL DIAGRAMA ESPACIO – FASE

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