22

Símbolos neumáticosGeneralidades

A continuación se representan algunos de los símbolos empleados encircuitos de neumática.

Con respecto a los símbolos; hemos de decir que las diferentes casasconstructoras de elementos de control y mando de circuitos neumáticos,usan sus propios símbolos, con cierta despreocupación de los internacio­nales o más comunes, por lo que se recomienda que, para cada marca deelementos empleados, se consulten los catálogos de la casa constructo­ra.

Un esquema neumático puede estar constituido por símbolos no sóloneumáticos, sino también, por ejemplo, eléctricos e hidráulicos. Más ade­lante se hace un pequeño estudio de los símbolos neumáticos y unos es­quemas sencillos.

Seguidamente se define el significado de 10 que se entiende por símbo­lo y esquema, que son dos conceptos muy importantes y que se han dedistinguir claramente.

Símbolo

Se llama símbolo a la representación más sencilla de una cosa, en nues­tro caso un elemento neumático.

Esquema

Esquema es la representación simplificada, por ejemplo, de una insta­lación, mediante los símbolos.

En las cuatro láminas de símbolos se da la explicación de su significa­do.

325

N.OS SIMBOLOS DENOMINACION

10 ----*- Llave de paso (símbolo general).

9 [dI] Distribuidor de dos posiciones y dos vías (se cuentanlos orificios de una posición).

8 T Orificio taponado.Por él no se da paso al aire.

7 LO Distribuidor de dos posiciones.A cada cuerpo le corresponde una posición.

6 D Símbolo general que sirve como base para representarun elemento de un distribuidor.

5 f¡- Indicación del sentido seguido por el fluido o gas.

4 - Canalización de unión entre elementos flexibles.---r- ----3 -L Derivación de tuberías (se indica con un punto).

2 -+- Tuberías que se cruzan sin hacer conexión.

1 Tubería, en general, de suministro de fluidos.

LAMINA N.O 1 I SIMBOLOS NEUMATICOS

326

N.OS SIMBOLOS DENOMINACION

20~Distribuidor de dos posiciones y tres vías, accionadomanualmente, con reposición instantánea por resorte.

19 [[]IXP Distribuidor de dos posiciones y cuatro vías, acciona-do manualmente.

18 UlJIIP Distribuidor de dos posiciones y cinco vías, accionadomanualmente.

17~Distribuidor de tres posiciones y cuatro vías, acciona-do eléctricamente.

16~Distribuidor accionado por medio de un dispositivomecánico (MEe), reposición instantánea por resorte.

15~Distribuidor accionado por aire (AIR), reposición porresorte.

14~ Distribuidor accionado por aire, las dos posiciones.

13 tv\I\ Resorte.

¡.-Válvula antirretorno o de retención, sólo da paso al12 ----<r- aire en un sentido, el que indica la fle'cha.

-----.

11J.,

Regulador de caudal ajustable.-LAMINA N.O 2 I SIMBOLOS NEUMATICOS

327

N.OS SIMBOLOS DENOMINACION

30~ Equipo de principio de instalación, con filtro, mano-L 'IL rreductor, manómetro y' engrasador.

29 ~ Manómetro, indicador de presión.

28 --e- Lubricador o engrasador.

27 --e- Filtro o purificador de aire.

..., ro .......Escape de aire regulable y silenciado.26 --------+- \

~ ,_1

25 JO- Temporizador.

24~ Divisor de caudal.~ ~

23 -&1- Manorreductor para la regulación de presión.

22 1tr Selector de caudal regulable en un solo sentido.,...

21 ~ Selector de circuito en función de la entrada de aire.

LAMINA N.O 3 I SIMBOLOS NEUMATICOS

328

N.OS SIMBOLOS DENOMINACION

40 ~ Cilindro oscilante por su parte media.

39 ~ Cilindro soportado por su parte delantera.

38 ~ Cilindro soportado por su parte trasera.

1f)J : I37 Cilindro oscilante por un extremo.

I

36

~Cilindro de doble efecto, con final de avance y retro-ceso amortiguado.

35 pq Cilindro de doble efecto, con dos vástagos.

~ : I34 Cilindro de doble efecto.

I

~ ti Cilindro de simple efecto.33

32

~Válvula de seguridad para presión.

31 Q Silenciador, símbolo general.

LAMINA N.O 4 I SIMBOLOS NEUMATICOS

329

MEDICION DE LA PRESION

Para medir la presión se emplean los manómetros de los que hay tresclases, a saber:

a) De aire libre.b) De aire comprimido.e) Metálicos.

Los manómetros metálicos son los más empleados. Prácticamenteequivalen a un manómetro de tipo Bourdon. Para medir la presión se ha­ce entrar aire dentro de la cámara, donde se desplaza, en función de la pre­sión, una membrana y con ella la aguja indicadora de presión.

HUMEDAD DEL AIRE

Por lo general el aire contiene siempre humedad en más o menos pro­porción. Su valor se determina por medio de los higrómetros.

La humedad relativa es siempre inferior o como máximo igual a la uni­dad y se expresa en tanto por ciento.

Conducciones de aire

Comoquiera que las conducciones de aire a presión se hacen por lo ge­neral con tubos de hierro, con el fm de que no se oxiden al paso del airehúmedo se colocan engrasadores, que tienen como fin hacer pasar el airepor un depósito de aceite para que, a la vez que el aire pasa por las tube­rías, las engrasa y evita la oxidación, con sus inconvenientes, en el restode la instalación. El aire además de engra~r la tubería, también engrasa elresto de los elementos de la instalación, como son los distribuidores, loscilindros, las válvulas, etc.

REGULADORES DE PRESION

En los circuitos o conducciones de aire se puede graduar la presiónque se ha de tener en el circuito de empleo. Para lograrlo se usan los regu­ladores de presión, que, además de la llave de regulación, llevan un manó­metro en que se podrá leer la presión regulada.

330

Purificadores

Los purificadores tienen como fin quitar o eliminar las impurezas quelleva el aire, que resultarían un impedimento para el buen funcionamien­to de la instalación.

CILINDROS

En estas instalaciones que se van a estudiar, la parte principal es el ci­lindro, que consta esencialmente de las partes representadas en la figura 1.

cámara I

Fig.1.

Los cilindros se pueden clasificar en dos tipos: de simple y de dobleefecto.

Un cilindro es de simple efecto cuando el vástago hace el semiciclo deida o vuella (un solo sentido) empujado por aire.

Cuando hace ambos recorridos accionado por el aire, el cilindro es dedoble efecto.

Un cilindro de doble efecto puede emplearse como de simple efecto.Estos últimos pueden hacer el semiciclo que no es accionado por aire, pormedio de un resorte o empujado por la misma carga.

Respecto a los cilindros, se ha. de tener presente que sólo tienen dosposiciones fijas, por lo que el vástago estará contraído o extendido, aun­que por medio de ciertos elementos, sobre todo de tipo hidráulico, sepueden conseguir posiciones intermedias.

331

La velocidad de salida del vástago es función de la carga a vencer y dela presión en kilos que se aplica al cilindro. Si se desea que dos cilindrossalgan al unísono, resulta muy difícil, ya que por poca diferencia queexista en las cargas, la salida de los vástagos es muy diferente.

Los cilindros pueden presentarse en el mercado en muy diversos tipos,en función de su aplicación en circuito. Así, se tendrán de tipo fijo, bas­culante en el centro o en un extremo, fijos por su parte delantera o porsu parte trasera, de doble vástago, con amortiguación para ambos despla­zamientos, etc.

Para hacer la selección de un cilindro, se han de tener presente las si­guientes recomendaciones.

a) Diámetro del cilindro, para así conocer su potencia.

b) Longitud útil del vástago.

e) Tipo, como se ha indicado más arriba, de simple o doble efecto.

d) Forma de sujeción.

e) Presión a que ha de trabajar.

1) Otras características que ayuden a su mejor selección.

Respecto al diámetro del cilindro, se ha de indicar que la potencia delvástago está en función directa de su diámetro, ya que ésta se obtiene almultiplicar la sección por la presión del aire que se suministra al· ci­lindro.

Así se tiene que, si en un cilindro de superficie útil de 100 cm2 empu­ja el aire con una presión de 8 kg/cm2

, la fuerza que realiza el vástago se­rá de 100 X 8 =800 kg. Estos 800 kg se han de considerar teóricos, yaque en la práctica se tiene un rendimiento del orden de 0,7, por 10 que un30 por 100 se ha de suponer pérdida.

En los cilindros se puede lograr fácilmente la graduación de su veloci­dad de salida o entrada del vástago, para 10 que se usan los reguladores decaudal, que son elementos neumáticos con los que al hacer una estrangu­lación del aire en su salida, regulando su escape, se logra que el vástagosalga o entre de forma más o menos rápida.

332

Como nonna general se ha de tener presente que el regulador se ha deponer siempre a la salida del aire o escape.

En toda instalación de aire los elementos principales son las tuberías oconducciones, que deberán tener la sección adecuada, así como el espesorsuficiente para que soporten la presión a que transportan el aire. Las con­ducciones se hacen nonnalmente de acero. Cuando las presiones son pe­queñas, se pueden sustituir por tubo de plástico o goma, que resultan másfáciles de instalar, como en la actualidad se hace, sobre todo donde exis­ten elementos móviles.

Para el gobierno de los cilindros se emplean los distribuidores. Los hayde muy diversos tipos, en función de su utilización en el circuito, talescomo, gobernados manualmente, o mecánicamente, o por aire, o porelectricidad.

En los diferentes esquemas que se estudian en la presente obra, asícomo en los símbolos en ella reproducidos, podrá observarse quese emplean muy diversos tipos de distribuidores, así como de man­do.

La explicación de los diferentes elementos que entran en las instalacio­nes cuyos esquemas se estudian da una idea del funcionamiento de dichoselementos.

333

Lámina n.o 1

Distribuidor manual de dos posiciones y cinco vías

Posición 1. Entrada de aire por E, salida por S, retorno por R y escapepor ES•.

Posición 2. Entrada de aire por E, salida por donde antes era retorno(R), retorno por S y escape por ES2 •

Así se tiene que en una posición, por ejemplo, un pistón de dobleefecto hace la ida y en la otra posición el retorno o vuelta.

Pueden ser accionadós manualmente como en la figura, mecánicamen­te, por fluido o por electricidad. Los haya su vez con diversas posibilida­des de maniobra en lo que afecta a posiciones y vías.

Antirretomo

Es un elemento de protección del circuito que sólo tiene un sentido depaso del fluido. En sentido contrario lo bloquea. De esta forma resultaque cuando en el circuito de utilización se tiene una sobrepresión que pu­diera repercutir sobre la normal de la línea de suministro de fluido, la bo­la del antirretorno obtura el paso del aire, con lo que se corta la comuni­cación entre ambos circuitos.

334

Pos ición 1

DISTRIBUIDOR MANUAL

S R

~ 1

Posición 2ESl R t

t E

+E

ANTIRRETORNO

ES1

LAMINA NI., ELEMEN TOS NEUMATlCOS

335

Lámina n.o 2

Elementos de mando y control de circuitos neumáticos

REGULADOR DE CAUDAL

Su misión es la de graduar el paso de aire en una tubería, tanto en unsentido como en otro.

Su regulación se hace con un tornillo, abriendo o cerrando el paso delaire mediante un estrangulamiento.

PRESOSTATO

Puede accionar contactos eléctricos o neumáticos, según sea su aplica­ción. En el presente dibujo es eléctrico. Dispone de una entrada de aire auna cámara, con una membrana móvil que, en función de la presión de lainstalación controlada, cambiará la posición de los contactos, siendo és­tos los que ·a su vez piloten un circuito eléctrico con una misión general­mente de seguridad o control de la instalación.

SELECTOR DE CIRCUITO

Este elemento de mando dispone de dos entradas y una salida común.

Suponiendo que los dos circuitos tengan fluido, el que suministrará ala utilización será el de mayor presión.

En caso de ser un solo conductor el que trae fluido, tomará el escape osalida directamente, como se aprecia en la figura. Entrada por la izquier­da.

336

REGULADOR DE CAUDAL

i Presión

SELEC TOR DE CIRCUITOS

PRESOSTATO

LAMINA N! 2 ELEMENTOS NEUMATlCOS

337

Lámina n.o 3

Elementos de regulación y protección del circuito

Por 10 general, el aire que suministra el compresor no es seco y, ade­más, puede llevar impurezas, por 10 que se hace necesario, en la mayoríade los casos, quitarle la humedad y engrasado, con 10 que se evita la oxi­dación de los elementos en contacto con el aire, a la vez que se asegura sucorrecto funcionamiento.

En la figura se ha dibujado un fIltro, un regulador de presión y un en­grasador, repetidos bajo ellos de forma simbólica. En la parte inferior dela lámina queda representado un regulador de presión, llamado tambiénmanorreductor, con indicación de presión.

El circuito de utilización puede trabajar con presiones diferentes e in­feriores a las suministradas por la línea, por lo que se habrá que reducir lapresión de la línea a la de utilización, de acuerdo con los elementos demando y control.

338

FILrRO MANORREDUC rOR ENGRASADOR

MANORREDUcrOR

CON MANOMErRO

LAMINA N!J ELEMENTOS NEUMATICOS

339

Lámina n.o 4

En esta lámina se representan diferentes formas de hacer el mando ogobierno de un cilindro de simple ef~cto.

Se entiende por cilindro de simple efecto el que sólo recibe aire, pararealizar un desplazamiento teniendo que hacer el otro por una fuerza me­cánica independiente al circuito neumático.

En la fig. 1 se muestra un cilindro de simple efecto. Por uno de sus dosorificios se le suministra aire y por el otro se hace el escape.

Los movimientos que tiene todo cilindro son, ida cuando sale el vásta­go y vuelta cuando se hace el retomo de dicho vástago. La ida, en el casode la figura que se estudia, se hace por aire y la vuelta o retorno ,por presión.

En la fig. 2 se muestra un cilindro de simple efecto, en el que el moví­miento de ida se hace por aire y el de vuelta por medio de un resorte que~ entrar el aire ha quedado comprimido.

Cuando el aire falta, el resorte se recupera y vuelve el vástago a su po­sición inicial.

En la fig, 3 se muestra otra forma de hacer el retorno del vástago, pormedio de una carga Q aplicada a él.

En la fig. 4 se muestra un cilindro de doble efecto, es decir, que losdos movimientos de ida y vuelta se hacen por medio de aire a presión,bastando para ello con invertir el sentido de la entrada del aire.

Los dos tipos de cilin.dros son muy empleados, predominando este úl­timo sobre el anterior.

340

[I] ~FIG.l

., IDA

VUELTA ..IDA por aire VUELTA o RE TORNO por presión o aire

CARGA I Q I- - Escape ~ ~- f;:D:>

~ ;;:.~

Cf; k~

~ -~C:.. t<"..:

ex- ~~ F-?D",;::- ~~

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:.'::'~:.'..:'::'~:': - :.:.::-::-.,::; (:;~.;.

Entrad.F/5.3 FIG.2

~ [:IDA- • } Es~pe

Esc•• • I FIG.' I 41 VUELTA

LAMINA N!' ESQUEMAS EXPLICATIVOS

341

Lámina n.o 5

Gobierno de un cilindro de simple efecto de forma teórica

Se da esta explicación para una mejor comprensión de su funciona­miento, ya que en todos los esquemas entran cilindros, de simple o dobleefecto.

Posición 1. El esquema está foonado por un cilindro y las llaves de pa­so 1 y 2. Si 2 está cerrada y 1 abierta, al llegar aire a presión al cilindroempuja el vástago, realizándose el semiciclo de ida.

Posición 2. Si se cierra 1 y se abre 2, la carga Q, el resorte o lo que fue­re, devuelve el émbolo a su posición de origen, en el semiciclo de vuelta.Por donde antes hacía el escape, ahora entra el aire atmosférico.

Gobierno de un cilindro de doble efecto de forma teórica

Posición 3. Estando abiertas las llaves de paso 1 y 3 Ycerradas la 4 y2, el sentido que lleva el aire a presión es el indicado por las fechas, conlo que el vástago realizará el semiciclo de ida. La entrada de aire a presiónse hará por 1 y el escape por 3.

Posición 4. Cambiando la posición de las llaves de paso, 1 Y3 cerradasy 2 Y 4 abiertas, se habrá logrado invertir el sentido de entrada de aire,con lo que el vástago realizará el semiciclo de vuelta o retorno.

En la práctica, las llaves de paso se sustituyen por distribuidores, ele­mentos de mando con los que se consigue conmutar o cambiar la direc­ción del flujo de aire en diferentes sentidos y posiciones.

342

Q

Escape

Pos;c;on I

Posición 2

\\{:)!:: :..:: ." ."......~-..--~~- ...~

Posición 1.

(2)

(1)

o ••

:.~.

~:.:

(/,) (3J

(1) (2) Escape

" .;.... '.~ -, :.

~·)H~~/i:(3)

Posición J(1) (2)

LAMINA N!5 ESQUEMAS EXPLICATIVOS

343

Lámina n.o 6

Representación práctica de las diferentes fases, en el gobierno de uncilindro de simple efecto, por medio de un distribuidor de dos posicionesy tres vías.

Posición 1.En la posición en que está representado, el distribuidor de­ja paso al aire a presión que llega al cilindro, empujando su émbolo 'en laposición indicada por la flecha y que corresponde al semiciclo de ida. Porel oriUcio libre del cilindro se hace el escape de aire que hay dentro de lacámara del cilindro.

Posición 2. Una vez que el vástago ha realizado la totalidad de su reco­rrido, y mientras la palanca del distribuidor continúe en la misma posi­ción, la carga Q permanecerá elevada.

Posición 3. Cambiando la posición de la palanca del distribuidor, secorta la entrada del aire a presión al cilindro, mientras el aire que antesmantenía elevado el vástago se escapa, con 10 que al eliminar la fuerzaque'lo tenía elevado, aquél vuelve a su posición inicial de reposo, perma­neciendo así mientras no se cambie la posición del distribuidor. Lo mis­mo que se había logrado antes con las llaves de paso, se ha realizado conun simple aparato, que no entraña ninguna dificultad en su empleo, comose ha podido observar.

344

Posición 1

Q

- -Posición 2

6 4 (;)

¡rumA

Posición 3

/

..-.... _e ......:: .

?~:.:.\........000:::: ......__~ _

LAMINA N~6 ESQUEMAS EXPLICATIVOS

345

Lámina n.o 7

Gobierno de un cilindro de doble efecto por medio de un distribuidor dedos posiciones y cuatro vías, representando diferentes posiciones enesquemas o circuitos de tipo práctico.

Posición 1. En esta posición del distribuidor se da entrada al aire a pre­sión por la parte inferior y escape por la superior a través del distribuidor,con lo que el vástago realizará el semiciclo de ida.

Posición 2. Cuando el vástago haya llegado al fmal de su recorrido deida y mientras el distribuidor continúe en igual posición, el vástago segui­rá empujando.

Posición 3. Al cambiar la posición del distribuidor se ha realizado unaconmutación, de forma que por donde antes tenía entrada el aire, ahoratiene el escape y la entrada actual es por donde se hacía el escape en elcaso anterior. De esta forma se ha logrado que el émbolo vuelve a su posi­ción inicial.

Posición 4. Una vez llegado al final de su recorrido de vuelta o retor­no, el vástago continuará en la posición inicial, que corresponde al repo­so.

Como se puede apreciar, resulta sencillo el mando de un cilindro, desimple o de doble efecto con el empleo de distribuidores.

346

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1"osición 1

Posición 2

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Pos/c/on"

LAMINA N!l.1

347

ESQUEMAS EXPLICATIVOS

Lámina n.o 8

Gobierno de un cilindro de doble vástago y doble efecto.

Como en las dos láminas anteriores, los circuitos se han representadode forma práctica.

El funcionamiento de este tipo de cilindros es muy similar al estudia­do en la lámina n.o 4.

Posición 1. Consideramos que en este caso el distribuidor es de tresposiciones y cuatro vías, con lo que en la primera posición representadaen la figura no se da entrada al aire exterior, ni tampoco escape el aireexistente dentro del cilindro, con lo que el vástago permanecerá en esta­do de reposo.

Posición 2. En esta posición de la palanca se suministra aire por la par­te inferior y se hace el escape, de la cámara superior, con lo que el vásta­go se elevará, según la indicación de la flecha, permaneciendo así mien­tras no varíe la posición del conmutador.

Posición 3. Para que el vástago se desplace en sentido contrario al an­terior, se moverá la palanca hacia la izquierda, con lo que al haber inver­sión del flujo de aire, también lo hará del sentido de desplazamiento delvástago, tal como se indica en la figura por medio de la flecha.

348

Posición 7

1..:.....:.

.....Posición 2

...:..-.:........~;.

....::: , ...,t--......I-------t"""

Posici6n 3

lLAMINA N!8 ESQUEMAS EXPLICATIVOS

349