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					NEUMÁTICA INDUSTRIAL

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

         Mg. José Antonio Velásquez C.
   PROPIEDADES DEL AIRE COMPRIMIDO
    Ventajas                                            Desventajas
   • Abundante
                                                           • Ruido
    •Transporte
                                                           •Fuerza
   •Almacenable
                                                       •Señales Lentas
   •Temperatura
                                                        •Preparación
 •Antideflagrante
                                                       •Compresibilidad
      •Limpio
                                                           •Costos
•Constitución de los
    Elementos
    •Velocidad

                       Mg. José Antonio Velásquez C.
         NEUMATICA

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




           Mg. José Antonio Velásquez C.
Mg. José Antonio Velásquez C.
                           La unidad de
                           mantenimiento
                           representa una
                           combinación de los
                           siguientes elementos
                           •Filtro de aire
                           comprimido
                           •Regulador de Presión
                           •Lubricador de aire
                           comprimido.
Mg. José Antonio Velásquez C.
•Rápido desgaste de piezas móviles en cilindros y
                    valvulas
•Formación de gotas de agua en las conducciones
       •En el lubricador se deposita agua.
  •Velocidad lenta de los elementos de trabajo.
 •Los silenciadores de las válvulas se ensucian
   •Velocidad lenta de los elemntos de trabajo

                 Mg. José Antonio Velásquez C.
•Examinar los diferentes elementos de la unidad
               de mantenimiento
       •Condensación en el filtro de aire
      •Cartucho filtrante en el filtro de aire
     •Graduación del regulador de presión
 •Graduación del lubricador de aire comprimido
        •Utilización del aceite adecuado
•Sentido de paso de la unidad de mantenimiento

                   Mg. José Antonio Velásquez C.
ACTUADORES




 Mg. José Antonio Velásquez C.
Actuadores:

      Cilindro de simple
      efecto
      Cilindro de doble efecto

      Cilindro con amortiguación
      neumática
      Cilindro con detección
      magnética
      Motor neumático

      Cilindro giratorio

                      Mg. José Antonio Velásquez C.
PARTES DE UN CILINDRO                         A. Tuerca del vastago
                                              B. Vastago
                                              C. Tapas posterior y anterior
                                              D. Junta del Vastago O
                                              Rascador
                                              E. Cojinete del Vastago
                                              F. Junta de Amortiguacion
                                              G. Anillo de Amortiguacion
                                              H. Camisa del Cilindro
                                              I. Amortiguacion
                                              J. Junta del embolo
                                              K. Reten
                                              L. Anillo Deslizante
                                              M. Embolo
                                              N. Rosca

              Mg. José Antonio Velásquez C.
             Clases de Cilindros
•   Simple efecto con / sin resorte
•   Doble efecto
•   Sin vástago
•   Giratorio
•   Tandem
•   Duplex
•   Anclajes




                         Mg. José Antonio Velásquez C.
       Simple efecto con resorte
• Producen trabajo en una sola       •       Normalmente in
  dirección                          •       Normalmente out




                           Mg. José Antonio Velásquez C.
          Simple efecto sin resorte
•   Requieren de alguna fuerza
    externa (gravedad) para
    hacerlo regresar




                          Mg. José Antonio Velásquez C.
     Doble efecto no amortiguados
•   Producen trabajo en dos direcciones
•   Adecuados para trabajos a baja velocidad
•   A alta velocidad se les usa con algun tipo de amortiguación
    externa




                            Mg. José Antonio Velásquez C.
    Doble efecto amortiguación fija
•   Los cilindros de diámetro pequeño tienen amortiguadores no
    ajustables




                           Mg. José Antonio Velásquez C.
Doble efecto amortiguación ajustable
•   Se desacelera la velocidad del piston al final de su carrera




                            Mg. José Antonio Velásquez C.
            Doble efecto magnéticos
•   Se les utiliza con sensores de posición para ajustar la carrera del
    pistón




                            Mg. José Antonio Velásquez C.
              Cilindros giratorios
•   Utilizados para girar elementos de trabajo u operar valvulas de
    control de procesos
•   Permiten el giro de hasta 360o
•   Existen dos tipos:
     • De vena giratoria
     • De tornillo sinfin y piñón




                          Mg. José Antonio Velásquez C.
        Cilindro de Vena Giratoria
•   Doble efecto de hasta 2700 de ángulo de giro




                           Mg. José Antonio Velásquez C.
    Cilindro giratorio de tornillo sinfin y piñón

•   De doble efecto y simple torque




                           Mg. José Antonio Velásquez C.
    Cilindro giratorio de tornillo sinfin y piñón

•   De doble efecto y doble torque




                           Mg. José Antonio Velásquez C.
              Cilindros sin vástago
•   Con amortiguación ajustable




                          Mg. José Antonio Velásquez C.
                             Guías
•   Guias internas se usan en
    aplicaciones de poca carga
    o peso
•   Guias externas permiten su
    uso en aplicaciones con
    mayor carga o peso                                    Interna   Externa
•   Guias de rodillo (roller) se
    usan para conseguir más
    precisión y area de apoyo
•   Para max precisión se
    puede usar un carro (UW)
    anexado a dos guias
    externas                                              Roller
                                                                              UW




                          Mg. José Antonio Velásquez C.
         Guias de Rodillo (Roller)

•   Para cargas pesadas
•   Carrera de hasta 4.5 m
•   Con opción de
    amortiguadores en los
    extremos




                             Mg. José Antonio Velásquez C.
              Principio de operación
•   The sealing strips are parted and closed as the piston
    moves through the stroke
•   Los puertos de alimentación y escape están situados en
    el mismo extremo del cilindro




                             Mg. José Antonio Velásquez C.
                 De Doble vástago
•   Widely spaced piston rod bearings giving a more rigid construction
    and better stability against side loads.
•   The effective area of the piston is the same on both sides.
    Pressure equalisation creates a force balance across the piston.
•   One working end, other could operate limit switches.




                            Mg. José Antonio Velásquez C.
                 Cilindros Tandem
•   Poseen un solo vástago con dos pistones
•   Al duplicarse el área, se duplica la fuerza ejercida
•   En realidad debido al vastago intermedio, el area del pistón
    delantero es menor que el area del pistón trasero
•   Se usan cuando se requiere mayor fuerza y no se dispone de
    espacio para cilindros con gran diámetro




                           Mg. José Antonio Velásquez C.
                  Cilindros Duplex
•   Tiene dos vástagos (no unidos) siendo el vástago trasero más
    pequeño
•   El vástago trasero ejerce una fuerza mayor que el vástago
    delantero
•   Esto debido a que tiene mayor area de acción durante la carrera




                           Mg. José Antonio Velásquez C.
               Cilindros de Impacto
•   Existe una cámara con un
    margen de espacio para
    eventual expulsión
•   El area del piston para
    expulsion es parcialmente
    cubierta de tal manera que es
    poca la fuerza inicial ejercida
•   De pronto el area para
    expulsion es expuesta
    completamente provocando
    un salto en la aceleracion




                             Mg. José Antonio Velásquez C.
             Cilindros de Impacto

•   Deben usarse verticalmente
•   El marco de sujeción debe ser
    suficientemente robusto para
    soportar la fuerza de impacto
•   Se acostumbra utilizar un
    marco de 4 columnas.
•   La plataforma horizontal
    superior debe ser de espesor
    suficiente para evitar flexión




                           Mg. José Antonio Velásquez C.
SELECCIÓN DE CILINDROS
Fuerza (diámetro)                                   Diámetros Estandar
                                                          (mm)




                    Mg. José Antonio Velásquez C.
Carrera




                                                                  Carrera
Longitudes de carrera
Cilindros Compactos (mm): 5, 10, 15, 20, 25, 30 , 40, 50, 60, 80
Cilindros normalizados(mm): 25, 40, 50, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320,
400, 500


Carreras Disponibles hasta 2000mm
                                  Mg. José Antonio Velásquez C.
Ejemplo
  Masa = 40 kg => Aprox. Carga de 400N
  Carrera = 150 mm
  Presión de trabajo = 6 bar
  Diámetro del cilindro = ?

                               Mg. José Antonio Velásquez C.
Diagrama de Fuerza del Cilindro




                        Mg. José Antonio Velásquez C.
Mg. José Antonio Velásquez C.
Accesorios de Montaje




                        Mg. José Antonio Velásquez C.
                 Montajes (anclaje)
                                              AK                B      C
•   Los cilindros pueden
    sujetarse a una pared o a una
    máquina de manera fija o
    articulada
                                             F
•   Los puntos de sujeción
    pueden ser el cuerpo del
    cilindro o el extremo del                                   G            L
    vástago


                                                           UF       tuerca



                           Mg. José Antonio Velásquez C.
           Montajes

A    AK          B                         C   D    D2



F    G          L                          M   R    S



SS   SW         UF                     UH      UL   UR



US   NUT
           Mg. José Antonio Velásquez C.
           Montajes Fijos


A Tie rod extension                                   G Front Flange




  B Rear Flange                                          C Foot




                      Mg. José Antonio Velásquez C.
          Montajes Articulados

D Rear Clevis           H Centre                        R Rear Eye
                        Trunnion




F Rod Clevis          L Rear Hinge                      UF Universal rod Eye




      M Front Hinge                         UR Universal
                                            rear Eye



                        Mg. José Antonio Velásquez C.
                           Montajes

                                                             1
•   Extremos del vástago
•   El vastago puede tener
    distintas medidas y tipos de
    roscado (interno o externo)                              2


                                                             3




                             Mg. José Antonio Velásquez C.
                       Aplicaciones

•   Aplicación típica en
    industrias de fabricación de
    tela o papel
•   Se muestra un cuchillo
    colgante que corta un rollo
    de tela cada cierta longitud




                             Mg. José Antonio Velásquez C.
                      Aplicaciones

•   Elevación de carga en
    lugares con poca altura

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




                              Mg. José Antonio Velásquez C.
                        Aplicaciones
                                                                 1234
•   Cilindros Articulados

•     Al accionar dos o más
    cilindros se puede
    conseguir hasta 4
    posiciones finales para la
    carga




                                 Mg. José Antonio Velásquez C.
                     Aplicaciones

•   Ensambles 90°

•     Resultan al unir los
    carritos guias de dos
    cilindros sin vástago




                             Mg. José Antonio Velásquez C.
Aplicaciones




  Mg. José Antonio Velásquez C.
Válvulas Neumáticas




             Mg. José Antonio Velásquez C.
Válvulas distribuidoras: Características




                      Mg. José Antonio Velásquez C.
Válvulas distribuidoras: Simbología




                      Mg. José Antonio Velásquez C.
Nomenclatura de Válvulas


                 DIN                              ISO        ASA

PRESION            P                                   1      IN

SERVICIO         A, B                              2, 4      OUT

ESCAPES           R, S                             3, 5    EXT, EXH

PILOTAJES       Z, Y, X                         12, 14       PIL


                       Mg. José Antonio Velásquez C.
Accionamiento en un Sistema Neumático




                    Mg. José Antonio Velásquez C.
Accionamiento en un Sistema Neumático




                    Mg. José Antonio Velásquez C.
Ejemplos de Válvulas




                       Mg. José Antonio Velásquez C.
Funciones Lógicas: AND




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

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




                    Mg. José Antonio Velásquez C.
Funciones Lógicas: OR




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




                    Mg. José Antonio Velásquez C.
Regulador de Caudal bi-direccional




                                                     •Produce una
                                                     estrangulación
                                                     del caudal en
                                                     ambos
                                                     sentidos




                     Mg. José Antonio Velásquez C.
Regulador de Caudal Uni-direccional




                                                     •Estrangula el
                                                     caudal en un
                                                     solo sentido.
                                                     •En el otro hay
                                                     pase sin
                                                     restricción




                     Mg. José Antonio Velásquez C.
Válvula 3/2 con accionamiento de rodillo




                      Mg. José Antonio Velásquez C.
Válvula 3/2 con pilotaje neumático




                      Mg. José Antonio Velásquez C.
Válvula 3/2 con accionamiento de final de
carrera




                      Mg. José Antonio Velásquez C.
Válvula 5/2 con pilotaje neumático bi-estable




                       Mg. José Antonio Velásquez C.
Válvula de Presión




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




                     Mg. José Antonio Velásquez C.
Temporizador Neumático, normalmente
cerrado




                   Mg. José Antonio Velásquez C.
                      CICLO DE OPERACION
         ar




                                       r
         on




                                     ta
                                  or
       ci




                        r
                        ge


                                   p
    si




                                ns
                                                                                          o
                      co
po




                                                                                     es


                             tra
                    re
                                                                                   c
                                                                              ro
                                                                       R et
1




              0.5                      2                     3                     4          5
                                                                                                  t [s]
               tiempo real

                                       Mg. José Antonio Velásquez C.
Ejemplos de Válvulas




      Mg. José Antonio Velásquez C.
Cilindro simple efecto controlado por una válvula 3/2

 •   Una válvula 3/2 posee dos
     posiciones: abierta o
     cerrada
 •   Se utiliza para controlar un
     cilindro de simple efecto
 •   En la posición normal, la
     válvula está cerrada                                       2
                                                  12                10
     (accionada por el resorte)
 •   En la posición conmutada
                                                            3   1
     la válvula está abierta
     (accionada por el botón)
 •   El boton debe mantenerse
     apretado para que el
     vástago se mantenga
     extendido
                            Mg. José Antonio Velásquez C.
Cilindro simple efecto controlado por una válvula 3/2

 •   Una válvula 3/2 posee dos
     posiciones: abierta o
     cerrada
 •   Se utiliza para controlar un
     cilindro de simple efecto
 •   En la posición normal, la
     válvula está cerrada                                            2
                                                            12           10
     (accionada por el resorte)
 •   En la posición conmutada
                                                                 3   1
     la válvula está abierta
     (accionada por el botón)
 •   El boton debe mantenerse
     apretado para que el
     vástago se mantenga
     extendido
                            Mg. José Antonio Velásquez C.
Cilindro doble efecto controlado por una válvula 5/2

 •   Una válvula 5/2 siempre
     está abierta (permite el
     paso del aire). Se usa para
     controlar un cilindro de
     doble efecto
 •   En la posición normal la
     válvula permite el paso del                                 4     2
     aire hacia el puerto de                                14             12
     salida 2 (el puerto 4 permite
     el escape del aire hacia el                                 5   1 3
     puerto 5)




                            Mg. José Antonio Velásquez C.
Cilindro doble efecto controlado por una válvula 5/2

 •   Una válvula 5/2 siempre está
     abierta (permite el paso del
     aire). Se usa para controlar un
     cilindro de doble efecto
 •   En la posición normal la válvula
     permite el paso del aire hacia el
     puerto de salida 2 (el puerto 4                             4     2
     permite el escape del aire hacia                       14             12
     el puerto 5)
                                                                 5   1 3
 •   En la posición conmutada
     permite el paso del aire hacia el
     puerto de salida 4 (el puerto 2
     permite el escape del aire hacia
     el puerto 3)


                            Mg. José Antonio Velásquez C.
ESTRUCTURA DE UN SISTEMA NEUMÁTICO




            Mg. José Antonio Velásquez C.
ESTRUCTURA DE UN SISTEMA NEUMÁTICO




            Mg. José Antonio Velásquez C.

				
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