Tema 12. Válvulas de los sistemas neumáticos

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FABRICACIÓN SISTIDA POR
ORDENADOR
TEMA 12:
VÁLVULAS DE LOS SISTEMAS
NEUMÁTICOS
Tema 12. Válvulas de los sistemas neumáticos
Índice
1.- Introducción
2.- Válvulas distribuidoras
3.- Elementos procesadores
4.- Cálculo del caudal
Tema 12. Válvulas de los sistemas neumáticos
INTRODUCCIÓN
Fiabilidad del sistema neumático
; Calidad del aire:
9
9
9
Presión correcta
Aire seco
Aire limpio
: Fallos en la instalación
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VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS
Válvulas son dispositivos de mando que regulan y distribuyen la energía
neumática hacia los actuadores o de los actuadores a la atmósfera. La
energía de accionamiento es pequeña y, por lo tanto, el recorrido, corto.
Clasificación de las válvulas de vías
1) Nº de vías y posiciones
2) Tipo de accionamiento
3) Misión que desempeña
4) Construcción interna
Elementos de mando
Elementos de procesamiento
Elementos de entrada
1) Nº de vías y posiciones
Válvula de 2/2 vías abierta en reposo
Válvula de 3/2 vías cerrada en reposo
Válvula de 3/2 vías abierta en reposo
Válvula de 4/2 vías
Válvula de 5/2 vías
Válvula de 5/3 vías centro cerrado
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VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS
1) Nº de vías y posiciones (cont.)
Nº de vías: nº de orificios de conexión externa
Nº de posiciones: combinaciones de conexión interna
Representación
¾ 1 cuadro por posición
¾ En cada cuadro con flechas las conexiones internas
¾ Las conexiones externas se representan sobre la posición de reposo o la inicial
¾ Se representa la red de aire por:
y la de escape por:
¾ Tuberías de conexión son líneas continuas
¾ Cruces y conexiones (con un punto)
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VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS
2) Tipo de accionamiento
¾
¾
¾
¾
¾
accionamiento manual
accionamiento mecánico
accionamiento por aire comprimido
accionamiento eléctrico
combinaciones de tipos de accionamiento
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VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS
4) Construcción interna
¾ Corredera lineal
¾ Construcción simple (más baratas)
¾ Recorrido mayor que el tamaño de la vía
¾ Fuerza de accionamiento reducida
¾ Problemas de estanqueidad
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VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS
4) Construcción interna
¾ Corredera de disco
¾ Permiten regular el paso de aire
¾ Accionamiento manual
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VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS
4) Construcción interna
¾ Asiento de bola
¾ Pequeño recorrido (tiempo respuesta corto)
¾ Fuerza de actuación grande (tamaño del asiento)
¾ El desgaste se compensa automáticamente
¾ No se producen interferencias durante la conmutación
¾ Diseño sencillo y económico
¾ Tamaño pequeño
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VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS
4) Construcción interna
¾ Asiento de plato
¾ Pequeño recorrido (tiempo respuesta corto)
¾ Fuerza de actuación grande
¾ El desgaste se compensa automáticamente
¾ No se producen interferencias durante la conmutación
¾ Gran diámetro de paso logrado con menor recorrido de activación
¾ Insensible a la suciedad
¾ Larga vida de servicio
CERRADA EN REPOSO
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VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS
4) Construcción interna
¾ Asiento de plato
¾ Pequeño recorrido (tiempo respuesta corto)
¾ Fuerza de actuación grande
¾ El desgaste se compensa automáticamente
¾ No se producen interferencias durante la conmutación
¾ Gran diámetro de paso logrado con menor recorrido de activación
¾ Insensible a la suciedad
¾ Larga vida de servicio
ABIERTA EN REPOSO
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VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS
5) Ejemplos de válvulas distribuidoras
¾ Válvulas de pilotaje simple
¾
Válvulas servopilotadas
Disminuye la fuerza de accionamiento
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VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS
5) Ejemplos de válvulas distribuidoras
¾ Válvulas 4/2 de asiento de disco
¾ Válvula robusta
¾ Fuerza elevada si hay gran caudal
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VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS
5) Ejemplos de válvulas distribuidoras
¾ Válvulas 5/2 de corredera longitudinal
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¾ Válvulas 5/2 de disco flotante
VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS
5) Ejemplos de válvulas distribuidoras
¾ Válvulas 5/3
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VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS
5) Ejemplos de válvulas distribuidoras
¾ Electroválvulas
Conexión
eléctrica
Válvula de pilotaje
Muelle de retorno
Bobina
Macho
Pistón
Punto de restricción
Cuerpo de la válvula
Asiento
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VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS
5) Ejemplos de válvulas distribuidoras
¾ Mando de cilindros
¾ Mando directo
¾ Circuitos simples
¾ Cilindros pequeños
¾ Mando indirecto
¾ Separación de señal y maniobra
¾ Cilindros y/o válvulas grandes
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ELEMENTOS PROCESADORES
1) Válvulas de cierre
¾ Válvula antirretorno
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¾ Válvula de simultaneidad
ELEMENTOS PROCESADORES
1) Válvulas de cierre
¾ Válvula selectora
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¾ Escape rápido
ELEMENTOS PROCESADORES
1) Válvulas de cierre
¾ Problemas
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ELEMENTOS PROCESADORES
1) Válvulas de cierre
¾ Solución
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ELEMENTOS PROCESADORES
1) Válvulas de cierre
¾ Problema
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ELEMENTOS PROCESADORES
1) Válvulas de cierre
¾ Solución
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ELEMENTOS PROCESADORES
2) Válvulas reguladoras de flujo
¾ Reguladora unidireccional
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¾ Reguladora bidireccional
ELEMENTOS PROCESADORES
3) Válvulas reguladoras de presión
¾ Tipos
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ELEMENTOS PROCESADORES
3) Válvulas reguladoras de presión
¾ Válvula de secuencia regulable
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ELEMENTOS PROCESADORES
3) Válvulas reguladoras de presión
¾ Problema
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ELEMENTOS PROCESADORES
3) Válvulas reguladoras de presión
¾ Solución
Tema 12. Válvulas de los sistemas neumáticos
ELEMENTOS PROCESADORES
3) Válvulas temporizadoras
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ELEMENTOS PROCESADORES
3) Válvulas temporizadoras
¾ Problema
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ELEMENTOS PROCESADORES
3) Válvulas temporizadoras
¾ Solución
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CÁLCULO DEL CAUDAL
Selección de una válvula
¾ Caudales máximo y mínimo
¾ Pérdida de carga admisible
¾ Densidad y viscosidad del fluido
Cálculo del coeficiente Kv
Kv es el caudal de agua (l/min) que pasa a través de la válvula con una pérdida de
carga de 1 bar
Cv (gal min ) = 0,07 ⋅ Kv (l min )
Kv = f ( Q , ρ ,T , P1 )
Kv (l min ) = 14,3 ⋅ Cv (gal min )
Caudal nominal Qn
Es el caudal de aire que atraviesa la válvula cuando la presión de entrada es de
6bar y la pérdida de carga es de 1bar a T=20ºC
Qn = 64 ⋅ Kv
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CÁLCULO DEL CAUDAL
Caudal nominal Qn
Es el caudal de aire que atraviesa la válvula cuando la presión de entrada es de
6bar y la pérdida de carga es de 1bar a T=20ºC
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