AUTOMATIZACIÓN NEUMÁTICA Conceptos básicos, elementos y esquemas NEUMÁTICA Técnica que utiliza el aire comprimido como vehículo para transmitir energía. Ventajas e Inconvenientes VENTAJAS: Sencillez de los sistemas de mando: válvulas, cilindros, etc. Rapidez de respuesta del sistema neumático Economía de los sistemas neumáticos una vez instalados. INCONVENIENTES: Instalaciones caras en general. El mantenimiento del aire en buenas condiciones es costoso. Esquemas complejos de modificar y depurar Aplicaciones Accionamiento de válvulas para aire, agua o productos químicos. Accionamiento de puertas pesadas o calientes. Descarga de depósitos en la construcción, fabricación de acero, minería e industrias químicas. Apisonamiento en la colocación de hormigón. Pintura por pulverización. Sujección y movimiento en la industria maderera. Sujección para encolar, pegar en caliente o soldar plásticos. Máquinas de soldadura eléctrica por puntos. Máquinas de embotellado y envasado. Manipuladores neumáticos. Propiedades Disponibilidad. Almacenamiento. Simplicidad de diseño y control. Elección del movimiento. Economía. Fiabilidad. Resistencia al entorno. Limpieza del entorno. Seguridad. Magnitudes y unidades Presiones Ecuación de los gases perfectos Ley de Boyle -Mariotte El volumen es inversamente proporcional a la presión: •Si la presión aumenta, el volumen disminuye. •Si la presión disminuye, el volumen aumenta. P1 · V1 = P2 · V2; T = cte Leyes de Charles- Gay Lussac El presión del gas es directamente proporcional a su temperatura: •Si aumentamos la temperatura, aumenta la presión. •Si disminuimos la temperatura, disminuye la presión. P1 / T1 = P2 / T2; V = cte Sistema neumático Básico PRODUCCIÓN Y TRATAMIENTO DE AIRE 1. COMPRESOR. 2. MOTOR ELÉCTRICO. 3. PRESOSTATO. 4. VÁLVULA ANTIRETORNO. 5. DEPÓSITO. 6. MANÓMETRO. 7. PURGA AUTOMÁTICA. 8. VÁLVULA DE SEGURIDAD. 9. SECADOR DE AIRE REFRIGERADO. 10. FILTRO DE LÍNEA. CIRCUITO DE UTILIZACIÓN 1. TOMA DE AIRE. 2. PURGA AUTOMÁTICA. 3. UNIDAD DE ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE 4. VÁLVULA DIRECCIONAL. 5. ACTUADOR. 6. CONTROLADORES DE VELOCIDAD. Compresores COMPRESORES DE DESPLAZAMIENTO ALTERNATIVOS EMBOLO DIAFRAGMA ROTATIVOS PALETA TORNILLO Compresores Alternativos Compresor de pistón de una etapa Compresor de pistón de dos etapas Compresor de diafragma Compresor de Embolo de Una Etapa Aire de 3 - 7 Bares Compresor de Embolo de Dos Etapa Aire aprox. de 7 Bares Temperatura de 120°C Compresor de Diafragma Aire hasta de 5 Bares Libre de Aceite Compresores Rotativos COMPRESOR DE PALETAS COMPRESOR DE TORNILLO TURBO COMPRESOR RADIAL Compresor Rotativo de Paleta Deslizante Temperatura de 120°C Aceite de Refrigerante Compresor Rotativo de Tornillo Caudales > 400 m3/min Presión > 10 Bares Conducto principal en línea abierta Red de distribución de aire Conducto principal en anillo Red de distribución de aire Conducto de Líneas Secundarias Red de distribución de aire Componentes principales de un circuito neumático Unidad de mantenimiento Filtro Estándar Purgador Automático Regulador Estándar Válvulas Válvulas distribuidoras Válvulas distribuidoras Válvula 2/2 Válvula 3/2 NA NA NC NC Válvula 4/2 Válvula 5/2 Válvula 5/3 Código de las vías de una válvula CONDUCTOS NORMA ISO Alimentación de presión NORMA CETOP P 1 Conductos de trabajo A, B, C, ... 2, 4, 6, ... Escapes R, S, T, ... 3, 5, 7, ... Conductos de pilotaje Z, Y, X, ... 12, 14, 16, ... ISO, International Organization Standarization. CETOP, Comité Europeo de las Transmisiones Óleo-hidráulicas y Neumáticas En neumática, la ISO 1219 es equivalente a la UNE 101 149-86. UNE, Una Norma Española. ISO CETOP B Z S A P Y R 4 14 5 2 1 12 3 Válvulas de control direccional Válvulas de control direccional Accionamiento de las válvulas EJEMPLOS 3/2 NC pulsador retorno muelle 4/2 pulsador retorno muelle 5/2 pilotada biestable Válvulas reguladoras, de control y de bloqueo Reguladora de Reguladora de caudal Antirretorno Selectora de circuito caudal De simultaneidad unidireccional Escape rápido Actuadores Cilindro de simple efecto Cilindro de doble efecto Fuerza que ejerce el vástago Cilindro de simple efecto Fuerza teórica Cilindro de doble efecto Fuerza efectiva en el avance Fuerza efectiva en el avance Fuerza efectiva en el retroceso P = Presión, N/m2. E = Empuje del muelle, N. D = Diámetro del émbolo, mm2. D = Diámetro del vástago, mm2. η = Rendimiento del cilindro. Métodos de fijación de cilindros Aplicación de cilindros Aplicación de cilindros Aplicación de cilindros Detectores Neumáticos Temporizadores A la conexión A la desconexión Conversión de una señal permanente en un impulso Diseños de Circuitos Esquema Neumático Realización del esquema NIVEL COMPONENTE EJEMPLOS 6º Elementos de trabajo Cilindros, motores neumáticos 5º Elementos de regulación de velocidad Reguladores de caudal unidireccional 4º Elementos de potencia Válvula distribuidora para el cilindro 3º Elementos de tratamiento de señal Selectores de función “O” e “Y” 2º Elementos de entrada de señal Microválvulas acc. manual, final de carrera 1º Fuente de alimentación de energía Unidad de mantenimiento Numeración de elementos 1. Los elementos de trabajo van numerados por este orden: 1.0, 2.0... 2. Los elementos de potencia o distribuidores principales llevan: 1.1, 2.1... 3. Los captadores de señal se nombran con: - Los que intervienen en la salida del vástago (pares): 1.2, 1.4, 1.6... 2.2, 2.4, 2.6... - Los que intervienen en el retroceso del vástago (impares): 1.3, 1.5, 1.7. .. 2..3, 2.5, 2.7. .. 4. Los elementos de regulación de velocidad: - Los que intervienen en la salida del vástago (pares): 1.02, 2.02 - Los que intervienen en el retroceso del vástago (impares): 1.03, 2.03 5. Los elementos auxiliares de producción y tratamiento de aire: 0.1, 0.2, 0.3... Diagrama de movimientos Representación de secuencias. Mecanismo de plegado Representación de secuencias. Mecanismo de conformado. Representación de secuencias. Mecanismo de curvado. Ejemplo de Aplicación 1 Ejemplo de Aplicación 2 Ejemplo de Aplicación 3 Ejemplo de Aplicación 4
