UT 3 Neumática PDF

UT 3: NEUMÁTICA  3.1 NEUMÁTICA Y AIRE COMPRIMIDO La neumática es un tipo de energía ligada a gases a presión. Normalmente el gas por excelencia utilizado en neumática es el aire de la atmósfera (comprimido). Una instalación neumática esta formada por los siguie...

UT 3: NEUMÁTICA  3.1 NEUMÁTICA Y AIRE COMPRIMIDO La neumática es un tipo de energía ligada a gases a presión. Normalmente el gas por excelencia utilizado en neumática es el aire de la atmósfera (comprimido). Una instalación neumática esta formada por los siguientes elementos básicos: Un compresor: genera aire comprimido; normalmente funcionan con electricidad. Un calderín acumulador: almacena el aire comprimido generado por el compresor. Tuberías y canalizaciones: para transportar el aire comprimido. Válvulas y elementos de control: dirigen el flujo de aire. Actuadores: reciben la energía neumática para realizar un trabajo.  3.1 NEUMÁTICA Y AIRE COMPRIMIDO Comparativa entre energías neumática, eléctrica e hidráulica.  3.1 NEUMÁTICA Y AIRE COMPRIMIDO Resumiendo: el aire es gratis, no contamina si se escapa (aunque produce ruido). Para generar aire comprimido debemos gastar energía, normalmente eléctrica. Lo podemos expulsar al ambiente, no necesitamos tuberías de retorno. Los componentes neumáticos son más sencillos, económicos y ligeros que los hidráulicos, pero no se puede emplear para grandes presiones. El aire es compresible, por lo que para movimientos precisos emplearemos la hidráulica. El almacenamiento y transporte del aire comprimido es muy sencillo, y no entraña riesgo de incendios o explosiones. Por otro lado, la calidad del aire comprimido depende del buen mantenimiento de los filtros, de la eliminación de la humedad del circuito y de que el aceite de lubricación del compresor no entre en la instalación (por desgastes excesivos).  3.2 COMPRESORES O GENERADORES DE AIRE COMPRIMIDO Compresores: El compresor la máquina encargada de generar aire comprimido. Los hay de 3 tipos: Compresores de circulación: generan aire comprimido al “empujar” dicho aire hacia el depósito acumulador; compresor roots, de uña y compresor de tornillo. Compresores volumétricos: generan aire comprimido en su interior, mediante mecanismos diversos y después lo envían al depósito acumulador; compresores de un émbolo (movimiento alternativo), o de varios émbolos (para grandes consumos), de émbolos axiales, de membrana, scroll y de paletas. Compresores centrífugos: generan aire comprimido al girar a muchísima velocidad, debido a la centrifugación del gas; turbocompresores.  3.2 COMPRESORES O GENERADORES DE AIRE COMPRIMIDO Compresor roots.  3.2 COMPRESORES O GENERADORES DE AIRE COMPRIMIDO Compresor de uña.  3.2 COMPRESORES O GENERADORES DE AIRE COMPRIMIDO Compresor de tornillo.  3.2 COMPRESORES O GENERADORES DE AIRE COMPRIMIDO Compresor de émbolo (alternativo) o de émbolos.  3.2 COMPRESORES O GENERADORES DE AIRE COMPRIMIDO Compresor de émbolos axiales, alineados con el eje del compresor.  3.2 COMPRESORES O GENERADORES DE AIRE COMPRIMIDO Compresor de membrana.  3.2 COMPRESORES O GENERADORES DE AIRE COMPRIMIDO Compresor scroll.  3.2 COMPRESORES O GENERADORES DE AIRE COMPRIMIDO Compresor de paletas.  3.2 COMPRESORES O GENERADORES DE AIRE COMPRIMIDO Turbocompresores.  3.2 COMPRESORES O GENERADORES DE AIRE COMPRIMIDO Los compresores de taller suelen venir gobernados por un presostato, que es un mano contacto eléctrico, por el cual, cuando se alcanza un valor determinado de presión, se desconecta eléctricamente el compresor y de este modo, conseguimos que sólo trabaje cuando se demande aire comprimido.  3.3 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO Filtro deshidratador y simbología: elimina partículas y la humedad.  3.3 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO Lubricador y simbología.  3.3 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO La unidad de mantenimiento consta de: Filtro deshidratador: Elimina impurezas, agua y humedad. Lubricador: EXCEPTO EN LA CABINA DE PINTADO, el aire comprimido necesita tener algo de aceite para lubricar las máquinas y herramientas (lijadoras, taladradoras, pistolas de impacto, etc.). Funciona por el efecto Venturi (neblina de aceite incorporada al aire comprimido Regulador de presión con manómetro: permite regular y visualizar la presión en la instalación, independientemente del compresor.  3.3 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO Regulador de presión con manómetro y simbología.  3.3 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO A la salida del compresor nos encontramos una o varias unidades de mantenimiento, cuya simbología es:  3.4 CALDERINES Y ACUMULADORES DE AIRE El aire comprimido se almacena en un depósito acumulador. El depósito acumulador contiene: * La salida de aire comprimido hacia la instalación, a media altura. * La válvula de purga de condensados en la parte inferior. * Una válvula limitadora de presión, por seguridad. * Un manómetro.  3.4 CALDERINES Y ACUMULADORES DE AIRE ¡¡El depósito acumulador además de ser un almacén de aire comprimido, es un almacén de energía neumática, sirve como paso previo a la eliminación de impurezas en la instalación y sirve también para eliminar la humedad en el sistema!!  3.5 CANALIZACIONES Red cerrada de aire comprimido. Red abierta de aire comprimido. Las tomas de aire comprimido se realizan en forma de “cuello de cisne”, para dificultar la entrada de agua en los puntos de utilización.  3.5 CANALIZACIONES Las tomas de aire en forma de “cuello de cisne” se harán para dificultar aún más la posible entrada de agua en las herramientas y por tanto, proteger contra la corrosión, el agarrotamiento y los defectos en la zona de pintura; la canalización general se realizará con un 2-3% de pendiente aproximadamente para ayudar a drenar esa posible humedad, colocando purgadores en las zonas más bajas. Las curvas deberán ser lo más suaves posible, evitando codos muy cerrados. Las conexiones se realizarán mediante enchufes rápidos y mediante mangueras Enrollables.  3.6 ACTUADORES Pueden ser lineales o rotativos. Los lineales son los cilindros en una gran variedad de versiones y los rotativos pueden ser de giro limitado o de giro continuo (motores). Cilindros: de efecto simple y retorno por muelle, de doble efecto, sin vástago con arrastre mecánico o magnético, de vástago pasante (doble vástago), tándem, de doble émbolo, multiplicadores de presión, de impacto, telescópicos, de membrana, etc… Rotativos de giro limitado: de paleta o de cremallera y piñón. De giro continuo (motores): de piñones, de paletas y de pistones.  2.6 ACTUADORES Cilindro de impacto Cilindro tándem Cilindro telescópico Cilindro multiplicador de presión Cilindro de efecto simple con retorno por muelle Cilindro de efecto simple con retorno por fuerza externa Cilindro de doble efecto Cilindro de doble efecto con amortiguación Cilindro de doble émbolo  2.6 ACTUADORES Rotativos de giro limitado Actuador de giro limitado de paleta Actuador de giro limitado de piñón y cremallera  2.6 ACTUADORES Motores Motor de piñones Motor de paletas Motor de pistones  3.7 VÁLVULAS Pueden ser: Distribuidoras y de mando. De bloqueo y conmutación. Reguladoras de caudal. Reguladoras de presión. Limitadoras de presión. Válvulas temporizadas. Válvulas proporcionales.  3.7 VÁLVULAS Las válvulas distribuidoras y de mando pueden ser de asiento o de corredera. Las posiciones se representan por un cuadrado y las vías se numeran: 1 es entrada de presión, las vías pares son salidas de presión y las impares son salidas de escape; los accionamientos pueden ser manuales, mecánicos, neumáticos, eléctricos o combinados. Ejemplo: Válvula 5/2 (5 vías, 2 posiciones), con pilotaje neumático por el lado izquierdo y retorno por muelle en el lado derecho. La vía 1 es entrada de presión, las vías 3 y 5 son escapes y las vías 4 y 2 son salidas de presión. En reposo, el escape 3 esta cerrado, la vía 2 está puesta a presión y la vía 4 está puesta a escape por 5; cuando reciba pilotaje neumático, la vía 4 estará puesta a presión, la vía 2 estará puesta a escape por 3 y el escape 5 estará cerrado. Una vez que cese el pilotaje neumático, la válvula retornará a su posición de reposo por la acción del muelle.  3.7 VÁLVULAS Válvulas distribuidoras y de mando. Otro ejemplo: Válvula 4/3 (4 vías, 3 posiciones), con centro cerrado. La vía 1 es entrada de presión, la vía 3 es escape y las vías 2 y 4 son salidas de presión. En reposo, todas las vías están cerradas y en este caso no se han representado pilotajes de ningún tipo. Cuando la válvula conmute por su lado derecho, la presión de 1 saldrá por 4 y la vía 2 está puesta a escape por 3; Cuando la válvula conmute por su lado izquierdo, la presión de 1 saldrá por 2 y la vía 4 estará puesta a escape por 3.  3.7 VÁLVULAS Válvulas de bloqueo y conmutación: controlan el paso o el bloqueo de un circuito: Las más comunes son válvulas de apertura y cierre, válvulas antirretorno, válvulas de escape rápido, válvulas selectoras de circuito (o válvulas “or”) y válvulas de simultaneidad (o válvulas “and”). Válvula de apertura 2/2 con retorno por Válvula antirretorno con asiento Válvula de escape rápido Válvula selectora de circuito Muelle, pilotaje eléctrico y normalmente cerrada por muelle. Válvula de simultaneidad  3.7 VÁLVULAS Válvulas reguladoras de caudal: regulan el caudal de fluido Válvula reguladora de caudal bidireccional Válvula reguladora de caudal unidireccional  3.7 VÁLVULAS Válvulas reguladoras de presión: regulan la presión de fluido  3.7 VÁLVULAS Válvulas limitadoras de presión: limitan la presión de fluido  3.7 VÁLVULAS Válvulas temporizadas: regulan el tiempo en que tarda una válvula interna que disponen, en conmutar.  3.7 VÁLVULAS Válvulas proporcionales: regulan de forma continua la presión o el caudal de salida en función de una señal eléctrica que reciben. Están controladas por un microprocesador o un circuito electrónico. La alimenta con una señal de pulsos, de ciclos de trabajo o una señal digital con un determinado valor “dwell”.