NEUMÁTICA Conceptos básicos, elementos y esquemas
Conceptos:
Automatismo:Sistema que permite ejecutar una ovarias acciones sin intervenciónmanual.Automatización:Aplicación de sistemas automáticos enla realización de un proceso.
La Tierra esta rodeadapor una capa de airedenominada AtmosferaTerrestre.El aire atmosfericoconstituye la materiaprima utilizada en lossistemas neumaticosindustriales.
El aire confinado ejerceigual PRESION sobreTODAS las superficiesdel deposito. Es lo quese conoces comoELASTICIDAD.
En la practica industrial lapresion se expresa en “bares”,“libras por pulgada cuadrada”(psi) o “Pascales”Un bar equivale a 14.7 librasde fuerza actuando sobre unsuperficie de una pulgadacuadrada (14.7 psi).Una fuerza deaproximadamente 10 Newtonsactuando sobre una superficiede un centimetro cuadrado,tambien es una magnitudequivalente a 1 bar.1 bar=14.7 psi=105Pa
El aire es una sustanciacompresible y, al ser tambiénELASTICA, es capaz de volver asu condición o estado inicialtras haber sido deformado.Esto significa que puedemodificar su volumen.
Si se reduce el volumen deldeposito, el volumen del airecontenido en su interiortambien se reduce, y decimosque se ha COMPRIMIDO.Esta es la diferenciafundamental entre los liquidosy los gasesLos gases sonCOMPRESIBLES.Los liquidos son virtualmenteINCOMPRESIBLES.
La mayoría de los indicadores de presión miden la presión PORENCIMA de la atmosférica.Es lo que se conoce como PRESION INDICADA o relativa.Para determinar la PRESION ABSOLUTA a partir de la lecturafacilitada por un indicador, deberá añadirse es la PRESIONATMOSFERICA.
Ley de Boyle -MariotteEl volumen es inversamente proporcional a lapresión:
•Si la presión aumenta, el volumen disminuye.
•Si la presión disminuye, el volumen aumenta.
P1 · V1 = P2 · V2; T = cte
Leyes de Charles- Gay LussacEl presión del gas es directamenteproporcional a su temperatura:
•Si aumentamos la temperatura, aumenta lapresión.
•Si disminuimos la temperatura, disminuye lapresión.
P1 / T1 = P2 / T2; V = cte
Si alguna vez ha infladoa mano la rueda de unabicicleta, habra notadoque el final de la bombase calienta.Cuando se comprime ungas su temperaturaaumenta
La mayoría de lossistemas neumáticosindustriales utilizan airecomprimido.El aire atmosférico secomprime para generaraire presurizado que seutiliza para hacerfuncionar los sistemasneumáticos industriales.
Elementos de una instalaciónneumática
PRODUCCIÓN Y TRATAMIENTO DE AIRE• COMPRESOR.• MOTOR ELÉCTRICO.• PRESOSTATO.• VÁLVULA ANTIRETORNO.• DEPÓSITO.• MANÓMETRO.• PURGA AUTOMÁTICA.• VÁLVULA DE SEGURIDAD.• SECADOR DE AIRE REFRIGERADO.• FILTRO DE LÍNEA.
CIRCUITO DE UTILIZACIÓN• TOMA DE AIRE.• PURGA AUTOMÁTICA.• UNIDAD DE MANTENIMIENTO: FRL.• VÁLVULA DIRECCIONAL.• ACTUADOR.• CONTROLADORES DE VELOCIDAD.
COMPRESOR
Es el encargado de comprimir el aireatmosférico (P=1 bar) de su entorno paraelevar la presión y alimentar al circuitoneumático. La presión de salida sueleestar comprendida entre los 6 y 7 bar.
Los compresores son movidos pormotores eléctricos o térmicos
Compresores alternativos
Compresor de pistónde una etapa
Compresor de pistón dedos etapas Compresor de diafragma
REFRIGERADOR
A la salida del compresor, el aire puedellegar a alcanzar una temperatura dehasta 150ºC. La misión del refrigerador esdisminuir esta temperatura hasta 25ºC yeliminar hasta el 80% del agua quecontiene.
DEPÓSITO O ACUMULADOR
A la salida del refrigerador se encuentra eldepósito, cuya misión es almacenar airecomprimido para suministrarlo en losmomentos de mayor consumo. Un sensorde presión pone en marcha y para alcompresor cuando la presión baja o sube,por debajo o por encima de un intervalodeterminado
UNIDAD DE MANTENIMIENTOPara conseguir una buena calidad del aire es
necesario someterlo a tres operaciones previas:filtrado, regulación y lubricación. De estas funcionesse ocupa la unidad de mantenimiento (conjuntoFRL), que está formada por un filtro, un reguladorde presión y un lubricador.
- El filtro detiene las impurezas que posee el aire. - El regulador mantiene una presión constante de
aire en el circuito neumático. Esta presión quedaindicada en el manómetro.
- El lubricador añade aceite nebulizado al airecomprimido. Así, se evita la oxidación de loscomponentes del circuito y asegura un buenfuncionamiento de las partes móviles.
Válvulas distribuidorasVálvulas
distribuidoras
Válvula 2/2 Válvula 3/2 Válvula 4/2 Válvula 5/2 Válvula 5/3
NA
NC
NA
NC
Nomenclatura: Vías y posiciones.Válvula de 3 vías y 2 posiciones,normalmente cerrada 3/2 con accionamientopor pulsador y retorno por muelle
Válvula de 4 vías y 2 posiciones, 4/2 conaccionamiento por rodillo y retorno por muelle
Válvula 5/2 biestable accionamientoneumático Electroválvula 5/2 biestable
Código de las vías de una válvulaCONDUCTOS NORMA ISO NORMA CETOPAlimentación de presión 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.
AB
RPS
YZ 24
315
1214
ISO CETOP
Accionamiento de las válvulas
3/2 NC pulsadorretorno muelle
4/2 pulsadorretorno muelle
5/2 pilotadabiestable
EJEMPLOS
Válvulas reguladoras, de control y de bloqueo
Antirretorno
Reguladora decaudal
Reguladora de caudalunidireccional
Selectorade circuito
De simultaneidadEscape rápido