REGULACIN Y CONTROL
NEUMTICA
NEUMTICA1. Clasifica y enumera los diferentes tipos de
accionamientos de las vlvulas neumticas.
Manual: mediante pulsador, palanca o pedal.
Mecnico: se realiza neumticamente mediante pulsador, rodillo,
muelle o enclavamiento mecnico.
Neumtico: se realiza neumticamente por presin, depresin o
pilotaje.
Elctrico: se realiza elctricamente mediante electroimn o
rel.
2. Completa la siguiente tabla de elementos neumticos indicando
la denominacin y la funcin que realiza.
3. En una prensa hidrulica cuyos mbolos tienen un dimetro de 50
y 10 cm respectivamente, se aplica una fuerza en el mbolo pequeo de
20 kgf. Qu fuerza (F2) se obtiene en el grande?.
Calculamos en primer lugar la seccin del mbolo pequeo y la
presin que ste ejerce:
Teniendo en cuenta que la presin en el interior de la prensa es
nica (P=P1=P2):
4. Calcula la fuerza de avance (Fn) de un cilindro de simple
efecto de 6 cm de dimetro, sabiendo que la presin de trabajo es de
5 Bar. Considera la fuerza del muelle y la fuerza de rozamiento el
6 y el 10 % de la fuerza terica aplicada respectivamente. Cul ser
el consumo de aire del cilindro (l/min), si tiene una carrera de 10
cm y efecta 10 ciclos por minuto?. Considerar: 1 atm=1 bar=
1Kgf/cm2
Calculamos en primer lugar la seccin del cilindro y la fuerza
real de avance:
Considerando la temperatura constante en el interior del
cilindro y teniendo en cuenta la ley de Boyle-Mariotte tenemos:
5. De un cilindro de doble efecto se sabe que el dimetro del
mbolo es de 70 mm y el dimetro del vstago es de 20 mm, trabajando a
una presin de 6 bar. Se pide:
a) La superficie del mbolo en el avance.
b) La superficie del mbolo para el retroceso.
c) La fuerza terica de avance (N) y la fuerza terica de traccin
en el retroceso (N).
d) La fuerza real tanto para el avance como para el retroceso si
las prdidas debido al rozamiento son de un 10 %.
a) Superficie del mbolo en el avance:
b) La superficie del mbolo para el retroceso:
c) La fuerza terica en el avance y en el retroceso:
d) La fuerza real en el avance y en el retroceso:
6. Calcula la fuerza de avance y de retroceso de un cilindro de
doble efecto de 8 cm de dimetro, sabiendo que la presin de trabajo
es de 7 Bar. Considera la fuerza de rozamiento el 10 % de la fuerza
terica aplicada. Cul ser el consumo de aire del cilindro (l/min),
si tiene una carrera de 20 cm y efecta 6 ciclos por minuto?.
Considerar: 1 atm=1 bar= 1Kgf/cm2
Calculamos en primer lugar las dos secciones del cilindro y las
dos fuerzas (avance y retroceso):
Considerando la temperatura constante en el interior del
cilindro y teniendo en cuenta la ley de Boyle-Mariotte tenemos:
7. Se dispone de un cilindro de simple efecto que utiliza en su
funcionamiento un volumen de aire de 5.892 cm3 y una presin de 5
bar, siendo su longitud de 25 cm. Calcula:
a) El consumo ( C) de aire si efecta 10 ciclos por minuto.
b) La fuerza real de avance (Fn) considerando la fuerza del
muelle y de rozamiento del 6 y 10% respectivamente de la fuerza
terica aplicada.
c) El dimetro del cilindro (D).a)
b)
c)
8. Dibuja el esquema neumtico del sistema que se indican a
continuacin e indica la funcin que realiza.
Mando directo de un cilindro de simple efecto (S.E.) con vlvula
3/2 normalmente cerrada: al accionar el pulsador se comunica 1 con
2 y pasa el aire a presin hacia el cilindro, con lo cual el vstago
sale (avance). Al dejar de pulsar, la vlvula cambia por el efecto
del muelle a la posicin de reposo y el aire del cilindro se va a
escape (3), con lo cual el vstago retrocede a su posicin
inicial.
9. Dibuja el esquema neumtico del sistema que se indican a
continuacin e indica la funcin que realiza.
Mando directo de un cilindro de doble efecto (D.E.) con vlvula
4/2: en posicin de reposo comunica 1 con 4 y 2 con 3, con lo cual
el vstago no sale. Cuando se acciona el pulsador, la vlvula cambia
la posicin de trabajo (comunica 1 con 2 y 4 con 3) y, por tanto, el
vstago sale (avance) hasta que se deje de pulsar de nuevo que pasar
a la situacin anterior.
10. Dibuja el esquema de un circuito neumtico que permita
avanzar un cilindro de doble efecto cuando estn accionados
simultneamente dos pulsadores P1 y P2, de tal forma que al dejar de
pulsar sobre ambos, el vstago retroceda automticamente. Utiliza
para ello dos vlvulas 3/2 NC y una vlvula monoestable 4/2. Cmo
variar el circuito si utilizamos adems una vlvula de
simultaneidad?
11. Para el circuito neumtico de la figura se pide:
a) Explicacin del funcionamiento del circuito.
b) Identificacin de sus componentes, indicando el significado de
los nmeros situados sobre los orificios del smbolo del elemento
1.1
c) Realizar el diagrama espacio-fase.
a) Al accionar la vlvula 1.1 (pedal) el cilindro de simple
efecto (1.0) avanza lentamente en funcin del grado de obturacin del
regulador (1.01) y mientras se mantenga accionada esta vlvula el
cilindro permanecer en avance. Al dejar de pisar el pedal, el
cilindro retrocede rpidamente por el efecto del muelle. El
regulador 1.01 acta solamente cuando la vlvula 1.1 est abierta
(pedal accionado).
b) Los componentes que componen el circuito son los
siguientes:
0.1: llave de paso de aire.
0.2: unidad de acondicionamiento de aire (filtro, regulador de
presin de trabajo y lubricador).
1.1: Vlvula 3/2 normalmente cerrada pilotada mediante pedal.
1.01: regulador unidireccional.
1.0: cilindro de simple efecto.Por lo que respecta a los nmeros
de los orificios, el 1 representa la entrada de aire, el 2 la
salida o utilizacin y el 3 el escape.
c) El diagrama espacio fase del circuito es el siguiente:
12. Dibuja el esquema de un circuito neumtico que permita
avanzar un cilindro de doble efecto desde dos puntos diferentes P1
y P2. Accionando manualmente P3 retrocede automticamente. Utiliza
para ello tres vlvulas 3/2 NC, una vlvula monoestable 4/2 y una
vlvula selectora de circuito.
13. Indica el funcionamiento del siguiente circuito neumtico.
Sustituir ambas vlvulas distribuidoras 4/2 (1V1 y 1V2) por una sola
para controlar los dos cilindros. Dibuja el diagrama
espacio-fase.
Funcionamiento: en posicin de reposo ambos cilindros A y B estn
en posicin de retroceso. Accionando el pulsador P1 el cilindro A
avanza lentamente, mientras que el B retrocede rpidamente. Por el
contrario, accionando el pulsador P2, el cilindro A retrocede
rpidamente y el B avanza lentamente. Accionando los dos pulsadores
al mismo tiempo no cambian de estado las vlvulas biestables.
Si sustituimos las dos vlvulas distribuidoras 4/2 por una sola
obtenemos el siguiente circuito:
14. Disea un circuito neumtico para el control de una puerta
corredera de forma que al accionar un pulsador (P) la puerta se
abra lentamente y transcurridos diez segundos despus de haber
pulsado, sta se cierra lentamente. Considerar que la puerta est
cerrada cuando el vstago del cilindro con el que est unida, se
encuentra en posicin de avance.
15. Disear un circuito neumtico que mediante un pulsador (P) nos
permita abrir una puerta deslizante, de tal forma que permanezca
abierta 15 segundos, y pasado este tiempo se cierre lentamente. El
circuito ir provisto de un sistema de seguridad, de tal forma que
si un vehculo se queda parado en mitad de la puerta , se accionar
una electrovlvula que volver abrirla.
16. Dibuja el esquema de un circuito neumtico que permita
avanzar lentamente un cilindro de doble efecto desde dos puntos P1
y/o P2 (manualmente). El cilindro retroceder cuando adems de
activarse un final de carrera 1S4 se active tambin un pulsador
manual P3.
17. Para el circuito que se indica a continuacin se pide:
a) Identifica sus elementos.
b) Explica su funcionamiento.
c) Dibuja el diagrama espacio-fase.
d) Resolver el circuito mediante una electrovlvula.
a) El circuito consta de los siguientes elementos:
1 A: cilindro de doble efecto.
1 A0: regulador de caudal unidireccional.
1 V1: vlvula distribuidora 5/2 pilotada neumticamente.
1 S1: vlvula 3/2 normalmente cerrada accionada mediante pulsador
manual.
1 S2: vlvula 3/2 normalmente cerrada (final de carrera).
1 S3: vlvula 3/2 normalmente cerrada (final de carrera).
UA: unidad de acondicionamiento.
b) Funcionamiento: al pulsar 1S1 y estar accionado tambin el
final de carrera 1S2, activa la vlvula 1V1, con lo cual el cilindro
sale lentamente debido al regulador (1 A0) hasta que acciona el
final de carrera 1S3, momento en el cual retrocede rpidamente y
vuelve a salir mientras que el pulsador 1S1 se mantenga
accionado.c) El diagrama espacio-fase es el siguiente:
d) Mediante electrovlvula:
18. Utilizando un pulsador P, cuatro finales de carrera (1S1,
1S2, 1S3 y 1S4) disear un circuito neumtico tal que al accionar el
pulsador P realice la siguiente secuencia de funcionamiento: A+,
B+, B-, A-.
19. Dado el esquema neumtico siguiente, se pide:
a) Identificar cada uno de los componentes.
b) Explicar la lgica de mando.
c) Dibujar el diagrama espacio-fase.
a) Identificacin de componentes
1A: cilindro de doble efecto.
1 A1: regulador de caudal unidireccional.
1 A2: vlvula de escape rpido.
1V1: vlvula 4/2 biestable pilotada neumticamente.
0V1: vlvula selectora de circuito.
0V2: vlvula de simultaneidad.
1S1, 1S2, 1S3: vlvula 3/2 (NC) accionada manualmente.
1S4: vlvula 3/2 (NC) accionada mecnicamente.
B) Lgica de mando: accionando 1S1 o 1S2 el vstago sale y
presiona el final de carrera 1S4, de manera que al accionar tambin
1S3 ser cuando el vstago regrese lentamente debido al regulador 1
A1. Decir tambin que cuando el vstago sale ser cuando acta la
vlvula de escape rpido 1 A2.
c) Diagrama espacio-fase:
20. Disear el circuito de control neumtico de una puerta de
garaje que se pueda abrir o cerrar indistintamente desde el
exterior (P1) o desde el interior del mismo (P2). Procurar que la
puerta se abra y se cierre lentamente. Dibujar el diagrama de
fase.
21. Explicar la secuencia de funcionamiento del siguiente
circuito neumtico.
Al accionar el pulsador 1S1 se produce la siguiente secuencia de
funcionamiento: 1A+, 2A+, 1A y 2A -; es decir, sale 1A, sale 2A y
retroceden simultneamente los dos hasta que se pulsa de nuevo que
se repite el ciclo.
22. Explicar como funciona el siguiente circuito
electro-neumtico.
Al accionar el pulsador S1 se activa el rel K1 y con el las dos
electrovlvulas 1Y, con lo cual salen los dos cilindros (1A y 2A) ya
que el rel K1 se queda enclavado a travs del contacto que est en
paralelo con el pulsador S1. Accionado S2 se desactiva K1 y las dos
electrovlvulas (monoestables) vuelven a su posicin de reposo, con
lo cual los cilindros retroceden.
23. Explica el funcionamiento del siguiente circuito neumtico y
dibuja su diagrama de fase.
Mientras se mantenga pulsado 1.6 o 1.7 el cilindro avanza despus
de un cierto tiempo de retardo que viene marcado por el
temporizador 1.4. Una vez que el vstago llega al final de su
recorrido (avance), acta sobre el final de carrera 1.3 y retrocede
automticamente, con lo cual acta el final de carrera 1.2 y si se
mantiene activado el pulsador 1.7 continuar saliendo y entrando
continuamente, mientras que si se pulsa 1.6 solamente saldr cuantas
veces se accione ste.
PAGE 1DEP. TECNOLOGA (I.E.S. CAADA DE LA ENCINA)
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