Neumatica 1g2u19
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- Words: 2,683
- Pages: 44
Tecsup 2010-II
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Objetivos generales: • Desarrollar criterios y habilidades para seleccionar, programar y configurar los controladores lógicos programables
Objetivos específicos: •Introducción a la neumática. •Funciones lógicas Neumáticas. •Mando Neumático en función del desplazamiento y del tiempo.
Esta sesión aporta al logro del siguiente Resultado de la Carrera: •Los estudiantes aplican creatividad en el diseño de sistemas.
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Tecsup 2010-II
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Introducción •
¿Que es Neumática ? – La técnica que trata del aprovechamiento de las propiedades que tiene el aire comprimido.
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Tecsup 2010-II
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Composición del aire • El aire que respiramos es elástico, comprimible y fluido. • Damos por hecho que el aire llena todo el espacio que lo contiene. • El aire se compone básicamente de nitrógeno y de oxígeno.
Composición por Volumen Nitrógeno 78.09% N2 Oxígeno 20.95% O2 Argón 0.93% Ar Otros 0.03%
6
Presión Atmosférica • La presión atmosférica es causada por el peso del aire sobre nosotros. • Esta es menor cuando subimos una montaña y mayor al descender a una mina. • La presión varía con las condiciones atmosféricas.
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Tecsup 2010-II
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Atmósfera y vacio • La potencia de la presión atmosférica es evidente en la industria de manipulación donde se utilizan ventosas y equipos de vacio. • El vacio se consigue evacuando todo el aire de un sitio determinado.
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Presión • •
1 bar = 100.000 N/m2 (Newtons por metro cuadrado). 1 bar = 10 N/cm2
1000 mbar = 1 bar El sistema de medidas anglosajón utiliza los pies por pulgada cuadrada (psi) 1 psi = 68.95mbar 14.5 psi = 1bar
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Tecsup 2010-II
Unidades de presión • Existen diversas unidades de medida de presión. Se muestran algunas de ellas y sus equivalencias: • 1 bar = 100.000 N/m2 = 10. N/cm2 • • • • • •
1 bar = 100 kPa 1 bar = 14.50 psi 1 bar = 10.197 kgf/m2 1 mm Hg = 1,334 mbar aprox. 1 mm H2O = 0,0979 mbar aprox. 1 Torr = 1mmHg abs (para vacio)
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10
Presión y fuerza • El aire comprimido ejerce una fuerza de igual valor en todas las direcciones de la superficie del recipiente que lo contiene. • El líquido en un recipiente será presurizado y transmitido con igual fuerza. • Por cada bar de manómetro, se ejercen 10 Newtons uniformemente sobre cada centímetro cuadrado. •
1 bar = 10. N/cm2
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Tecsup 2010-II
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Presión y fuerza D mm • La fuerza que se desarrolla sobre un pistón debido a la presión del aire comprimido es el área efectiva multiplicada por la presión:
10 x Fuerza =
π D2 P 4
P bar
Newtons
Propiedades de los fluidos, principios básicos
Presión: se define como la relación entre la fuerza ejercida sobre la superficie de un cuerpo. Presión = Fuerza / Superficie Unidades: 1 atmósfera ≈ 1 bar = 1 kg/cm2 = 105 pascal Caudal: es la cantidad de fluido que atraviesa la unidad de superficie en la unidad de tiempo. Caudal = Volumen / tiempo Potencia: es la presión que ejercemos multiplicada por el caudal. W(potencia) = Presión * Caudal 12
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Tecsup 2010-II
Presión atmosférica, absoluta y relativa Los manómetros indican el valor de presión relativa
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Ventajas del aire comprimido
-Es abundante (disponible de manera ilimitada). -Transportable (fácilmente transportable, además los conductos de retorno son innecesarios). - Se puede almacenar (permite el almacenamiento en depósitos). - Resistente a las variaciones de temperatura. - Es seguro, antideflagrante (no existe peligro de explosión ni incendio). -Limpio (lo que es importante para industrias como las químicas, alimentarias, textiles, etc.). -Los elementos que constituyen un sistema neumático, son simples y de fácil comprensión). - La velocidad de trabajo es alta. - Tanto la velocidad como las fuerzas son regulables de una manera continua. - Aguanta bien las sobrecargas (no existen riesgos de sobrecarga, ya que cuando ésta existe, el elemento de trabajo simplemente para sin daño alguno).
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Tecsup 2010-II
Desventajas del aire comprimido
-Necesita de preparación antes de su utilización (eliminación de impurezas y humedad). -Debido a la compresibilidad del aire, no permite velocidades de los elementos de trabajo regulares y constantes. -Los esfuerzos de trabajo son limitados (de 20 a 30000 N). -Es ruidoso, debido a los escapes de aire después de su utilización. - Es costoso. Es una energía cara, que en cierto punto es compensada por el buen rendimiento y la facilidad de implantación.
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Fundamentos físicos La ley de los gases perfectos relaciona tres magnitudes, presión (P), volumen (V) y temperatura (T), mediante la siguiente fórmula: P * V =m * R * T
Donde : P = presión (N/m2). V = volumen especifico (m3/kg) . m = masa (kg). R = constante del aire (R = 286,9 J/kg*ºk). T = temperatura (ºk)
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Tecsup 2010-II
Fundamentos físicos Ley de Boyle y Mariotte
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Fundamentos físicos Ley de Boyle y Mariotte La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.
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Tecsup 2010-II
Fluidos hidráulicos
El Principio de Pascal, que dice así: Cuando se aplica presión a un fluido encerrado en un recipiente, esta presión se transmite instantáneamente y por igual en todas direcciones del fluido. P = F1/S1 y P = F2/S2 Por lo que podemos poner F1/S1 = F2/S2 otra forma de expresarlo es: F1*S2 = F2 * S1
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Observa la animación de la izquierda: al disminuir el volumen que ocupa el gas es menor la superficie de choque y hay más choques por unidad de tiempo (las partículas deben recorrer menos espacio hasta llegar a las paredes del recipiente), por lo que la presión es mayor. Es decir, se cumple la ley de Boyle: al hacerse la presión doble, el volumen se reduce a la mitad.
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Tecsup 2010-II
Simbología Neumática Para la identificación de componentes y el diseño de esquemas neumáticos.
21
Normas: simbología gráfica
Los Símbolos Neumáticos están diseñados conforme a la Norma Internacional ISO 1219-1 1991. Cubre la Simbología Gráfica para Sistemas y Componentes de Accionamiento por Fluido. La Numeración de las Válvulas no está cubierta por la Norma ISO. Este aparatado se toma de la recomendación de CETOP RP 68 P.
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Tecsup 2010-II
Símbolos Conexiones Símbolo
Descripción Unión de tuberías. Cruce de tuberías. Fuente de presión, neumática. Escape sin rosca.
hidráulica,
Escape con rosca. Retorno a tanque. Unidad operacional. Unión mecánica, varilla, leva, etc. 23
Símbolos Medición y mantenimiento Símbolo
Descripción Manómetro. Termómetro. Indicador óptico. Indicador neumático. Filtro. Filtro con drenador vaciado manual. Lubricador
de
condensado,
Unidad de mantenimiento, filtro, regulador, lubricador. Gráfico simplificado.
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Tecsup 2010-II
Símbolos Bombas, compresores y motores Símbolo
Descripción Bomba hidráulica de flujo unidireccional.
Compresor para aire comprimido. Depósito hidráulico. Depósito neumático. Motor neumático 1 sentido de giro. Motor neumático 2 sentidos de giro. Cilindro basculante 2 sentidos de giro. Motor hidráulico 1 sentido de giro. Motor hidráulico 2 sentidos de giro. 25
Símbolos Mecanismos (actuadores) Símbolo
Descripción Cilindro de simple efecto, retorno por esfuerzos externos. Cilindro de simple efecto, retorno por muelle. Cilindro de doble efecto, vástago simple. Cilindro de doble efecto, doble vástago.
Pinza de apertura angular de simple efecto. Pinza de apertura paralela de simple efecto. Pinza de apertura angular de doble efecto. Pinza de apertura paralela de doble efecto.
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Tecsup 2010-II
Símbolos Accionamientos Símbolo
Descripción Mando manual en general, pulsador. Botón pulsador, seta, control manual. Mando con bloqueo, control manual. Mando por palanca, control manual. Muelle, control mecánico. Rodillo palpador, control mecánico. Presurizado neumático. Presurizado hidráulico. 27
Símbolos Válvulas direccionales Símbolo
Descripción Válvula 3/2 en posición normalmente cerrada.
Válvula 4/2. Válvula 4/2. Válvula 5/2.
Válvula 5/3 en posición normalmente abierta.
Válvula 5/3 en posición de escape. 28
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Tecsup 2010-II
Símbolos Válvulas de control Símbolo
Descripción Válvula de bloqueo (antirretorno). Válvula O (OR). Selector. Válvula de escape rápido, Válvula antirretorno. Válvula Y (AND). Válvula estranguladora unidireccional. Válvula antirretorno de regulación regulable en un sentido
Eyector de vacío. Válvula de soplado de vacío.
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Mandos Manual Manual general
Palanca
Pulsador
Pedal
Tirador
Pulsador / tirador
Pedal con protección Actuador giratorio
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Tecsup 2010-II
Mandos Mecánicos
Presión piloto
Botón
Presión
Retorno por muelle
Presión piloto
Rodillo
Presión diferencial
Rodillo unidireccional
Enclavamiento 3 posiciones
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Tecsup 2010-II
Elementos básicos de un circuito neumático
• • • •
El generador de aire comprimido Las tuberías y los conductos Los actuadores Los elementos de mando y control
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Circuito neumático
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Tecsup 2010-II
Producción del aire comprimido
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Producción del aire comprimido Compresor de émbolo
Compresor de husillo o Roots
Símbolo de compresor
Compresor de paletas
Compresor de tornillo
Turbocompresor
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Tecsup 2010-II
Producción del aire comprimido El depósito
Símbolo del depósito
Unidad de mantenimiento
Tubo de polietileno
Símbolo de la unidad de mantenimiento
Compresor y depósito 37
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Tecsup 2010-II
Elementos de trabajo: actuadores
Cilindro de simple efecto
Cilindro de doble efecto
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• Cilindros
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Tecsup 2010-II
Elementos de trabajo: actuadores
Motor de paletas
Motor de paletas doble sentido
Cilindro basculante
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ACTUADOR PIÑÓN – CREMALLERA
• El vástago es una cremallera que acciona un piñón y transforma el movimiento lineal en un movimiento giratorio, hacia la izquierda o hacia la derecha, según el sentido del émbolo.
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Tecsup 2010-II
Válvulas auxiliares
Copyright Tecsup 2011
Válvulas auxiliares • Antiretorno Regulador de caudal unidireccional Regulador de caudal bidireccional
Función ‘Y’
Válvula de escape rápido con silenciador Silenciador Presostato eléctrico pretarado
Presostato eléctrico regulable
Función ‘O’
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Tecsup 2010-II
Elementos de mando: válvulas Válvula OR
Válvula AND
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Elementos de mando: válvulas
Válvula antirretorno
Válvula estranguladora unidireccional
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Tecsup 2010-II
Estructura simbología válvulas
Copyright Tecsup 2011
Elementos de mando: válvulas Válvula 3/2
Válvula 5/2
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Tecsup 2010-II
Estructura simbología válvulas • La función que cumple una válvula viene dada por 2 números separados por una barra, ej. 3/2.. • El primer número indica el número de vías de la válvula. Es decir, entradas, salidas y escapes excluyendo los pilotajes y señales externas. • El segundo número indica el número de posibles estados de la válvula.
49
Estructura simbología válvulas •
•
Así una válvula 3/2 dispone de 3 conexiones (normalmente una entrada, una salida y un escape) y 2 posiciones (una posición de reposo y otra actuada). Los cuadrados pertenecen a una sola válvula.
actuada
normal
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Tecsup 2010-II
Estructura simbología válvulas • Las conexiones se muestran en tan solo una de las posiciones y indican el estado que prevalece. normal
Junto a una posición concreta se muestra el actuador correspondiente. Accionando el pulsador se actúa la válvula
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Estructura simbología válvulas • Junto a una posición concreta se muestra el actuador correspondiente. Accionando el pulsador se actúa la válvula
Posición de reposo producida por un muelle
Junto a una posición concreta se muestra el actuador correspondiente. Accionando el pulsador se actúa la válvula
Posición de reposo producida por un muelle
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Tecsup 2010-II
Estructura simbología válvulas • Cuando se actúa la válvula su símbolo se puede visualizar con las conexiones alineadas en cada uno de los estados.
Cuando se actúa la válvula su símbolo se puede visualizar con las conexiones alineadas en cada uno de los estados.
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Válvulas Válvulas básicas antes de añadir los actuadores:
Ejemplos, pulsador con retorno por muelle: Posición de reposo
Válvula 2/2
Válvula 3/2
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27
Tecsup 2010-II
Válvulas Válvulas básicas antes de añadir los actuadores:
Ejemplos, pulsador con retorno por muelle: Posición de reposo
Válvula 4/2
Válvula 5/2
55
Válvulas Válvulas básicas antes de añadir los actuadores:
Ejemplos, pulsador con retorno por muelle: Actuada
Válvula 4/2
Válvula 5/2
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Tecsup 2010-II
Elementos de un sistema neumático
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Accionamiento cilindro s/e • Accionamiento de un cilindro s/e. • Variante vástago en reposo a más, pulsando a menos. • Ver accionamiento cilindro s/e vástago extendido.
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Tecsup 2010-II
Accionamiento cilindro d/e • Se precisan dos válvulas 3/2 para accionar un solo cilindro. • Características del cilindro en posición de reposo.
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• Circuitos de accionamiento
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Tecsup 2010-II
MANDO DIRECTO de un Cilindro de Doble Efecto
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MANDO INDIRECTO de un Cilindro de Doble Efecto con Válvula Biestable
62
31
Tecsup 2010-II
REGULACIÓN PRIMARIA para la entrada y la salida del vástago del cilindro
REGULACIÓN SECUNDARIA para la entrada y la salida del vástago del cilindro
64
32
Tecsup 2010-II
Simulación
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66
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Tecsup 2010-II
67
68
34
Tecsup 2010-II
Numeración conexiones
Copyright Tecsup 2011
Numeración conexiones Según CETOP RP68P
2
12
10
3
1
2
10
1
4
14
4 12
1
2
12
2
14
3
12 1
5
3
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Tecsup 2010-II
Diseño de circuitos neumáticos Colocación de elementos
• • • • •
Actuadores. Elementos de control. Funciones lógicas. Emisores de señal, señales de control. Toma de presión y unidad de mantenimiento.
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Diseño de circuitos neumáticos
Designación de componentes Designación de componentes
Números
Alimentación de energía
0.
Elementos de trabajo
1.0, 2.0, etc.
Elementos de control o mando
.1
Elementos ubicados entre el elemento de mando y el elemento de trabajo
.01, .02, etc.
Elementos que inciden en el movimiento de avance del cilindro
.2, .4, etc.
Elementos que inciden en el movimiento de retroceso del cilindro
.3, .5, etc.
72
36
Tecsup 2010-II
Diseño de circuitos neumáticos
Designación de conexiones
Letras
Números
A, B, C ...
2, 4, 6 ...
Conexión de presión, alimentación de energía Escapes, retornos
P
1
R, S, T ...
Descarga
L
Conexiones de mando
X, Y, Z ...
Designación conexiones Conexiones de trabajo
de
Por ejemplo: La representación completa de las válvulas puede ser:
3/2 por
3, 5, 7 ...
Válvula pilotada presión.
10,12,14 ...
Válvula pilotada presión.
5/2 por
73
Aplicaciones básicas Control de un cilindro de simple efecto
0.1 – Unidad de mantenimiento. 1.1 – Válvula 3/2 con enclavamiento. 1.0 – Cilindro de simple efecto.
74
37
Tecsup 2010-II
Aplicaciones básicas
Control de un cilindro de doble efecto
0..1 – Unidad de mantenimiento. 1.1– Válvula 5/2 con enclavamiento. 1.0 – Cilindro de doble efecto.
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Aplicaciones básicas Pulsador de avance y de retroceso, con cilindro de doble efecto
0.1 – Unidad de mantenimiento. 1.1– Válvula 5/2 activa y retorno por presión. 1.2 – Válvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.3 – Válvula 3/2 con enclavamiento, para el retorno. 1.0 – Cilindro de doble efecto.
76
38
Tecsup 2010-II
Aplicaciones básicas Utilización de la válvula estranguladora de caudal
0.1– Unidad de mantenimiento. 1.1– Válvula 5/2 activa y retorno por presión. 1.2– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.3– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el retorno. 1.0 – Cilindro de doble efecto. 1.01- válvula estranguladora de caudal.
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Aplicaciones básicas Utilización de un final de carrera
Simulación
0.1– Unidad de mantenimiento. 1.1– Válvula 5/2 activa y retorno por presión. 1.2– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.3– Válvula 3/2 con final de carrera, para el retorno. 1.0 – Cilindro de doble efecto.
78
39
Tecsup 2010-II
Aplicaciones básicas La puerta OR
0.1– Unidad de mantenimiento. 1.1– Válvula 5/2 activa y retorno por presión. 1.2– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.4– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.3– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el retorno. 1.6- Válvula OR. 1.0 – Cilindro de doble efecto.
79
Aplicaciones básicas La puerta OR
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40
Tecsup 2010-II
Aplicaciones básicas La puerta AND
0.1– Unidad de mantenimiento. 1.1– Válvula 5/2 activa y retorno por presión. 1.2– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.4– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.3– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el retorno. 1.6- Válvula AND. 1.0 – Cilindro de doble efecto.
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Aplicaciones básicas La puerta AND
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41
Tecsup 2010-II
• Gracias
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• Ejercicio Encontrar la presión ejercida en un cilindro de 400cm3 en Arequipa, con una relación de compresión de 10.5 a 1
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Tecsup 2010-II
• ¿Cuánto vale la presión atmosférica normal del aire? Solución: Como es sabido, ahí vale 760 mm Hg = 101.325 Pa = 1,01325 bar
85
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Tecsup 2010-II
•
Encontrar la presión atmosférica en la ciudad de Arequipa
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Objetivos generales: • Desarrollar criterios y habilidades para seleccionar, programar y configurar los controladores lógicos programables
Objetivos específicos: •Introducción a la neumática. •Funciones lógicas Neumáticas. •Mando Neumático en función del desplazamiento y del tiempo.
Esta sesión aporta al logro del siguiente Resultado de la Carrera: •Los estudiantes aplican creatividad en el diseño de sistemas.
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Tecsup 2010-II
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Introducción •
¿Que es Neumática ? – La técnica que trata del aprovechamiento de las propiedades que tiene el aire comprimido.
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Tecsup 2010-II
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Composición del aire • El aire que respiramos es elástico, comprimible y fluido. • Damos por hecho que el aire llena todo el espacio que lo contiene. • El aire se compone básicamente de nitrógeno y de oxígeno.
Composición por Volumen Nitrógeno 78.09% N2 Oxígeno 20.95% O2 Argón 0.93% Ar Otros 0.03%
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Presión Atmosférica • La presión atmosférica es causada por el peso del aire sobre nosotros. • Esta es menor cuando subimos una montaña y mayor al descender a una mina. • La presión varía con las condiciones atmosféricas.
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Tecsup 2010-II
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Atmósfera y vacio • La potencia de la presión atmosférica es evidente en la industria de manipulación donde se utilizan ventosas y equipos de vacio. • El vacio se consigue evacuando todo el aire de un sitio determinado.
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Presión • •
1 bar = 100.000 N/m2 (Newtons por metro cuadrado). 1 bar = 10 N/cm2
1000 mbar = 1 bar El sistema de medidas anglosajón utiliza los pies por pulgada cuadrada (psi) 1 psi = 68.95mbar 14.5 psi = 1bar
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Tecsup 2010-II
Unidades de presión • Existen diversas unidades de medida de presión. Se muestran algunas de ellas y sus equivalencias: • 1 bar = 100.000 N/m2 = 10. N/cm2 • • • • • •
1 bar = 100 kPa 1 bar = 14.50 psi 1 bar = 10.197 kgf/m2 1 mm Hg = 1,334 mbar aprox. 1 mm H2O = 0,0979 mbar aprox. 1 Torr = 1mmHg abs (para vacio)
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Presión y fuerza • El aire comprimido ejerce una fuerza de igual valor en todas las direcciones de la superficie del recipiente que lo contiene. • El líquido en un recipiente será presurizado y transmitido con igual fuerza. • Por cada bar de manómetro, se ejercen 10 Newtons uniformemente sobre cada centímetro cuadrado. •
1 bar = 10. N/cm2
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Presión y fuerza D mm • La fuerza que se desarrolla sobre un pistón debido a la presión del aire comprimido es el área efectiva multiplicada por la presión:
10 x Fuerza =
π D2 P 4
P bar
Newtons
Propiedades de los fluidos, principios básicos
Presión: se define como la relación entre la fuerza ejercida sobre la superficie de un cuerpo. Presión = Fuerza / Superficie Unidades: 1 atmósfera ≈ 1 bar = 1 kg/cm2 = 105 pascal Caudal: es la cantidad de fluido que atraviesa la unidad de superficie en la unidad de tiempo. Caudal = Volumen / tiempo Potencia: es la presión que ejercemos multiplicada por el caudal. W(potencia) = Presión * Caudal 12
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Tecsup 2010-II
Presión atmosférica, absoluta y relativa Los manómetros indican el valor de presión relativa
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Ventajas del aire comprimido
-Es abundante (disponible de manera ilimitada). -Transportable (fácilmente transportable, además los conductos de retorno son innecesarios). - Se puede almacenar (permite el almacenamiento en depósitos). - Resistente a las variaciones de temperatura. - Es seguro, antideflagrante (no existe peligro de explosión ni incendio). -Limpio (lo que es importante para industrias como las químicas, alimentarias, textiles, etc.). -Los elementos que constituyen un sistema neumático, son simples y de fácil comprensión). - La velocidad de trabajo es alta. - Tanto la velocidad como las fuerzas son regulables de una manera continua. - Aguanta bien las sobrecargas (no existen riesgos de sobrecarga, ya que cuando ésta existe, el elemento de trabajo simplemente para sin daño alguno).
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Tecsup 2010-II
Desventajas del aire comprimido
-Necesita de preparación antes de su utilización (eliminación de impurezas y humedad). -Debido a la compresibilidad del aire, no permite velocidades de los elementos de trabajo regulares y constantes. -Los esfuerzos de trabajo son limitados (de 20 a 30000 N). -Es ruidoso, debido a los escapes de aire después de su utilización. - Es costoso. Es una energía cara, que en cierto punto es compensada por el buen rendimiento y la facilidad de implantación.
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Fundamentos físicos La ley de los gases perfectos relaciona tres magnitudes, presión (P), volumen (V) y temperatura (T), mediante la siguiente fórmula: P * V =m * R * T
Donde : P = presión (N/m2). V = volumen especifico (m3/kg) . m = masa (kg). R = constante del aire (R = 286,9 J/kg*ºk). T = temperatura (ºk)
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Fundamentos físicos Ley de Boyle y Mariotte
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Fundamentos físicos Ley de Boyle y Mariotte La ley de Boyle establece que la presión de un gas en un recipiente cerrado es inversamente proporcional al volumen del recipiente, cuando la temperatura es constante.
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Tecsup 2010-II
Fluidos hidráulicos
El Principio de Pascal, que dice así: Cuando se aplica presión a un fluido encerrado en un recipiente, esta presión se transmite instantáneamente y por igual en todas direcciones del fluido. P = F1/S1 y P = F2/S2 Por lo que podemos poner F1/S1 = F2/S2 otra forma de expresarlo es: F1*S2 = F2 * S1
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Observa la animación de la izquierda: al disminuir el volumen que ocupa el gas es menor la superficie de choque y hay más choques por unidad de tiempo (las partículas deben recorrer menos espacio hasta llegar a las paredes del recipiente), por lo que la presión es mayor. Es decir, se cumple la ley de Boyle: al hacerse la presión doble, el volumen se reduce a la mitad.
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Simbología Neumática Para la identificación de componentes y el diseño de esquemas neumáticos.
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Normas: simbología gráfica
Los Símbolos Neumáticos están diseñados conforme a la Norma Internacional ISO 1219-1 1991. Cubre la Simbología Gráfica para Sistemas y Componentes de Accionamiento por Fluido. La Numeración de las Válvulas no está cubierta por la Norma ISO. Este aparatado se toma de la recomendación de CETOP RP 68 P.
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Tecsup 2010-II
Símbolos Conexiones Símbolo
Descripción Unión de tuberías. Cruce de tuberías. Fuente de presión, neumática. Escape sin rosca.
hidráulica,
Escape con rosca. Retorno a tanque. Unidad operacional. Unión mecánica, varilla, leva, etc. 23
Símbolos Medición y mantenimiento Símbolo
Descripción Manómetro. Termómetro. Indicador óptico. Indicador neumático. Filtro. Filtro con drenador vaciado manual. Lubricador
de
condensado,
Unidad de mantenimiento, filtro, regulador, lubricador. Gráfico simplificado.
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Tecsup 2010-II
Símbolos Bombas, compresores y motores Símbolo
Descripción Bomba hidráulica de flujo unidireccional.
Compresor para aire comprimido. Depósito hidráulico. Depósito neumático. Motor neumático 1 sentido de giro. Motor neumático 2 sentidos de giro. Cilindro basculante 2 sentidos de giro. Motor hidráulico 1 sentido de giro. Motor hidráulico 2 sentidos de giro. 25
Símbolos Mecanismos (actuadores) Símbolo
Descripción Cilindro de simple efecto, retorno por esfuerzos externos. Cilindro de simple efecto, retorno por muelle. Cilindro de doble efecto, vástago simple. Cilindro de doble efecto, doble vástago.
Pinza de apertura angular de simple efecto. Pinza de apertura paralela de simple efecto. Pinza de apertura angular de doble efecto. Pinza de apertura paralela de doble efecto.
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Tecsup 2010-II
Símbolos Accionamientos Símbolo
Descripción Mando manual en general, pulsador. Botón pulsador, seta, control manual. Mando con bloqueo, control manual. Mando por palanca, control manual. Muelle, control mecánico. Rodillo palpador, control mecánico. Presurizado neumático. Presurizado hidráulico. 27
Símbolos Válvulas direccionales Símbolo
Descripción Válvula 3/2 en posición normalmente cerrada.
Válvula 4/2. Válvula 4/2. Válvula 5/2.
Válvula 5/3 en posición normalmente abierta.
Válvula 5/3 en posición de escape. 28
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Tecsup 2010-II
Símbolos Válvulas de control Símbolo
Descripción Válvula de bloqueo (antirretorno). Válvula O (OR). Selector. Válvula de escape rápido, Válvula antirretorno. Válvula Y (AND). Válvula estranguladora unidireccional. Válvula antirretorno de regulación regulable en un sentido
Eyector de vacío. Válvula de soplado de vacío.
29
Mandos Manual Manual general
Palanca
Pulsador
Pedal
Tirador
Pulsador / tirador
Pedal con protección Actuador giratorio
30
15
Tecsup 2010-II
Mandos Mecánicos
Presión piloto
Botón
Presión
Retorno por muelle
Presión piloto
Rodillo
Presión diferencial
Rodillo unidireccional
Enclavamiento 3 posiciones
31
32
16
Tecsup 2010-II
Elementos básicos de un circuito neumático
• • • •
El generador de aire comprimido Las tuberías y los conductos Los actuadores Los elementos de mando y control
33
Circuito neumático
34
17
Tecsup 2010-II
Producción del aire comprimido
35
Producción del aire comprimido Compresor de émbolo
Compresor de husillo o Roots
Símbolo de compresor
Compresor de paletas
Compresor de tornillo
Turbocompresor
36
18
Tecsup 2010-II
Producción del aire comprimido El depósito
Símbolo del depósito
Unidad de mantenimiento
Tubo de polietileno
Símbolo de la unidad de mantenimiento
Compresor y depósito 37
38
19
Tecsup 2010-II
Elementos de trabajo: actuadores
Cilindro de simple efecto
Cilindro de doble efecto
39
• Cilindros
40
20
Tecsup 2010-II
Elementos de trabajo: actuadores
Motor de paletas
Motor de paletas doble sentido
Cilindro basculante
41
ACTUADOR PIÑÓN – CREMALLERA
• El vástago es una cremallera que acciona un piñón y transforma el movimiento lineal en un movimiento giratorio, hacia la izquierda o hacia la derecha, según el sentido del émbolo.
42
21
Tecsup 2010-II
Válvulas auxiliares
Copyright Tecsup 2011
Válvulas auxiliares • Antiretorno Regulador de caudal unidireccional Regulador de caudal bidireccional
Función ‘Y’
Válvula de escape rápido con silenciador Silenciador Presostato eléctrico pretarado
Presostato eléctrico regulable
Función ‘O’
44
22
Tecsup 2010-II
Elementos de mando: válvulas Válvula OR
Válvula AND
45
Elementos de mando: válvulas
Válvula antirretorno
Válvula estranguladora unidireccional
46
23
Tecsup 2010-II
Estructura simbología válvulas
Copyright Tecsup 2011
Elementos de mando: válvulas Válvula 3/2
Válvula 5/2
48
24
Tecsup 2010-II
Estructura simbología válvulas • La función que cumple una válvula viene dada por 2 números separados por una barra, ej. 3/2.. • El primer número indica el número de vías de la válvula. Es decir, entradas, salidas y escapes excluyendo los pilotajes y señales externas. • El segundo número indica el número de posibles estados de la válvula.
49
Estructura simbología válvulas •
•
Así una válvula 3/2 dispone de 3 conexiones (normalmente una entrada, una salida y un escape) y 2 posiciones (una posición de reposo y otra actuada). Los cuadrados pertenecen a una sola válvula.
actuada
normal
50
25
Tecsup 2010-II
Estructura simbología válvulas • Las conexiones se muestran en tan solo una de las posiciones y indican el estado que prevalece. normal
Junto a una posición concreta se muestra el actuador correspondiente. Accionando el pulsador se actúa la válvula
51
Estructura simbología válvulas • Junto a una posición concreta se muestra el actuador correspondiente. Accionando el pulsador se actúa la válvula
Posición de reposo producida por un muelle
Junto a una posición concreta se muestra el actuador correspondiente. Accionando el pulsador se actúa la válvula
Posición de reposo producida por un muelle
52
26
Tecsup 2010-II
Estructura simbología válvulas • Cuando se actúa la válvula su símbolo se puede visualizar con las conexiones alineadas en cada uno de los estados.
Cuando se actúa la válvula su símbolo se puede visualizar con las conexiones alineadas en cada uno de los estados.
53
Válvulas Válvulas básicas antes de añadir los actuadores:
Ejemplos, pulsador con retorno por muelle: Posición de reposo
Válvula 2/2
Válvula 3/2
54
27
Tecsup 2010-II
Válvulas Válvulas básicas antes de añadir los actuadores:
Ejemplos, pulsador con retorno por muelle: Posición de reposo
Válvula 4/2
Válvula 5/2
55
Válvulas Válvulas básicas antes de añadir los actuadores:
Ejemplos, pulsador con retorno por muelle: Actuada
Válvula 4/2
Válvula 5/2
56
28
Tecsup 2010-II
Elementos de un sistema neumático
57
Accionamiento cilindro s/e • Accionamiento de un cilindro s/e. • Variante vástago en reposo a más, pulsando a menos. • Ver accionamiento cilindro s/e vástago extendido.
58
29
Tecsup 2010-II
Accionamiento cilindro d/e • Se precisan dos válvulas 3/2 para accionar un solo cilindro. • Características del cilindro en posición de reposo.
59
• Circuitos de accionamiento
60
30
Tecsup 2010-II
MANDO DIRECTO de un Cilindro de Doble Efecto
61
MANDO INDIRECTO de un Cilindro de Doble Efecto con Válvula Biestable
62
31
Tecsup 2010-II
REGULACIÓN PRIMARIA para la entrada y la salida del vástago del cilindro
REGULACIÓN SECUNDARIA para la entrada y la salida del vástago del cilindro
64
32
Tecsup 2010-II
Simulación
65
66
33
Tecsup 2010-II
67
68
34
Tecsup 2010-II
Numeración conexiones
Copyright Tecsup 2011
Numeración conexiones Según CETOP RP68P
2
12
10
3
1
2
10
1
4
14
4 12
1
2
12
2
14
3
12 1
5
3
70
35
Tecsup 2010-II
Diseño de circuitos neumáticos Colocación de elementos
• • • • •
Actuadores. Elementos de control. Funciones lógicas. Emisores de señal, señales de control. Toma de presión y unidad de mantenimiento.
71
Diseño de circuitos neumáticos
Designación de componentes Designación de componentes
Números
Alimentación de energía
0.
Elementos de trabajo
1.0, 2.0, etc.
Elementos de control o mando
.1
Elementos ubicados entre el elemento de mando y el elemento de trabajo
.01, .02, etc.
Elementos que inciden en el movimiento de avance del cilindro
.2, .4, etc.
Elementos que inciden en el movimiento de retroceso del cilindro
.3, .5, etc.
72
36
Tecsup 2010-II
Diseño de circuitos neumáticos
Designación de conexiones
Letras
Números
A, B, C ...
2, 4, 6 ...
Conexión de presión, alimentación de energía Escapes, retornos
P
1
R, S, T ...
Descarga
L
Conexiones de mando
X, Y, Z ...
Designación conexiones Conexiones de trabajo
de
Por ejemplo: La representación completa de las válvulas puede ser:
3/2 por
3, 5, 7 ...
Válvula pilotada presión.
10,12,14 ...
Válvula pilotada presión.
5/2 por
73
Aplicaciones básicas Control de un cilindro de simple efecto
0.1 – Unidad de mantenimiento. 1.1 – Válvula 3/2 con enclavamiento. 1.0 – Cilindro de simple efecto.
74
37
Tecsup 2010-II
Aplicaciones básicas
Control de un cilindro de doble efecto
0..1 – Unidad de mantenimiento. 1.1– Válvula 5/2 con enclavamiento. 1.0 – Cilindro de doble efecto.
75
Aplicaciones básicas Pulsador de avance y de retroceso, con cilindro de doble efecto
0.1 – Unidad de mantenimiento. 1.1– Válvula 5/2 activa y retorno por presión. 1.2 – Válvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.3 – Válvula 3/2 con enclavamiento, para el retorno. 1.0 – Cilindro de doble efecto.
76
38
Tecsup 2010-II
Aplicaciones básicas Utilización de la válvula estranguladora de caudal
0.1– Unidad de mantenimiento. 1.1– Válvula 5/2 activa y retorno por presión. 1.2– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.3– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el retorno. 1.0 – Cilindro de doble efecto. 1.01- válvula estranguladora de caudal.
77
Aplicaciones básicas Utilización de un final de carrera
Simulación
0.1– Unidad de mantenimiento. 1.1– Válvula 5/2 activa y retorno por presión. 1.2– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.3– Válvula 3/2 con final de carrera, para el retorno. 1.0 – Cilindro de doble efecto.
78
39
Tecsup 2010-II
Aplicaciones básicas La puerta OR
0.1– Unidad de mantenimiento. 1.1– Válvula 5/2 activa y retorno por presión. 1.2– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.4– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.3– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el retorno. 1.6- Válvula OR. 1.0 – Cilindro de doble efecto.
79
Aplicaciones básicas La puerta OR
80
40
Tecsup 2010-II
Aplicaciones básicas La puerta AND
0.1– Unidad de mantenimiento. 1.1– Válvula 5/2 activa y retorno por presión. 1.2– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.4– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.3– Válvula 3/2 con enclavamiento, para el retorno. 1.6- Válvula AND. 1.0 – Cilindro de doble efecto.
81
Aplicaciones básicas La puerta AND
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41
Tecsup 2010-II
• Gracias
83
• Ejercicio Encontrar la presión ejercida en un cilindro de 400cm3 en Arequipa, con una relación de compresión de 10.5 a 1
84
42
Tecsup 2010-II
• ¿Cuánto vale la presión atmosférica normal del aire? Solución: Como es sabido, ahí vale 760 mm Hg = 101.325 Pa = 1,01325 bar
85
86
43
Tecsup 2010-II
•
Encontrar la presión atmosférica en la ciudad de Arequipa
87
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