Tema 4: Neumtica 4 ESOIES DIAMANTINO GARCA ACOSTASEVILLA

Prof. Juan Antonio Prez Rodrguez

EJERCICIOS DE NEUMTICA

RECORDATORIO

Fuerzas:

La fuerza terica del mbolo en un cilindro se calcula con la siguiente frmula:

Ft = S * p

Lgicamente, al ser el mbolo una superficie circular, la seccin se calcular:

En el avance: Sav = * R2

En le retroceso: Sre = * (R2 - r

2)

Donde R es el radio del mbolo y r el del vstago, experesados ambos en centmetros.

En la prctica, para calcular la fuerza hay que tener en cuenta los rozamientos y en el caso de

cilindros de simple efecto la fuerza del muelle. En condiciones normales de servicio (presiones de 4

a 8 bar) se admite que las fuerzas de rozamientos supenen el 10% de la fuerza terica y para la

fuerza del resorte el 6 %.

Cilindro de simple efecto: Fn = Sav * p (Fr + Fm)

Cilindro de doble efecto: en el avance Fn = Sav * p - Fr

en el retroceso Fn = Sre * p - Fr

Consumo de aire:

Por consumo de aire se entiende la cantidad de aire comprimido que necesita un cilindro neumtico

para funcionar correctamente.

El consumo de aire de una instalacin completa o de un elemento de la misma se calcula referido a

condiciones normales que segn la ISO R554 son:

Temperatura de 20 C, Presin de 1,013 mbar y una Humedad relativa del 65%.

Para calcular el consumo de aire seguiremos los siguientes pasos:

1. En primar lugar, calculamos, si se trata de un cilindro de doble efecto, el volumen de ambas

cmaras.

En la carrera de avance el volumen ser: Vav = * R2 * L

Siendo L = la carrera del pintn

Ft =Fuerza terica del mbolo

S = Superficie til del mbolo (cm)

P = Presin de trabajo (kp/cm2)

Ft

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En la carrera de retroceso el volumen ser : Vre = * (R2 r

2) * L

El volumen total del cilindro para una maniobre o ciclo de trabajo (un avance y un retroceso)

ser:

Vcil = Vav + Vre = * ( 2 R2 - r

2) * L

2. Una vez calculada esta expresin, ya conocemos el concumo de aire a una deterinada presin

de trabajo. Para transfomar este volumen a condiciones normales habr que aplicar la lay de

Boyle-Mariotte.

Pabs * Vcil = Patm * Vaire ; Vaire = (Pabs * Vcil) / Patm

Recuerda que Pabs = Pm + Patm

3. Por ltimo el consumo ser:CONSUMO AIRE( cm3/min) = (n ciclos/min) * Vaire

PROBLEMAS1. Calcula la fuerza de un cilindro de doble efecto que tiene las siguientes caractersticas:

Dimetro del cilindro: 80 mm.

Dimetro del vstago: 25 mm.

Presin de trabajo: 6 kp/cm2

2. Tenemos el mismo cilindro del ejercicio anterior. Supongamos ahora que el cilindro tiene una

carrera de 700 mm y efecta 5 ciclos por minuto. Cal es el consumo de aire de dicho

cilindro?

3. Queremos disear un cilindro de simple efecto que utilice en su funcionamiento un volumen de aire de 800 cm3, cuya presin de trabajo "Pt" 12,3 kp/cm2 y cuya longitud sea de 29 cm.

a) Halla el dimetro de este cilindro

b) Calcula la fuerzas de este cilindro

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PROBLEMAS DE SIMULACIN CON EL PROGRAMA FLUIDSim

A) Disea un circuito neumtico para el accionamiento de un cilindro de doble efecto

mediante una vlvula 5/2, biestable, accionada por palanca y con enclavamiento.

B) Disear un circuito neumtico para el accionamiento de un cilindro de doble

efecto, en el que se regule la velocidad de entrada del vstago y la carrera de avance

se produzca rpidamente.

C) Analiza el siguiente circuito neumtico y constesta a las siguientes cuestiones:

a) Nombra cada uno de los componentes del circuito, segn normas.

b) Explica el funcionamiento global del circuito

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D) Analiza el siguiente circuito neumtico y constesta a las siguientes cuestiones:a) Nombra cada uno de los componentes del circuito, segn normas.

b) Explica el funcionamiento global del circuito

E) Accionamiento neumtico de una puerta mediante cilindro de doble efecto

1. La puerta de un autobs se tiene que abrir y cerrar utilizando un dispositivo con un cilindro de doble efecto.

El vstago del cilindro ha de salir ( y por

tanto cerrar la puerta) al accionar una

vlvula manual 3/2 N.C. (normalmente

situada lejos del dispositivo) , que dar la

seal correspondiente para accionar la

vlvula neumtica 5/2 que mover el

cilindro. Y ha de volver a la posicin inicial

(y por tanto abrir la puerta) al dejar de

accionar la vlvula manual 3/2.

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F) Alimentacin de piezas desde un almacn vertical La alimentacin de piezas desde un almacn vertical gravitatorio se tiene que accionar

utilizando un dispositivo con un cilindro de doble efecto.

Con dos vlvulas manuales 3/2 N.C. se tiene que poder mandar la salida de un cilindro de

doble efecto, y con un final de carrera, la entrada, mediante activaciones de una vlvula

neumtica 5/2 biestable.

El accionamiento del cilindro ( y por tanto la alimentacin de pieza) se realizar mediante una

vlvula 5/2 biestable que se activar pulsando M1 o M2 independientemente. Una vez

finalizada la carrera de este se activar la vlvula para la entrada del cilindro.