neumática industrial
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Mg. José Antonio Velásquez C.
Diseñar, construir y probar circuitos neumáticos.Tener conocimiento de los últimos avances y desarrollo.Encontrar y corregir fallas sencillas en sistemas.Aplicar la neumática en la automatización de procesos industriales.
NEUMÁTICA INDUSTRIALNEUMÁTICA INDUSTRIAL
OBJETIVOSOBJETIVOS
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PROPIEDADES DEL AIRE COMPRIMIDO
• Abundante
•Transporte
•Almacenable
•Temperatura
•Antideflagrante
•Limpio
•Constitución de los Elementos
•Velocidad
Ventajas
• Ruido
•Fuerza
•Señales Lentas
•Preparación
•Compresibilidad
•Costos
Desventajas
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NEUMATICA
Producción de trabajo mediante el aprovechamiento de la energía potencial del aire comprimido
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La unidad de mantenimiento representa una combinación de los siguientes elementos
•Filtro de aire comprimido
•Regulador de Presión
•Lubricador de aire comprimido.
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•Rápido desgaste de piezas móviles en cilindros y valvulas
•Formación de gotas de agua en las conducciones
•En el lubricador se deposita agua.
•Velocidad lenta de los elementos de trabajo.
•Los silenciadores de las válvulas se ensucian
•Velocidad lenta de los elemntos de trabajo
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•Examinar los diferentes elementos de la unidad de mantenimiento
•Condensación en el filtro de aire
•Cartucho filtrante en el filtro de aire
•Graduación del regulador de presión
•Graduación del lubricador de aire comprimido
•Utilización del aceite adecuado
•Sentido de paso de la unidad de mantenimiento
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ACTUADORES
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Cilindro de simple efectoCilindro de doble efecto
Cilindro con amortiguación neumáticaCilindro con detección magnéticaMotor neumático
Cilindro giratorio
Actuadores:
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PARTES DE UN CILINDRO A. Tuerca del vastago
B. Vastago
C. Tapas posterior y anterior
D. Junta del Vastago O Rascador
E. Cojinete del Vastago
F. Junta de Amortiguacion
G. Anillo de Amortiguacion
H. Camisa del Cilindro
I. Amortiguacion
J. Junta del embolo
K. Reten
L. Anillo Deslizante
M. Embolo
N. Rosca
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Clases de Cilindros
• Simple efecto con / sin resorte• Doble efecto• Sin vástago• Giratorio• Tandem• Duplex• Anclajes
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Simple efecto con resorte• Producen trabajo en una sola
dirección• Normalmente in• Normalmente out
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Simple efecto sin resorte
• Requieren de alguna fuerzaexterna (gravedad) parahacerlo regresar
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Doble efecto no amortiguados• Producen trabajo en dos direcciones• Adecuados para trabajos a baja velocidad• A alta velocidad se les usa con algun tipo de amortiguación
externa
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Doble efecto amortiguación fija
• Los cilindros de diámetro pequeño tienen amortiguadores no ajustables
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Doble efecto amortiguación ajustable
• Se desacelera la velocidad del piston al final de su carrera
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Doble efecto magnéticos
• Se les utiliza con sensores de posición para ajustar la carrera del pistón
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Cilindros giratorios
• Utilizados para girar elementos de trabajo u operar valvulas de control de procesos
• Permiten el giro de hasta 360o• Existen dos tipos:
• De vena giratoria• De tornillo sinfin y piñón
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Cilindro de Vena Giratoria• Doble efecto de hasta 2700 de ángulo de giro
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Cilindro giratorio de tornillo sinfin y piñón
• De doble efecto y simple torque
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Cilindro giratorio de tornillo sinfin y piñón
• De doble efecto y doble torque
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Cilindros sin vástago
• Con amortiguación ajustable
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Guías• Guias internas se usan en
aplicaciones de poca cargao peso
• Guias externas permiten suuso en aplicaciones con mayor carga o peso
• Guias de rodillo (roller) se usan para conseguir másprecisión y area de apoyo
• Para max precisión se puede usar un carro (UW) anexado a dos guiasexternas Roller
Interna Externa
UW
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Guias de Rodillo (Roller)
• Para cargas pesadas• Carrera de hasta 4.5 m • Con opción de
amortiguadores en losextremos
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Principio de operación
• The sealing strips are parted and closed as the piston moves through the stroke
• Los puertos de alimentación y escape están situados en el mismo extremo del cilindro
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De Doble vástago• Widely spaced piston rod bearings giving a more rigid construction
and better stability against side loads.• The effective area of the piston is the same on both sides.
Pressure equalisation creates a force balance across the piston.• One working end, other could operate limit switches.
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Cilindros Tandem• Poseen un solo vástago con dos pistones• Al duplicarse el área, se duplica la fuerza ejercida• En realidad debido al vastago intermedio, el area del pistón
delantero es menor que el area del pistón trasero• Se usan cuando se requiere mayor fuerza y no se dispone de
espacio para cilindros con gran diámetro
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Cilindros Duplex• Tiene dos vástagos (no unidos) siendo el vástago trasero más
pequeño• El vástago trasero ejerce una fuerza mayor que el vástago
delantero• Esto debido a que tiene mayor area de acción durante la carrera
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Cilindros de Impacto• Existe una cámara con un
margen de espacio paraeventual expulsión
• El area del piston paraexpulsion es parcialmentecubierta de tal manera que espoca la fuerza inicial ejercida
• De pronto el area paraexpulsion es expuestacompletamente provocandoun salto en la aceleracion
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Cilindros de Impacto
• Deben usarse verticalmente• El marco de sujeción debe ser
suficientemente robusto parasoportar la fuerza de impacto
• Se acostumbra utilizar un marco de 4 columnas.
• La plataforma horizontal superior debe ser de espesorsuficiente para evitar flexión
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Fuerza (diámetro) Diámetros Estandar(mm)
SELECCIÓN DE CILINDROS
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Carrera
Longitudes de carrera
Cilindros Compactos (mm): 5, 10, 15, 20, 25, 30 , 40, 50, 60, 80
Cilindros normalizados(mm): 25, 40, 50, 80, 100, 125, 160, 200, 250, 320, 400, 500
Carreras Disponibles hasta 2000mm
Carrera
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EjemploMasa = 40 kg => Aprox. Carga de 400N
Carrera = 150 mm
Presión de trabajo = 6 bar
Diámetro del cilindro = ?
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Diagrama de Fuerza del Cilindro
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Accesorios de Montaje
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Montajes (anclaje)
• Los cilindros puedensujetarse a una pared o a unamáquina de manera fija o articulada
• Los puntos de sujeciónpueden ser el cuerpo del cilindro o el extremo del vástago
AK B C
F
G L
UF tuerca
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Montajes
A AK B C D D2
F G L M R S
SS SW UF UH UL UR
US NUT
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Montajes Fijos
B Rear Flange
G Front Flange
C Foot
A Tie rod extension
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Montajes Articulados
D Rear Clevis H CentreTrunnion
R Rear Eye
F Rod Clevis L Rear Hinge UF Universal rod Eye
M Front Hinge UR Universalrear Eye
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Montajes
• Extremos del vástago• El vastago puede tener
distintas medidas y tipos de roscado (interno o externo)
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Aplicaciones
• Aplicación típica en industrias de fabricación de tela o papel
• Se muestra un cuchillocolgante que corta un rollode tela cada cierta longitud
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Aplicaciones
• Elevación de carga en lugares con poca altura
• La acción se circunscribe a la longitud del cuerpo del cilindro
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Aplicaciones
• Cilindros Articulados
• Al accionar dos o máscilindros se puedeconseguir hasta 4 posiciones finales para la carga
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Aplicaciones
• Ensambles 90°
• Resultan al unir loscarritos guias de dos cilindros sin vástago
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Aplicaciones
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Válvulas NeumáticasVálvulas Neumáticas
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Válvulas distribuidoras: Características
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Válvulas distribuidoras: Simbología
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PIL12, 14Z, Y, XPILOTAJES
EXT, EXH3, 5R, SESCAPES
OUT2, 4A, BSERVICIO
IN1PPRESION
ASAISODIN
Nomenclatura de Válvulas
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Accionamiento en un Sistema Neumático
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Accionamiento en un Sistema Neumático
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Ejemplos de Válvulas
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Funciones Lógicas: AND
•Si entra aire por 12 ó 14 no hay pase de aire.
•Si entra aire por 12 y 14 hay pase de aire.
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Funciones Lógicas: OR
•Hay pase de aire si entra aire por 12 ó 14
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Regulador de Caudal bi-direccional
•Produce una estrangulación del caudal en ambos sentidos
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Regulador de Caudal Uni-direccional
•Estrangula el caudal en un solo sentido.
•En el otro hay pase sin restricción
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Válvula 3/2 con accionamiento de rodillo
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Válvula 3/2 con pilotaje neumático
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Válvula 3/2 con accionamiento de final de carrera
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Válvula 5/2 con pilotaje neumático bi-estable
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Válvula de Presión
•Emite una señal a una presión regulada por medio del resorte.
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Temporizador Neumático, normalmente cerrado
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tiempo realt [s]
0.5 2 53 4
reco
ger
trans
porta
r
Retroceso
1
CICLO DE OPERACIONpo
sicion
ar
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Ejemplos de Válvulas
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Mg. José Antonio Velásquez C.
Cilindro simple efecto controlado por una válvula 3/2
• Una válvula 3/2 posee dos posiciones: abierta o cerrada
• Se utiliza para controlar un cilindro de simple efecto
• En la posición normal, la válvula está cerrada(accionada por el resorte)
• En la posición conmutadala válvula está abierta(accionada por el botón)
• El boton debe mantenerseapretado para que el vástago se mantengaextendido
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![Page 67: Neumática industrial](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081421/558738a2d8b42a12238b4720/html5/thumbnails/67.jpg)
Mg. José Antonio Velásquez C.
• Una válvula 3/2 posee dos posiciones: abierta o cerrada
• Se utiliza para controlar un cilindro de simple efecto
• En la posición normal, la válvula está cerrada(accionada por el resorte)
• En la posición conmutadala válvula está abierta(accionada por el botón)
• El boton debe mantenerseapretado para que el vástago se mantengaextendido
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Cilindro simple efecto controlado por una válvula 3/2
![Page 68: Neumática industrial](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081421/558738a2d8b42a12238b4720/html5/thumbnails/68.jpg)
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• Una válvula 5/2 siempreestá abierta (permite el paso del aire). Se usa paracontrolar un cilindro de doble efecto
• En la posición normal la válvula permite el paso del aire hacia el puerto de salida 2 (el puerto 4 permiteel escape del aire hacia el puerto 5)
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Cilindro doble efecto controlado por una válvula 5/2
![Page 69: Neumática industrial](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081421/558738a2d8b42a12238b4720/html5/thumbnails/69.jpg)
Mg. José Antonio Velásquez C.
• Una válvula 5/2 siempre estáabierta (permite el paso del aire). Se usa para controlar un cilindro de doble efecto
• En la posición normal la válvulapermite el paso del aire hacia el puerto de salida 2 (el puerto 4 permite el escape del aire haciael puerto 5)
• En la posición conmutadapermite el paso del aire hacia el puerto de salida 4 (el puerto 2 permite el escape del aire haciael puerto 3)
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Cilindro doble efecto controlado por una válvula 5/2
![Page 70: Neumática industrial](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081421/558738a2d8b42a12238b4720/html5/thumbnails/70.jpg)
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ESTRUCTURA DE UN SISTEMA NEUMÁTICO
![Page 71: Neumática industrial](https://reader036.vdocuments.pub/reader036/viewer/2022081421/558738a2d8b42a12238b4720/html5/thumbnails/71.jpg)
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ESTRUCTURA DE UN SISTEMA NEUMÁTICO