ACTUADORES NEUMÁTICOS

Válvulas y Procesos Neumáticos

1.- VÁLVULAS PARA CONTROL DE DIRECCIÓN

Los sistemas hidráulicos y neumáticos utilizan válvulas de control direccionables para controlar el sentido del flujo que pasa por un sistema.Su función no es modificar el gasto del fluido.Son elementos que abren o cierran por completo, es decir son elementos ON/OFF.

1.- VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS O DE MANDO

Las válvulas son elementos para controlar el arranque, parada, dirección y sentido del flujo de aire en un circuito neumático y pueden ser:

Válvulas distribuidoras: son las que gobiernan los actuadores lineales (cilindros) o rotativos (motores)

Válvulas de mando o pilotaje: se emplean para gobernar en forma directa o indirecta las válvulas distribuidoras.

Válvula de Vástago: En condiciones normales, esta válvula está cerrada y no hay conexión entre el puerto 1 y el puerto 2. Cuando se oprime el botón la bola sale de su asiento y hay flujo del puerto 1 al puerto 2. Cuando se deja de oprimir el resorte obliga a la bola a su asiento y el flujo se interrumpe.

EJEMPLO DE UNA VÁLVULA

Diagrama simbólico

2.- SÍMBOLOS DE VÁLVULAS

Las diferentes posiciones de conexión de las válvulas de control se representan mediante un cuadrado. Por ejemplo en la válvula de asiento esférico hay dos posiciones: una cuando el botón no se oprime y otra cuando se oprime. Así esta válvula tendrá dos cuadrados.

Válvula de 2/2

Las flechas indican la dirección de flujo en cada posición . Las líneas con tope indican flujo cerrado.

SÍMBOLOS DE VÁLVULAS

Válvula de 2/2

Válvula de asiento esférico de dos posiciones y dos vías o puertos.

Una válvula 2/2 indica en el primer número la cantidad de vías o puertos y el segundo las posiciones

SISTEMAS DE ACTUACIÓN NEUMÁTICA

Las vías o puertos de una válvula se representan por entradas o salidas. Estas son orificios roscados o no

Este número representa las posiciones de la válvula

SÍMBOLOS DE VÁLVULAS

Esta es una válvula 3/2, el puerto 1 es por donde ingresa el aire a presión, el puerto 2 es el puerto que se conecta al actuador y el puerto 3 es el puerto de salida o desfogue.

2.-SÍMBOLOS DE VÁLVULAS

Válvula de carrete o corredera accionada por solenoide.

Válvula de 3/2

CONEXIONES Y POSICIONES

3.- TIPOS DE VÁLVULAS DE DIRECCIÓN

1. Válvulas de asiento1. Válvula de bola2. Válvula de cono3. Válvula de disco

2. Válvulas de carrete o corredera

Las válvulas son mecanismos que bloquean o dejan pasar el aire desde sus entradas hacia sus salidas. En el caso de la forma constructiva por la que bloquean el aire, estas válvulas de pueden dividir en dos tipos:

3.1.- VÁLVULAS DE ASIENTO

En todas estas válvulas, las conexiones se abren y cierran por medio de bolas, discos, placas o conos.Evitan las fugas por completo, conmutan rápidamente en caminos cortos.Se requieren se fuerzas de activación importantes

3.2.- VÁLVULAS DE CORREDERA O DE CARRETE

En la primera figura, el aire a presión ingresa por el puerto 1, el cual alimenta el dispositivo conectado al puerto 2.

En la segunda figura se ha desplazado el carrete a la izquierda bloqueando la entrada (puerto 1) y se ha conectado el puerto 2 al desfogue (puerto 3) permitiendo despresurizar el dispositivo conectado al puerto 2.

3.2.- VÁLVULAS DE CORREDERA O DE CARRETE

Las válvulas de corredera / pistón, son de construcción sencilla y esfuerzos de accionamiento bajos; pero precisan de recorridos se conmutación mayores.Las conexiones son cerradas o unidas por correderas cilíndricas.Son mas susceptibles al desgaste y a la suciedad y fugas.

EJEMPLO: SISTEMA DE LEVANTAMIENTO DE CARGA

Se muestra un ejemplo de aplicación de válvulas en un sistema neumático de levantamiento de una carga. Cuando el botón de la válvula hacia arriba se acciona la carga se levanta, cuando se presiona el botón de la válvula hacia abajo la carga baja. En un sistema neumático un desfogue a la atmósfera se indica como una flecha

EJEMPLO DE APLICACIÓN PARA UNA VÁLVULA 3/2

4. ACTIVACIÓN DE VÁLVULAS

Para llevar las válvulas de una posición a otra es necesario contar con un accionamiento. Los símbolos utilizados para representar los tipos de accionamiento están contenidos en la norma DIN ISO 1219.Estos accionamientos pueden ser de los siguientes tipos:

Tipos de accionamiento:

1. Manuales2. Mecánicos3. Neumáticos4. Eléctricos

4.1.- ACCIONAMIENTOS MANUALES

Requieren la acción voluntaria del operador. Estas válvulas casi siempre sirven para gobernar válvulas mayores.

4.2.- ACCIONAMIENTOS MECÁNICOS

También se le conocen como finales de carrera neumáticos

Las válvulas de accionamiento mecánico son activadas por un mecanismo en movimiento o por el vástago del propio cilindro.

4.3.- ACCIONAMIENTOS NEUMÁTICOS

El pilotaje neumático consiste en accionar una válvula a distancia aprovechando la fuerza que produce el aire a presión

4.3.- ACCIONAMIENTOS NEUMÁTICOS

Válvula de corredera pilotada por ambos lados

4.4.- ACCIONAMIENTOS ELÉCTRICOS Ó ELECTROVÁLVULAS

Existen para activación con

AC: 24, 48, 110, 220 y 240 VAC y con DC: 24, 48 y 110VDC

VÁLVULAS OPERADAS POR VÁLVULA PILOTO

En ocasiones la fuerza necesaria para accionar la bola o desplazar la válvula es demasiado grande para la operación manual o por solenoide.

En estos casos se utiliza una válvula piloto para accionar otra válvula. La válvula piloto tiene poca capacidad y para accionarla se utiliza un solenoide o se puede hacer en forma manual

EJEMPLO DE ACTIVACIÓN DE UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO CON UNA VÁLVULA 3/2

Ver ejemplo fluidSIMCilindrosimple1.ct

CONTROL DE UN CILINDRO DOBLE EFECTO CON UNA VÁLVULA 4/2

Ver simulación fluidSIMCilindrodoble42.ct

CONTROL DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO CON VALVULA DE 4/2 VIAS BIESTABLE

Cilindrodoble42pilotado.ct

VÁLVULA 4/3 VIAS

VÁLVULA SERVOPILOTADAEs del tipo servo pilotada con rodillo. por se servo pilotada requiere de poca fuerza para su activación.

EJEMPLO DE ACTIVACIÓN DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO CON UNA VÁLVULA 5/2

Ver ejemplo fluidSIMCilindrodoble2.ct

LECTURA:

Capítulo 6:

Válvulas distribuidoras y de mando.

Pag.135-157Neumática práctica A. Serrano Nicolás

Elementos de regulación, control y bloqueo

VÁLVULAS DIRECCIONALES O ANTIRRETORNO

El flujo solo se realiza en la dirección en la que la bola empuja al resorte. El flujo en la dirección opuesta está bloqueado porque el resorte empuja la bola contra su asiento.

SISTEMAS DE ACTUACIÓN NEUMÁTICA

VÁLVULAS REGULADORAS DE CAUDALEl caudal es regulado estrangulando el paso del flujo o lo que es lo mismo disminuyendo la sección del conducto.En la imagen de la izquierda tenemos una válvula reguladora de caudal bidireccional y en la parte derecha se tiene una válvula reguladora de caudal unidireccional.Se utilizan para regular la velocidad del recorrido del actuador.

VÁLVULAS REGULADORA DE PRESIÓN

Válvulas limitadoras de presión

Tipos de válvulas de control de presión

1.- Válvulas para regulación de presión: Controlan la presión y la mantienen constante

2.- Válvulas limitadoras de presión: dispositivo de seguridad, la válvula se abre en caso de sobrepresión.

3.- Válvulas de secuencia de presión: Se usan para detectar la presión de una línea externa y producir una señal cuando alcanza un valor establecido.

VÁLVULAS REGULADORA DE PRESIÓN DE SECUENCIA

Cuando la presión X alcanza un determinado valor, fijado voluntariamente, la presión P comunica con la salida A. En reposo el orificio A comunica con el de la presión atmosférica R

VÁLVULA SELECTORA : FUNCIÓN ‘O’

Tiene 2 entradas X e Y y una salida A. Esta válvula se denomina 'O'(OR) porque permite el paso de las entradas X hacia la salida A, o de Y hacia A

VÁLVULA SELECTORA : FUNCIÓN ‘O’

Esta válvula selectora se utiliza cuando se quiere comandar un actuador desde dos activadores diferentes

VÁLVULA DE SIMULTANEIDAD. FUNCIÓN ‘Y’

VÁLVULA DE SIMULTANEIDAD. FUNCIÓN ‘Y’

Válvula 1

El cilindro se desplaza cuando las dos válvulas están activadas, la válvula 1 puede servir como válvula de seguridad

VÁLVULA DE SIMULTANEIDAD. FUNCIÓN ‘Y’ CON VÁLVULA DE ESCAPE RÁPIDO

Por medio de las válvulas de escape rápido se puede evacuar el aire rápidamente y directamente a través de una sección grande. Este tipo de válvulas permite elevar la velocidad de los cilindros en el proceso de retorno, especialmente en los cilindros de simple efecto. Válvula de

escape.ct

VALVULA DE TEMPORIZACIÓN NEUMÁTICOLos temporizadores neumáticos se forman al crear un retardo en el envío o en la interrupción de una señal de mando. Están formadas por una válvula de 3/2 vías, una válvula de estrangulación y una válvula anti retorno, además de un pequeño acumulador de aire, de este depende el tiempo de retardo (0_30 seg)

ESQUEMA DE DISTRIBUCIÓN CON VÁLVULA TEMPORIZADORA

Valvulatemporizador.ct