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FUNDAMENTOS DE NEUMTICAConceptos bsicos, elementos y esquemas
Automatizacin neumtica
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Magnitudes y unidades
Automatizacin neumtica
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Ecuacin de los gases perfectos
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Ley de Boyle -MariotteEl volumen es inversamente proporcional a la presin: Si la presin aumenta, el volumen disminuye. Si la presin disminuye, el volumen aumenta.
P1 V1 = P2 V2;
T = cte
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Leyes de Charles- Gay LussacLa presin del gas es directamente proporcional a su temperatura: Si aumentamos la temperatura, aumenta la presin. Si disminuimos la temperatura, disminuye la presin.
P1 / T1 = P2 / T2;
V = cte
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Formulacin de la ecuacinLa ecuacin de Bernoulli describe el comportamiento de un fludo bajo condiciones variantes y tiene la forma siguiente:
1/2 V2 + P + gz = constante2 ParmetrosEn la ecuacin de Bernoulli intervienen los parmetros siguientes:
P : Es la presin esttica a la que est sometido el fludo, debida a las molculas que lo rodean p : Densidad del fludo. v : Velocidad de flujo del fludo. g : Valor de la aceleracin de la gravedad ( en la superficie de la Tierra). z : Altura sobre un nivel de referencia.
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Propiedades de los fluidos, principios bsicosPresin: se define como la relacin entre la fuerza ejercida sobre la superficie de un cuerpo.A mayor temeratura mayor presion. Presion absuluta Unidades: 1 atmsfera 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/TIEMPOPotencia: es la presin que ejercemos multiplicada por el caudal W POTENCIA=PRESION *CAUDAL
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El Principio de Pascal, que dice as: Cuando se aplica presin a un fluido encerrado en un recipiente, esta presin se transmite instantneamente y por igual en todas direcciones del fluido
P = F1/S1 y P = F2/S2Por lo que podemos poner F1/S1 = F2/S2 otra forma de expresarlo es: F1*S2 = F2 * S1
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factores mnimos que deben considerarse para determinar el costo del aire comprimido:Capacidad del tanque de compresin. Presin desarrollada. Costo de la planta de compresores (costo del capital). Costo de la mano de obra. Costo corriente de mantenimiento, como el costo de la energa elctrica, etc.
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Conexiones Smbolo Descripcin Unin de tuberas. Cruce de tuberas.
Fuente de presin, hidrulica, neumtica.Escape sin rosca. Escape con rosca. Retorno a tanque. Unidad operacional.Automatizacin neumtica
Unin mecnica, varilla, leva, etc.
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Medicin y mantenimiento Smbolo Manmetro. Termmetro. Indicador ptico. Indicador neumtico. Filtro. Descripcin
Filtro con drenador de condensado, vaciado manual. LubricadorUnidad de mantenimiento, filtro, regulador, lubricador. Grfico simplificado.Automatizacin neumtica 11
Mecanismos (actuadores) Smbolo Descripcin Cilindro de simple efecto, retorno por esfuerzos externos. Cilindro de simple efecto, retorno por muelle. Cilindro de doble efecto, vstago simple. Cilindro de doble efecto, doble vstago. Pinza de apertura angular de simple efecto. Pinza de apertura paralela de simple efecto. Pinza de apertura angular de doble efecto. Automatizacin Pinza de apertura paralela de doble neumtica 12 efecto.
Smbolo
Bombas, compresores y motores Descripcin Bomba hidrulica de flujo unidireccional. Compresor para aire comprimido. Depsito hidrulico. Depsito neumtico. Motor neumtico 1 sentido de giro. Motor neumtico 2 sentidos de giro. Cilindro basculante 2 sentidos de giro. Motor hidrulico 1 sentido de giro.Automatizacin neumtica
Motor hidrulico 2 sentidos de giro.
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Accionamientos Smbolo Descripcin Mando manual en general, pulsador. Botn pulsador, seta, control manual. Mando con bloqueo, control manual. Mando por palanca, control manual.
Muelle, control mecnico.Rodillo palpador, control mecnico. Presurizado neumtico.Automatizacin neumtica
Presurizado hidrulico.
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Vlvulas de controlSmbolo Descripcin Vlvula de bloqueo (antirretorno). Vlvula O (OR). Selector. Vlvula de antirretorno. escape rpido, Vlvula
Vlvula Y (AND).
Vlvula estranguladora unidireccional. Vlvula antirretorno de regulacin regulable en un sentidoEyector de vaco. Vlvula de soplado de Automatizacin neumtica 15 vaco.
Elementos de una instalacin neumtica
PRODUCCIN Y TRATAMIENTO DE AIRE COMPRESOR. MOTOR ELCTRICO. PRESOSTATO. VLVULA ANTIRETORNO. DEPSITO. MANMETRO. PURGA AUTOMTICA. VLVULA DE SEGURIDAD. SECADOR DE AIRE REFRIGERADO. FILTRO DE LNEA.
CIRCUITO DE UTILIZACIN TOMA DE AIRE. PURGA AUTOMTICA. UNIDAD DE MANTENIMIENTO: FRL. VLVULA DIRECCIONAL. ACTUADOR. CONTROLADORES DE VELOCIDAD.
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TIPOS DE COMPRESORES
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Compresores alternativos
Compresor de pistn de una etapa
Compresor de pistn de dos etapasAutomatizacin neumtica
Compresor de diafragma18
factores mnimos que deben considerarse para determinar el costo del aire comprimido:
Capacidad del tanque de compresin. Presin desarrollada. Costo de la planta de compresores (costo del capital). Costo de la mano de obra. Costo corriente de mantenimiento, como el costo de la energa elctrica, etc.
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Compresores rotativos
COMPRESOR DE PALETAS
COMPRESOR DE TORNILLOAutomatizacin neumtica
TURBO COMPRESOR RADIAL20
Conducto principal en lnea abierta
Red de distribucin de aireAutomatizacin neumtica 21
Conducto principal en anillo
Red de distribucin de aireAutomatizacin neumtica 22
Componentes principales de un circuito neumtico
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Unidad de mantenimiento
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Vlvulas distribuidorasVlvulas distribuidoras
Vlvula 2/2
Vlvula 3/2
Vlvula 4/2
Vlvula 5/2
Vlvula 5/3
NA
NA
NC
NC
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Nomenclatura: Vas y posiciones.Vlvula de 3 vas y 2 posiciones, normalmente cerrada 3/2 con accionamiento por pulsador y retorno por muelle Vlvula de 4 vas y 2 posiciones, 4/2 con accionamiento por rodillo y retorno por muelle
Vlvula 5/2 biestable accionamiento neumtico
Electrovlvula 5/2 biestable
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Cdigo de las vas de una vlvulaCONDUCTOS Alimentacin de presin Conductos de trabajo Escapes Conductos de pilotaje NORMA ISO P A, B, C, ... R, S, T, ... Z, Y, X, ... NORMA CETOP 1 2, 4, 6, ... 3, 5, 7, ... 12, 14, 16, ...
ISO, International Organization Standarization. CETOP, Comit Europeo de las Transmisiones leo-hidrulicas y Neumticas En neumtica, la ISO 1219 es equivalente a la UNE 101 149-86. UNE, Una Norma Espaola.
ISOZ B A Y14
CETOP4 2 12
S
P
RAutomatizacin neumtica
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1
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Accionamiento de las vlvulasEJEMPLOS3/2 NC pulsador retorno muelle
4/2 pulsador retorno muelle
5/2 pilotada biestable
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Vlvulas reguladoras, de control y de bloqueoAntirretorno Reguladora de caudal Reguladora de caudal unidireccional
Selectora de circuito
De simultaneidad
Escape rpido
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Actuadores
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Cilindro de simple efecto
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Cilindro de doble efecto
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Fuerza que ejerce el vstagoCilindro de simple efectoFuerza terica
Cilindro de doble efectoFuerza efectiva en el avance
Fuerza efectiva en el avance Fuerza efectiva en el retroceso
P = Presin, N/m2.
E = Empuje del muelle, N.D = Dimetro del mbolo, mm2. D = Dimetro del vstago, mm2. = Rendimiento del cilindro.Automatizacin neumtica 33
Mtodos de fijacin de cilindros
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Aplicacin de cilindros
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Aplicacin de cilindros
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Aplicacin de cilindros
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Realizacin del esquemaNIVEL 6 5 4 3 2 1 COMPONENTE Elementos de trabajo Elementos de regulacin de velocidad Elementos de potencia Elementos de tratamiento de seal Elementos de entrada de seal Fuente de alimentacin de energa EJEMPLOS Cilindros, motores neumticos Reguladores de caudal unidireccional Vlvula distribuidora para el cilindro Selectores de funcin O e Y Microvlvulas acc. manual, final de carrera Unidad de mantenimiento
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Numeracin de elementos1. Los elementos de trabajo van numerados por este orden: 1.0, 2.0... 2. Los elementos de potencia o distribuidores principales llevan: 1.1, 2.1... 3. Los captadores de seal se nombran con: - Los que intervienen en la salida del vstago (pares): 1.2, 1.4, 1.6... 2.2, 2.4, 2.6... - Los que intervienen en el retroceso del vstago (impares): 1.3, 1.5, 1.7. .. 2..3, 2.5, 2.7. .. 4. Los elementos de regulacin de velocidad: - Los que intervienen en la salida del vstago (pares): 1.02, 2.02 - Los que intervienen en el retroceso del vstago (impares): 1.03, 2.03 5. Los elementos auxiliares de produccin y tratamiento de aire: 0.1, 0.2, 0.3...
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TemporizadoresA la conexin A la desconexin
Conversin de una seal permanente en un impulso
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Diagrama de movimientos
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Representacin de secuencias. Mecanismo de plegado
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Representacin de secuencias. Mecanismo de conformado.
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Representacin de secuencias. Mecanismo de curvado.
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