AUTOMATIZACION INDUSTRIAL NEUMATICA BASICA Instructor: Prof. Gabriel Arias REPASO DE ACTIVIDADES VISTAS EN EL CURSO DE AUTOMATIZACION INDUSTRIAL: GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Distribución de Aire Comprimido A la hora de diseñar una red de aire comprimido hay que tener en cuenta unos principios básicos de diseño, que facilitan el correcto funcionamiento de la instalación. Los tubos que forman la red se colocarán en la parte superior de la nave industrial, disponiendo puntos de sujeción cada 3-4 metros de distancia. La conducción deberá disponer del mínimo de codos necesarios, colocando cuando sea posible, curvas de radio amplio. Las tuberías deberán disponer de una pendiente de 6-10 milésimas (0,6-1%) a ser posible, y nunca menor de 3 milésimas, en la dirección del flujo. Las tuberías secundarias deberán conectarse en la parte superior de la tubería principal, para evitar el traslado de impurezas hasta el punto último de consumo. El tubo de goma (manguera de aire) es el más adecuado para herramientas neumáticas por su flexibilidad en la libertad de movimientos. Las tuberías de polietileno y poliamida se utilizan cada vez más en la actualidad para unir equipos a nivel máquina. Con racores rápidos se pueden tender de forma rápida, sencilla y económica. GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Cilindro de Simple Efecto En los cilindros de simple efecto, el émbolo recibe el aire a presión por una sola cámara. Estos cilindros sólo pueden ejecutar el trabajo en un sentido (carrera de trabajo). La carrera de retorno del émbolo tiene lugar por medio de un muelle incorporado, o bien por fuerza externa (carrera en vacío). Dentro de los cilindros de doble efecto, se pueden encontrar cuatro tipos: Cilindros de émbolo, Cilindros de Doble Vástago, Cilindros Tándem, Cilindros de Varias Posiciones y Cilindro de Impacto. En este caso, también el más utilizado es el Cilindro de Émbolo. GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Elementos de Mando y Regulación Neumática Los elementos encargados del mando y regulación en los circuitos neumáticos son las válvulas. Podemos definir válvula como; “Dispositivo para controlar o regular el arranque, parada y sentido así como la presión o el flujo del medio de presión, impulsado por un compresor, una bomba de vacío o depósito acumulador. Más allá de las formas de construcción de las mismas (de compuerta, de bola, de plato, etc.) la importancia de las mismas radica en la función que puede obtenerse de ellas. De ese modo, de acuerdo con la función que realizan las válvulas neumáticas, se clasifican en los siguientes grupos. Válvulas Distribuidoras Estas válvulas son los componentes que determinan el camino que ha de tomar la corriente de aire. Principalmente utilizadas para la puesta en marcha, paro y sentido de paso. Son válvulas de varios orificios (vías) los cuales determinan el camino el camino que debe seguir el aire comprimido. Pueden ser de dos, tres, cuatro, cinco e incluso seis vías, en función del elemento a controlar. GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Para regular la velocidad de la carrera de avance de un cilindro, se recomienda colocar la válvula de modo que regule la velocidad de expulsión del aire de la cámara contraria (vástago). Para la regulación de la velocidad de la carrera de retroceso, se realiza la configuración inversa. Esta técnica se implementa para impedir que los cilindros avancen a impulsos, debido a las descompresiones que se originan al avanzar el cilindro y tener estrangulada la alimentación de la cámara implicada en el avance. Así trabajan de forma continua y suave. GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Esquemas Neumáticos A la hora de realizar esquemas neumáticos, se debe seguir un orden lógico a la hora de colocar los distintos elementos. De este modo se mejora la comprensión de los mismos y se aumenta la rapidez de consulta. El orden habitual es el siguiente. En la parte inferior se han de colocar los elementos que intervienen en la alimentación de aire comprimido. Normalmente se tienen en cuenta las tomas de aire comprimido y las unidades de mantenimiento. En un escalón superior se colocan los elementos destinados a proporcionar las señales para la puesta en marcha de la máquina o instalación. Aquí tienen cabida las válvulas de vías con pulsador, los interruptores de proximidad, etc… En el tercer nivel tienen su lugar las válvulas de procesamiento de señales. Son los elementos condicionantes del funcionamiento que se desea en el sistema neumático. Aquí se colocan válvulas de vías, válvulas selectoras, válvulas de presión, etc… En el cuarto nivel se introducen las válvulas distribuidoras que controlan a los actuadores neumáticos. Son también llamadas válvulas de potencia. Y por último, en el nivel superior se sitúan los actuadores neumáticos junto con los elementos de regulación de los mismos, como pueden ser las válvulas de vías 2/2 o los estranguladores de caudal con antirretorno incorporado, para regular velocidades. GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Ejemplos Neumáticos Ejemplo 1 Funcionamiento de un cilindro de simple efecto. Mando neumático desde dos posiciones diferentes (2 válvulas) mediante accionamiento simultáneo (Y) de dichas válvulas. Válvulas 3/2 NC de accionamiento manual con retorno por muelle a posición de reposo (monoestables). Nota: No se representan las válvulas de control y regulación en la alimentación de aire comprimido, para una mejor comprensión de los esquemas neumáticos. GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Ejemplo 2 Funcionamiento de un cilindro de simple efecto. Mando neumático desde dos posiciones diferentes (2 válvulas) mediante accionamiento, no necesariamente simultáneo (O). Válvulas 3/2 NC de accionamiento manual con retorno por muelle a posición de reposo (monoestables). Nota: No se representan las válvulas de control y regulación en la alimentación de aire comprimido, para una mejor comprensión de los esquemas neumáticos. GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Ejemplo 3 Movimiento de un cilindro de simple efecto. Mando neumático. Válvula 3/2 NA de accionamiento manual con retorno por muelle a posición de reposo (monoestables). Al accionar el pulsador de marcha el cilindro retrocede rápido y avanza lento. Nota: No se representan las válvulas de control y regulación en la alimentación de aire comprimido, para una mejor comprensión de los esquemas neumáticos. GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Ejercicio Nº1 Describa lo mas técnicamente la secuencia de este circuito neumático. __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Ejercicio Nº2 Describa lo mas técnicamente la secuencia de este circuito neumático. __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Ejercicio Nº3 Describa lo mas técnicamente la secuencia de este circuito neumático. __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ __________________________________ GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Ejercicio Nº4 Describa lo mas técnicamente la secuencia de este circuito neumático. _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ _______________________________________________________________________ GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Ejercicio Nº5 Diseñe un circuito neumático para poner en funcionamiento la siguiente maquina. El operador deberá tener simultáneamente los pulsadores para poder mecanizar la pieza, en caso contrario el sistema retrocederá automáticamente por seguridad. GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Ejercicio Nº6 Diseñe un circuito neumático para poner en funcionamiento la siguiente secuencia de control de apertura de ventanas. Donde la persona podrá tener el control de avance y retroceso de forma manual. GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Ejercicio Nº7 Diseñe un circuito neumático para poner en funcionamiento la siguiente maquina. A través de un accionamiento a pedal, un operario podrá controlar el abastecimiento de colada. GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL AUTOMATIZACION INDUSTRIAL Ejercicio Nº8 Diseñe un circuito neumático para poner en funcionamiento la siguiente maquina, en donde se utilizaran pulsadores individuales para cada actuador. El cilindro 1.0 deberá detenerse en cualquier posición con movimientos lentos tanto en avance como en retroceso, mientras el 2.0 solo tendrá dos estados, dentro y fuera. 1.0 2.0 GARIAS@DOCENTES.FRGP.UTN.EDU.AR PROF. ARIAS GABRIEL
