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Circuitos Neumáticos y Aplicaciones de Ingeniería Industrial

Enviado por resnick_halliday



  1. Captadores de posición sin contacto
  2. Tobera de aspiración por depresión
  3. Detector por obturación de fuga
  4. Cilindro de conmutación sin contacto
  5. Interruptor neumático de proximidad
  6. Interruptor eléctrico de aproximación
  7. Amplificador de presión (de una etapa)
  8. Convertidor de señal neumático-eléctrico
  9. Contactor neumático
  10. Esquemas básicos
  11. Mando a distancia de un cilindro de doble efecto.Posibles circuitos para este mando.Control Dual
  12. Conclusiones
  13. Bibliografía y Sitios WEB de interés para Ingenieros Industriales

Captadores de posición sin contacto

La tendencia de aumentar la rentabilidad de las instalaciones de producción y montaje, la seguridad para el hombre y la fiabilidad de la máquina impone cada vez nuevas exigencias a los medios de automatización. En numerosos casos, sólo es posible transmitir señales sin contacto. Al efecto se pueden emplear captadores neumáticos.

Estos captadores pueden ser de dos tipos:

  • Detectores de paso
  • Detectores de proximidad

Detector de paso (barrera de aire)

El detector de paso consta de un emisor y un receptor. Ambos se alimentan de aire, exento de agua y aceite, por el empalme Px La presión de alimentación es de 10 a 20 kPa (0,1 a 0,2 bar). El consumo de aire es, por eso, reducido (V = 0,5 ~ 0,8 m m3/h)

Para mantener el aire de alimentación exento de agua y aceite, antes de la instalación se emplea un filtro regulador de presión baja. Al objeto de garantizar un funcionamiento exacto, la distancia entre emisor y receptor no debe ser superior a 100 mm.

Funcionamiento:

Se emite aire de ambas toberas (emisor y receptor). La tobera receptora emite aire para reducir el peligro de ensuciamiento y recibir una señal impecable en la conmutación. Por lo tanto, el chorro de aire de la tobera emisora perturba la salida libre del aire de la tobera receptora. Se crea una
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 turbulencia, que produce una señal en la salida X de la tobera receptora [- 0,5 kPa (0,005 bar)] Mediante un amplificador se refuerza esta señal hasta la presión deseada. Si se introduce un objeto entro ambas toberas, desaparece la señal en X de la tobera receptora y la válvula postconectada puede conmutar (la señal X es vuelve 0).

El detector de paso es sensible a las corrientes de aire, pues producen una desviación en el flujo que sale con poca energía. Por este motivo, debería Instalarse en un lugar lo más protegido posible.

Aplicación :

Contactor en máquinas, puestos de montaje, control de objetos - hay pieza/ no hay pieza -, montaje en salas en que existe el riesgo de explosiones.

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Detector de paso (de horquilla)

Funcionamiento

El detector de paso se alimenta de aire comprimido por el empalme Px Cuando no se encuentra ningún obstáculo entro el receptor y el emisor, aparece en la salida X una corriente de aire (señal). Cuando un objeto Interrumpe el flujo de aire de Px a X, desaparece dicha señal en X. Esto permito realizar la conmutación de una válvula conectada.

La presión de alimentación en el empalme P, es de 10 a 800 kPa (0,1 a 8 bar). Para reducir el consumo de aire cuando las presiones son altas, recomendamos montar en la tubería de aire P, un regulador de caudal (válvula de estrangulación).

Aplicación:

Detección sin contacto de objetos de hasta 5 mm de anchura, conteo y control de objetos.

Detector de proximidad (detector réflex)

Más simple o insensible a toda influencia perturbadora proveniente del ambiente es el principio de detección por reflexión. El detector de proximidad trabaja según este principio. Las toberas receptora y emisora están reunidas y forman un solo elemento. El detector de proximidad consiste en una tobera receptora, una tobera emisora, un estrangulador y una vaina protectora.

El empalme P, se alimenta de aire comprimido (presión de alimentación, 10-20 kPa/0,1 -0,2 bar). Esta presión sale a la atmósfera por el canal anular exterior. Por la salida del aire comprimido se produce una depresión en la tobera interior.

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Cuando un objeto interrumpe la salida de aire delante de¡ canal anular, se forma una sobrepresión en la tobera receptora. En la salida X aparece una señal. Un amplificador capta esta señal y la transmite amplificada. Así se pueden mandar otras válvulas. El estrangulador garantiza una transmisión Impecable de la señal. La separación entre la tobera y el objeto es, según la ejecución, de 1 a 6 mm.

En ejecuciones especiales, la separación es de 20 mm.

Las suciedades, ondas sonoras, peligros de explosión, oscuridad, objetos - transparentes o antimagnéticos no tienen ninguna influencia desfavorable sobre su funcionamiento.

Este detector se utiliza en todos los sectores de la industria, por ejemplo, en los dispositivos de control de herramientas de prensado y estampado, en mandos de centrado automático, de conteo y control de objetos, ya sea en la Industria textil o de envases, como control de cargadores y detector de partes chapadas de muebles en la Industria maderera.

 

 

Características de detectores de proximidad En los dos diagramas se representa la presión de mando en función de la separación. La figura 1 muestra la precisión de la detección axial con una presión de alimentación de p = 15 kPa (0, 15 bar). La figura 2 muestra la precisión de la detección radial también con una presión de alimentación de p = 15 kPa (0,15 bar).

Características de detectores de proximidad

 

Tobera de aspiración por depresión

Esta tobera se emplea junto con la ventosa como elemento de transporte. Con ella se pueden transportar las más diversas piezas.
Su funcionamiento se basa en el principio de Venturi (depresión).

La presión de alimentación se aplica a la entrada P. Por el estrechamiento de la sección, la velocidad del aire hacia R aumenta y en el empalme A, o sea, en la ventosa, se produce una depresión (efecto de succión).

Con este efecto se adhieren piezas y pueden transportarse. La superficie debe estar muy limpia, al objeto de alcanzar un buen efecto de succión.

Cabezal de aspiración por depresión

El funcionamiento de este cabezal también se basa en el mismo principio (Venturi).

Se diferencia del elemento anterior en un depósito incorporado adicionalmente. Este depósito se llena de aire durante el proceso de succión. Al quitar la presión de la entrada, el aire de este depósito sale a través de una válvula de escape rápido, por encima de la ventosa, produciendo un golpe de presión y separando la pieza adherida a la ventosa.

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Estos dos elementos tienen las ventajas siguientes: - Gran depresión - Favorable consumo de aire - Poco ruido

Detector por obturación de fuga

Una corriente continua de aire pasa por el empalme de alimentación P hasta la salida del detector (presiones de 10 a 800 kPa/0,1 a 8 bar). El estrangulador incorporado limita el caudal de flujo de aire.

Al cerrar la fuga de aire, aparece una señal en la salida A. Estando completamente cerrada dicha fuga, la presión de la señal sube hasta alcanzar el valor de la presión de alimentación P. Generalmente no se necesita amplificarla.

Al objeto de que no se produzca una gran pérdida de aire, el detector por obturación de fuga se puede alimentar de aire únicamente cuando se debe dar una señal. Incorporando adicionalmente una válvula de estrangulación en el conducto de aire P, se puede ajustar exactamente la sensibilidad del detector.

Aplicación:

Emisor de señal en función del recorrido, como final de carrera o tope fijo. Es muy apropiado para utilizarlo como final de carrera y en el control de posiciones.

Detector por obturación de fuga con mando de taqué

Este detector, en comparación con la ejecución normal, tiene adicionalmente un taqué móvil con un elemento estanqueizador.

Cuando se acciona el taqué, no pasa aire de P hacia A. El aire comprimido escapa a la atmósfera, hasta que la tobera está completamente cerrada. No se forma una presión en A hasta que la tobera no está completamente cerrada.

Este taqué y el elemento de junta reducen considerablemente el consumo de aire.

Cilindro de conmutación sin contacto

En muchas máquinas e Instalaciones el colocar señalizadores (finales de carrera) representa un problema. A menudo falta espacio, el tamaño de los elementos es demasiado pequeño o los finales de carrera no deben tener contacto con suciedad, agua refrigerante, aceite, etc.

Estas dificultades pueden superarse en gran parte mediante interruptores neumáticos o eléctricos de proximidad.

Interruptor neumático de proximidad

Este elemento correspondo en su funcionamiento a una barrera neumática. En un cuerpo está dispuesta una lengüeta de mando. Esta lengüeta interrumpe el paso de la corriente de aire de P hacia A. Al acercarse el émbolo con el imán permanente, la lengüeta es atraída hacia abajo y abre el paso de la corriente de P hacía A.

La señal en A es una señal de baja presión y, por eso, todavía tiene que ser amplificada. Al retirar el émbolo con el imán permanente, la lengüeta regresa a su posición inicial. El paso de P hacia A se cierra de nuevo.

Interruptor eléctrico de aproximación

Un contacto Reed está cableado y empotrado en una caja fundida a presión y en un zócalo de poliamida .Dicho contacto se compone de dos lengüetas, que se encuentran encerradas en un tubito de vidrio lleno de gas protector.

Cuando el émbolo con el imán permanente se acerca a las lengüetas de contacto, éstas son atraídas y se tocan repentinamente. Este contacto proporciona una señal eléctrica. Al retirar el émbolo, las lengüetas se desmagnetizan y vuelven a su posición final.

La velocidad de sobrepaso de ambos interruptores de aproximación depende de los elementos postconectados

 

Amplificador de presión (de una etapa)

Muchos de los elementos que hemos enseñado, tales como detectores de paso, detectores de proximidad, etc., trabajan con bajas presiones. Por lo tanto, las señales deben ser amplificadas.

El amplificador de presión es una válvula distribuidora 3/2, dotada de una membrana de gran superficie
en el émbolo de mando.

Para mandos neumáticos que trabajan con baja presión y que tienen una presión de mando de 10 a 50 kPa (0,1 a 0,5 bar), se emplean amplificadores simples.

En la posición de reposo, el paso de P hacia A está cerrado. El conducto de A está en escapo hacia R. A P puede aplicarse la presión normal (de hasta 800 kPa/8 bar). Al dar una señal X, la membrana recibe directamente presión. El émbolo de mando invierte su movimiento, y abre el paso de P hacia A. Esta señal obtenida en A se emplea para accionar elementos que trabajan con presiones altas. Al desaparecer la señal X, el émbolo de mando cierra el paso de P hacia A; el conducto A se puede poner en escape a través de R. Este amplificador no necesita alimentación adicional.

Amplificador de presión (de dos etapas)

Este elemento se compone de¡ amplificador anteriormente descrito y de un preamplificador. Se aplica en caso de que haya de trabajar con señales de presión de mando muy débiles.

No habiendo realizado ningún accionamiento, la válvula distribuidora 312 cierra el paso de P hacia A. En la entrada P, está presente aire continuo de alimentación (presión Px 10-20 kPa/0,1 -0,2 bar); este aire sale por R, a la atmósfera (consumo continuo de aire). Cuando hay una señal en la entrada de mando X, la membrana del amplificador cierra el paso de aire de P, hacia R,. El aire comprimido dé alimentación presente en Px actúa por eso sobre la membrana de mando del amplificador. Debido a este contacto. el émbolo de mando abre el paso de P hacia A. Cuando desaparece la señal X, el muelle de compresión que actúa en la membrana y en el émbolo de mando cierra el paso de P hacia A. El aire comprimido de alimentación P, escapa entonces de nuevo a la atmósfera por R .

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Convertidor de señal neumático-eléctrico

La automatización progresiva en los diferentes ramos de la industria exige una combinación de la neumática y la electricidad. Como elemento de unión entre el mando neumático y el elemento de mando eléctrico se necesita el convertidor neumático-eléctrico.

Convertidor de señal

La combinación más simple es un interruptor final de carrera eléctrico, accionado por medio de un cilindro neumático de simple efecto.

Al aplicar aire comprimido al cilindro de simple efecto, éste conmuta el interruptor final de carrera. Los dos elementos están montados en un bloque. Según la conexión, el interruptor final de carrera puede emplearse como contacto normalmente abierto, normalmente cerrado o como conmutador.

La escala de presiones de esta combinación es de 60 a 1000 kPa (0,6 a 10 bar).

Para baja presión existen elementos especiales (con otro bloque) , qué trabajan con una presión de reacción de 10 kPa ó 0,05 kPa (0,1 6 0,0005 bar), respectivamente.

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Contactor neumático

El contactor neumático se compone de:

  • Cámara de conexiones (parte eléctrica)
  • Cilindro de simple efecto (parte neumática)
  • Embolo de mando

Las señales provenientes de mandos neumáticos pueden usarse para accionar directamente los contactores. Estos contactores convertidores de señal se pueden incorporar directamente en el mando neumático.

Estos contactores se utilizan para accionar elementos eléctricos (electroválvulas, acoplamientos electromagnéticos), vigilar neumáticamente piezas en la fabricación, desconectar Motores de accionamiento (detector de paso, detector de aproximación).

Mando o inversión de motores eléctricos:

Para invertir motores eléctricos o en casos de aplicación similares se utilizan pares de contactores reversibles Al aplicar esta combinación es necesario asegurarase de que los contactos de ambos no estén nunca cerrados simultáneamente. Cuando un contactor está accionado, evita mediante un bloqueo neumático el accionamiento del otro contactor.

Funcionamiento:

Cuando en la entrada Z aparece una presión de mando (150-800 kPa/1,5-8 bar), el aire comprimido actúa sobre el cilindro de simple efecto.

En la cámara de conexiones se cierran los contactos. Para el bloqueo del otro contactor, el émbolo situado en el cilindro de simple efecto cierra el paso de aire de P hacia A.

Al disminuir la presión en Z, el cilindro de simple efecto abre los contactos y se dispone nuevamente de paso de P hacia A.

 

Esquemas básicos

  11.1 Mando de un cilindro de simple efecto

Ejercicio:

El vástago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador y regresar inmediatamente al soltarlo.

 

solución:

Para realizar este mando se precisa una válvula distribuidora 3/2 cerrada en posición de reposo. Al accionar dicha válvula, el aire comprimido pasa de P hacia A; el conducto R está cerrado. Por el efecto del muelle de reposición de la válvula, el cilindro es pone en escapo de A hacia R; el empalme de alimentación P se cierra.

  11.2 Mando de un cilindro de doble efecto

Ejercicio:

El vástago de un cilindro de doble efecto debe salir o entrar según se accione una válvula.

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Solución:

Este mando de cilindro puede realizarse tanto con una válvula distribuidora 4/2 como con una 5/2. La unión de los conductos de P hacia B y de A hacia R en la 4/2 mantiene el vástago entrado en la posición final de carrera. Al accionar el botón de la válvula es establece la unión de P hacia A y de B hacia R. El vástago del cilindro seis hasta la posición final de carrera. Al soltar el botón, el muelle recuperador de la válvula hace regresar ésta a la posición Inicial. El vástago del cilindro vuelve a entrar hasta la posición final de carrera.

Si se emplea una válvula distribuidora 5/2, el escapo se realiza por R ó S. Para regular la velocidad, basta incorporar válvulas de estrangulación.

Mando con selector de circuito

Ejercicio:

El vástago de un cilindro debe poderse hacer salir de dos puntos diferentes.

 

 El accionar la válvula 1.2 el aire comprimido circula de P hacia A, y en el selector de circuito de X hacia A y pasa al cilindro. Lo mismo ocurre cuando es invierte la válvula 1.4. En ausencia del selector, en el circuito arriba montado al pulsar 1.2 ó 1.4, el aire saldría por el conducto de escapo de la otra válvula distribuidora 3/2, que no ha sido accionada.

Regulación de la velocidad en cilindro de simple efecto

Ejercicio

Debe poderes regular la velocidad de salida del vástago de un cilindro de simple efecto.

 

 Solución: En el caso de cilindros de simple efecto, la velocidad sólo puede aminorarse estrangulando el aire de alimentación.

Ejercicio: Debe poderse ajustar la velocidad de retorno del vástago del cilindro.

solución: En este caso hay que aplicar forzosamente la estrangulación del aire de escape.

Ejercicio:

Debe poderse ajustar y aminorar separadamente la velocidad del vástago de un cilindro de simple efecto, en la salida y en el retorno.

 

Solución:

En este caso, para efectuar un ajuste exacto y separado se necesitan dos reguladores unidireccionales (válvulas antirretorno y de estrangulación).

Regulación de la velocidad en cilindro de doble efecto

Ejercicio:

Debe poderse regular las velocidades de salida y entrada del vástago de un cilindro de doble efecto.

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Solución a:

Estrangulación del aire de escapo, regulable separadamente para la salida y el retorno. Se produce una sacudida en el arranque hasta que se equilibran las fuerzas; luego se dispone empero de una mejor posibilidad de regulación (independientemente de la carga). Si se emplea una válvula distribuidora 5/2, es pueden disponer simples estranguladores en los empalmes de escape de la válvula.

Solución b:

Estrangulación del aire de alimentación, ajustable separadamente, para la salida y el retorno. El arranque es más suave, pero sin precisión en la regulación. No puede aplicarse si se trata de cargas de tracción. Se emplea cuando hay que empujar cargas con cilindros de pequeño volumen.

Aumento de la velocidad en cilindros de simple y doble efecto

Ejercicio a:

La velocidad do retorno del vástago de un cilindro de simple efecto ha de ser elevada por medio de una válvula de escape rápido.

Ejercicio b:

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Ha de elevarse la velocidad de salida del vástago de un cilindro de doble efecto.

solución:

Al invertir la válvula 1.1, el aire debe escapar muy rápidamente de la cámara delantera del cilindro. La válvula de escapo rápido hace salir el aire Inmediatamente a la atmósfera. El aire no tiene que recorrer toda la tubería ni atravesar la válvula.

Mando con una válvula de simultaneidad

Ejercicio: El vástago de un cilindro de simple efecto ha de salir sólo cuando se accionan simultáneamente dos válvulas distribuidoras 3/2.

 

Solución a: 
Al accionar las válvulas 1.2 y 1.4 se emiten señales a X e Y, y aire comprimido pasa al cilindro.

Solución b: Hay que accionar las válvulas 1.2 y 1.4 para que el vástago del cilindro de simple efecto pueda salir (montaje en serie).

Mando Indirecto de un cilindro de simple efecto

Ejercicio:

El vástago de un cilindro de simple efecto, de gran volumen (diámetro grande, carrera grande y tuberías largas) debe salir tras accionar una válvula y regresar inmediatamente a su posición final de carrera al soltar dicha válvula.

 

 Solución:

Al accionar la válvula 1.2, el aire pasa de P hacia A. La válvula 1.1 recibe una señal en Z, que la invierte. Los empalmes P y A se unen, y el vástago del cilindro sale.`

Ejemplos prácticos

Ejercicio: Sujeción de piezas

Por medio de un interruptor de pedal han de sujetarse a deseo piezas en un tornillo de banco, para trabajarlas. La pieza debe permanecer sujeta al soltar el interruptor.

Esquema de posición: Esquema de circuito:

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Solución:

Con la válvula distribuidora 3/2 se hace salir y entrar el vástago del cilindro de membrana 1.0. Al soltar el pedal, la válvula 1.1 permanece en su posición por el efecto de un enclavamiento.

Ejercicio: Distribución de cajas

La cinta de rodillos debe poderse girar, a deseo, mediante un pulsador. Al soltar éste, la cinta debe permanecer en la posición adoptada.

Esquema de posición:                  Esquema de circuito:

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Solución:

Al accionar la válvula 1.2, la 1.1 se invierte por la entrada de pilotaje Z. El cilindro de doble efecto desplaza la bancada de la cinta de rodillos a la segunda posición. Esta se conserva hasta que se da la siguiente señal por medio de la válvula 1.3.

Ejercicio: Accionamiento de una válvula dosificadora

La dosificación de un líquido debe realizarse mediante una válvula de accionamiento manual. Debe existir la posibilidad de parar la válvula dosificadora en cualquier posición.

Esquema de posición:         Esquema de circuito:

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Solución:

Por medio de la válvula distribuidora 4/3 se hace salir y entrar el vástago del cilindro. Con la posición central de la válvula (posición de cierre), la válvula dosificadora puede fijarse en cualquier posición.

Ejercicio: Accionamiento de una cuchara de colada

Mediante un pulsador ha de hacerse bajar lentamente la cuchara de colada. Esta ha de levantarse por inversión automática de la marcha (levantamiento lento).

Esquema de posición:          Esquema de circuito:

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Solución:

Todas las válvulas se alimentan desde la unidad de mantenimiento 0.1. Al accionar el pulsador 1.2, la cuchara de colada baja lentamente. Al alcanzar la posición inferior, el final de carrera 1.3 invierte la válvula 1.1. La cuchara se levanta lentamente.

Ejercicio: Remachado de placas

Al accionar dos pulsadores manuales, un cilindro tándem ha de remachar dos placas a través de un bloque de seguridad.

Esquema de posición:            Esquema de circuito:

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solución:

Se accionan los pulsadores 1.2 y 1.4. Si ambas señales están presentes en un tiempo inferior a 0,5 s, el bloque de seguridad bimanual deja pasar la señal. La válvula 1.1 se invierte, y el vástago del cilindro tándem sale remachando las dos piezas.

Ejercicio: Distribución de bolas de un cargador por gravedad

Hay que distribuir alternativamente las bolas de un cargador por gravedad entre los conductos I y II . La señal para la carrera de retroceso del cilindro 1.0 debe ser dada mediante un pulsador manual o por una válvula de pedal. El vástago del cilindro avanza accionado por una válvula de rodillo.

Esquema de posición:

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solución:

La válvula 1.1 se invierte por medio de la 1.3 (pulsador) o de la 1.5 (pedal), a través de un selector de circuito 1.7. El vástago del cilindro 1.0 entra y lleva la bola al conducto H. Estando el émbolo entrado en la posición final de carrera, la válvula 1.2 conmuta la 1.1 a su posición inicial, y el vástago del cilindro solo. La bola siguiente entra en el conducto 1.

Ejercicio: Dispositivo para pegar piezas de plástico

Un pulsador manual da la señal de marcha. Al llegar a la posición final de carrera, el vástago del émbolo tiene que juntar las piezas, apretándolas durante 20 segundos, y volver luego a su posición inicial. Este retroceso tiene que realizarse en todo caso, aunque el pulsador manual todavía esté accionado. La nueva señal de salida puede darse únicamente después de soltar el pulsador manual y cuando el vástago del cilindro haya vuelto a su posición inicial.

Esquema de posición:

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solución a:

Al accionar la válvula 1.2, el aire comprimido circula a través de las válvulas 1.4 y 1.6, pilotando la 1.1 por Z. El vástago del cilindro 1.0 sale. Cuando llega a su posición final de salida, acciona el final de carrera 1.5. Este elemento transmite la señal al temporizador 1.3. Una vez transcurrido el tiempo ajustado, el temporizador Invierte por Y la válvula 1.1 y el vástago del cilindro vuelve a su posición Inicial. Cuando se mantiene el pulsador apretado durante demasiado tiempo, el temporizador 1.4 se hace cargo de anular la señal en la entrada Z de la válvula 1.1. Cuando el vástago del cilindro 1.0 entra y llega a su posición de carrera, acciona la válvula 1.6, para dejar libre el paso hacia la válvula 1.1.

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Solución b:

Sin control en la posición final de carrera.

En este mando, el proceso se desarrolla de la misma forma que en la solución a, pero el circuito no comprende un control de final de carrera.

Ventaja: Se ahorra una válvula

Desventaja: Menos seguridad (se realiza la inversión sin la seguridad de que el cilindro haya recorrido toda su carrera).

Ejercicio: Estampado de reglas de cálculo

Con un troquel se deben estampar diferentes escalas en el cuerpo de la regla de cálculo. La salida del troquel para estampar ha de tener lugar el accionar un pulsador. El retroceso debe realizarse cuando exista la presión ajustada.

Esquema de posición:

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solución a:

Todas las válvulas se alimentan de aire comprimido desde la unidad de mantenimiento 0.1. El pulsador 1,2 invierte la válvula distribuidora 1.1 por Z. El cilindro estampa la regla de cálculo. En el conducto de trabajo A aumenta la presión necesaria para estampar. Una vez alcanzada la presión ajustada en la válvula de secuencia 1.3, se invierte la válvula distribuidora 3/2. La 1.1 se Invierte por Y, y el cilindro de estampación vuelve a su posición inicial.

Solución b:

En caso de que se exija más seguridad en el sistema, se asegura la inversión del cilindro 1.0 en su posición final de carrera delantera, solicitando respuesta. Esto puede realizarse incorporando adicionalmente la válvula 1.5. El cilindro de estampación sólo puede volver a su posición inicial cuando se ha formado la presión en el conducto de trabajo A, la válvula 1.3 se ha Invertido y la válvula 1.5 ha sido accionada.

Ejercicio: Control de tapas para vasos de requesón

Sobre una cinta se llevan las tapas hasta la máquina de embalaje. Las tapas tienen que estar correctamente colocadas sobre la cinta. Un detector de proximidad controla cada una de ellas. Un expulsor recibe una señal cuando una tapa está mal colocada y expulsa ésta de la cinta.

Esquema de posición:

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Solución:

El aire comprimido entra por el regulador 0.1. La válvula 1.1 está abierta en posición de reposo. El depósito del expulsor está lleno de aire comprimido. El regulador 0.3 reduce la presión normal a baja presión. Cuando una de las tapas está mal colocada, la válvula 1.1 recibe una señal a través del detector de proximidad, se invierte y el expulsor echa la pieza fuera de la cinta.

Ejercicio: Apilado de tableros de madera

Los tableros de madera, pesados, deben introducirse manualmente en un dispositivo, en que han de ser trabajados. Para poderlos colocar con más facilidad, se pregunta la distancia exacta por medio de un detector de proximidad.

Al retirar un tablero de la pila, el cilindro levanta los otros tableros automáticamente hasta su posición correcta. Cuando los tableros se agotan, una válvula hace regresar el cilindro.

Esquema de posición:

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Solución :

Los elementos se alimentan de aire comprimido limpio a través de la unidad de mantenimiento 0.1. El detector de proximidad 1.2 y el amplificador 1.4 reciben baja presión a través del regulador 0.2.

El cilindro 1.0 se halla en posición básica cuando el vástago está en la posición final trasera, hallándose la válvula 1.6/1.3 en la posición 2. El vástago del cilindro sale (hasta su posición final delantera) al colocar sobre el cilindro los tableros de madera y ajustar en dicha válvula la posición 1.

El detector de proximidad 1.2 sirve para detectar siempre una distancia uniforme. Al alcanzar ésta entro el detector 1.2 y los tableros de madera, se conecta la válvula amplificadora 1.4. Esta válvula se invierte cerrando el paso al retirar la señal Z de la válvula 1.1; el cilindro permanece en la posición en que se encuentra. Cuando se retira otro tablero, la válvula 1.1 establece de nuevo la misma distancia. Una vez agotados los tableros, en la posición 2 de la válvula 1.6/1.3 , el vástago del cilindro se desplaza hasta su posición inicial.

Mando a distancia de un cilindro de doble efecto.Posibles circuitos para este mando.

 

Mando de un cilindro de doble efecto desde puntos distintos

 

 

De una manera general podemos dividir los accionamientos:

-Accionamiento mecánico. Son necesarios en todas aquellas partes en las que la válvula deba ser accionada mediante un órgano mecánico del equipo, por ejemplo. Levas de en el vástago de un cilindro, carros de las máquinas, etc, A veces , las válvulas con este dispositivo de mando actúan como finales de carreta. En estos accionamientos habrá que tener en cuenta una serie de precauciones para prever la protección de los mecanismos de mando de distribuidor.

-Accionamiento por fuerza muscular. Por medio de este mando es posible supeditar una acción neumática a lo ordenado por el operario que son realizados con la mano o con el pie.

-Accionamiento neumático. Estos accionamientos utilizan aire a presión –accionamiento o pilotaje positivo – o por reducción de la presión-accionamiento o pilotaje negativo-. Las válvulas accionadas por medios neumáticos con posición de reposo automática utilizan exclusivamente pilotaje positivo, debido a que debe ser vencida la fuerza de resorte.

De un accionamiento de este tipo se dice que es de mando permanente, y la versión de la válvula permanece en tanto dure la presión de pilotaje.

 

A diferencia de las anteriores, en las válvulas de impulso, de inversión positiva o negativa, es suficiente una señal momentánea de duración mínima establecida para efectuar la inversión, permaneciendo la válvula enla posición de maniobra adoptada hasta que se presenta un impulso contrario.

 

 

Las tuberías de mando de las válvulas de accionamiento neumático no deben ser demasiado largas, pues de lo contrario se hacen demasiado largos los tiempos de respuesta y el consumo de aire también es demasiado grande.

-Accionamiento eléctrico. Por medio de este mando se subordina una acción neumática por el paso de la corriente a través de un electroimán.

Las válvulas provistas de este sistema de mando recibe el nombre de válvulas magnéticas o electroválvulas.

 

Como emisores de señales se emplean preferentemente interruptores de final de carrera, pudiendo servir además todos los dispositivos que entregan una señal eléctrica. En ambientes con peligro de explosión todos los componentes eléctricos deben tener una protección adecuada.

 

También se pueden clasificar los accionamientos en directos e indirectos, según el mecanismo exterior actúe directamente sobre el elemento de inversión o sobre una pequeña válvula interna, que a su vez pilota al elemento de inversión de la válvula principal.

Las válvulas de accionamiento indirecto o de mando previo están compuestas por dos válvulas montadas en una sola unidad. La primera válvula sirve exclusivamente para la inversión de la segunda, que es la válvula principal.

En vez de dibujar dos válvulas en el esquema, la presentación simplificada se dibuja con la válvula de mando incluida en el accionamiento de la válvula principal. Para diámetros nominales grandes se emplean válvulas de este tipo, debido a que en estas válvulas sería demasiado considerable la fuerza de accionamiento, esto es válido especialmente para las electro válvulas.

 

Mediante la señal de mando de la válvula piloto es amplificada la señal de entrada, por esta razón suelen ser denominadas válvulas servopilotaje.

 

FACTORES DE CAUDAL

 

Un mismo modelo suele fabricarse de tres a cinco tamaños diferentes .

Estos tamaños se distinguen por el diámetro de la rosca B.S.P. existente en los orificios de conexión o vías.

 

Aunque ente los diámetros de las entradas roscadas y el caudal de una válvula distribuidora existe una relación directa, lo cual permite hacerse una idea del cuada que admite tal distribuidor, no es un procedimiento aconsejable el consistente en considerar la elección de un distribuidor basándose únicamente en los racores del mismo, ya que en realidad puede suceder que dos válvulas distribuidoras de función idéntica y con los mismos racores de entrada, tengan diferentes pasos internos, así como distintas resistencias a la circulación del fluido por su interior. Evidentemente, tal elección no permite comparar distribuidores de diferentes fabricantes o diferentes gamas ya que , naturalmente, no existe ninguna relación matemática ente los pasos internos de un distribuidor y el paso de rosca de sus vías

 

 

Control Dual

En algunas ocasiones es necesario accionar una máquina desde una posición o más posiciones, esto puede explicarse mediante el siguiente diagrama.

 

En el circuito mostrado, el cilindro de accionamiento único puede activarse ya sea pulsando el botón A o el B, pero es necesario que el circuito contenga una válvula de doble efecto.

 

 

 

Conclusiones:

Circuitos Neumáticos, son la base importante y complementaria de la neumática, pues bien, se puede decir que hay de mando directo de un cilindro de simple efecto, al realizar nuestro circuito siempre debemos realizar nuestro plano de situación, para después dar una solución a nuestro caso, en el plano de situación, debemos por ende identificar las variables del proceso, por eso es importante siempre conocer la nomenclatura de todos los elementos de un circuito, luego al armar un circuito debemos tomar siempre en cuenta la primera pregunta ¿Con que diseño?, luego ¿Qué alimentación le voy a dar? Hablamos de la calidad, ya que no tenga rebabas, esto es con el fin de aplicarlo en la industria al armar nuestros circuitos básicos, debemos tener nuestros elementos bien definidos, ahora bien es importante también resaltar los niveles, ya sea descendente o ascendente, desde el nivel 1 al 5 ya que con esta identificación podemos armar nuestro circuito en la práctica.

Uno de los problemas que nos enfretamos es ¿Cómo aumentar la Fuerza? Entonces partimos de nuestro concepto físico F = PA, la fuerza es el producto de la Presión y el Área, en donde tambien concluimos que si el actuador es grande, la válvula debe ser grande, ahora bien el mando indirecto, nos debemos preguntar ¿cuándo se emplea? Y deacuerdo a nuetra teoría concluimos que se emplea cuando necesitamos mayor presión, en donde encontramos la famosa válvula de control o válvula de fuerza, éste mando indirecto se constituye de dos válvulas (un master) que se acciona muscular y el servo.

Otro aspecto en el Costo, que debemos considerar nosotros los ingenieros industriales o analistas es que es mas cara una válvula 4/2 que una 5/2, esto se debe al diseño de la válvula

Dentro de la aplicaciones nos podemos encontrar varias, una es la distribución de material de una cadena de alimentación a cuatro cadenas que conducen a puntos de montaje, es el accionamiento neumático de cubiertas de protección, ventanas transparentes y de carga, puertas de hornos, en disposición horizontal.

 

 

 

Bibliografía y Sitios WEB de interés para Ingenieros Industriales

DEL RAZO, Hernández Adolfo, "Sistemas Neumáticos e Hidráulicos: Apuntes de Teoría" Editorial: U.P.I.I.C.S.A, México D.F., 2001.

DEPPERT W. / K. Stoll. "Aplicaciones de Neumática" Ed. Marcombo. España, Barcelona. P.p. 54-56, 87, 104 – 105, 124 - 129

 

DEPPERT W. / K. Stoll. "Dispositivo Neumáticos" Ed. Marcombo Boixareu. España, Barcelona. Pag: 8

Gordon J. Van Wylen – Richard E. Sonntag. "Fundamentos de Termodinámica" Editorial: Limusa, México, D. F. P:39-41, 125-126, 200-201, 342-343, 345-346.

GUILLÉN SALVADOR, Antonio. "Introducción a la Neumática" Editorial: Marcombo, Boixerau editores, Barcelona-México 1988, p: 31 – 40

RESNICK, Roberto; HALLIDAY; WALKER. "Fundamentos de Física" Sexta Edición, Editorial: Compañía Editorial Continental, México D.F., 2001, p: A-7

 

http://www.festo.com/argentina/104.htm

Problemas de Física de Resnick, Halliday

http://www.monografias.com/trabajos12/resni/resni.shtml

¿Qué es la Filosofía?

http://www.monografias.com/trabajos12/quefilo/quefilo.shtml

Ingeniería de métodos

http://www.monografias.com/trabajos12/ingdemet/ingdemet.shtml

Ingeniería de Medición

http://www.monografias.com/trabajos12/medtrab/medtrab.shtml

Control de Calidad

http://www.monografias.com/trabajos11/primdep/primdep.shtml

Investigación de mercados

http://www.monografias.com/trabajos11/invmerc/invmerc.shtml

Análisis Sistemático de la Producción 1

http://www.monografias.com/trabajos12/andeprod/andeprod.shtml

Aplicaciones del tiempo estándar en la Tutsi

http://www.monografias.com/trabajos12/ingdemeti/ingdemeti.shtml

Átomo

http://www.monografias.com/trabajos12/atomo/atomo.shtml

Gráficos de Control de Shewhart

http://www.monografias.com/trabajos12/concalgra/concalgra.shtml

Distribución de Planta

http://www.monografias.com/trabajos12/distpla/distpla.shtml

UPIICSA

http://www.monografias.com/trabajos12/hlaunid/hlaunid.shtml

Mecánica Clásica - Movimiento unidimensional

http://www.monografias.com/trabajos12/moviunid/moviunid.shtml

Glaxosmithkline - Aplicación de los resultados del TE

http://www.monografias.com/trabajos12/immuestr/immuestr.shtml

Exámenes de Álgebra Lineal

http://www.monografias.com/trabajos12/exal/exal.shtml

Curso de Fisicoquímica

http://www.monografias.com/trabajos12/fisico/fisico.shtml

Prácticas de Laboratorio de Electricidad de Ingeniería

http://www.monografias.com/trabajos12/label/label.shtml

Prácticas del laboratorio de química de la Universidad

http://www.monografias.com/trabajos12/prala/prala.shtml

 

 

Trabajo Enviado y Elaborado por:

Iván Escalona Moreno

 


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