fundamentos de neumatica industrial

(MODULO DE APRENDIZAJE) Mdulo Complementario: Neumtica IndustrialCICLO DE FORMACIN: ESPECFICO COMPONENTE: TCNICO PRODUCTIVO MAE-TP-1 Cuaderno de Estudio 1/3

VENEZUELA, 2007

Repblica Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Economa Comunal Instituto Nacional de Capacitacin y Educacin Socialista Gerencia General de Formacin Profesional

Maracay , enero 2008

Conocedores: Lixy Gonzlez Amilcar Garca Diego Carvajal

INCE Metal minero - Maracay INCE Meta minero - La Victoria INCE C.F.S. El Limn - Maracay

Validadores: Abraham Castillo Estud. Ing, Industrial UNA - Aragua Omar Gonzlez Aceros Galvanizados - Aragua Domingo Calanche Ex trabajador PDVSA y Aceros Galvanizados

Elaboracin y Diagramacin: Marleny Guzmn C.

Gerencia Regional INCE Aragua

Coordinacin Tcnica Estructural Divisin de Recursos para el Aprendizaje

Coordinacin General Gerencia General de Formacin Profesional Gerencia de Tecnologa Educativa

1era Edicin 2007 Copyright INCES

Queda totalmente prohibida la reproduccin parcial o total de este material sin la debida autorizacin de la Institucin

INDICE INTRODUCCIN NEUMTICA Proceso neumtico Ley de Pascal.. Fluidos neumticos.. Magnitudes fsicas que intervienen en el proceso neumtico. Leyes bsicas de los gases.. Prdidas en los procesos neumticos. Sistemas neumticos.. Simbologa neumtica. Planos neumticos Fallas neumticas. Diseo e instalacin de sistemas neumticos Ejemplo de simulacin de un sistema neumtico.. 7 8 15 17 19 21 36 59 59 62 63

GLOSARIO REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

INTRODUCCINEl Cuaderno de Estudio correspondiente al curso de Neumtica Industrial, nivel especfico, tiene la finalidad de facilitar al participante conocimientos para que desarrolle habilidades y destrezas en el campo que abarca la neumtica. La neumtica es una fuente de energa de fcil obtencin y tratamiento para el control de mquinas y otros elementos sometidos a movimiento. La generacin, almacenaje y utilizacin del aire comprimido resultan relativamente baratos y adems ofrece un ndice de peligrosidad bajo en relacin a otras energas como la electricidad y los combustibles gaseosos o lquidos. Ofrece una alternativa altamente segura en lugares de riesgo de explosin por deflagracin, donde otras energas suponen un riesgo importante por la produccin de calor, chispas, entre otras. Por estas ventajas las instalaciones de aire comprimido son ampliamente usadas en todo tipo de industrias, incluso en todo tipo de transporte, areo, terrestre y martimo. La didctica de este campo normalmente est reservada a cursos superiores y de claro ndole tcnico, ya que debido a su grado de complejidad se requiere estar familiarizado con el rea, ya sea en el campo de la electricidad o mecnica general. La informacin contenida en este Cuaderno de Estudio se ajusta al programa

diseado segn los requerimientos curso, donde los temas o puntos especficos se presentan de manera organizada y algunas ilustraciones que permitan facilitar el aprendizaje. Seria conveniente que el participante investigue en otras fuentes de estudio, a fin de consolidar y enriquecer los conocimientos adquiridos.

NEUMTICA Proceso neumticoLa neumtica es la tecnologa que emplea el aire comprimido como modo de transmisin de la energa necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un material elstico y por tanto, al aplicarle una fuerza, se comprime, mantiene esta compresin y devuelve la energa acumulada cuando se le permita expandirse, segn la ley de los gases ideales. Hoy en da son muchos los sistemas tcnicos que basan su funcionamiento en este tipo de energa. Por ejemplo, las puertas de algunos autobuses y trenes se accionan con aire comprimido; en la industria son muy tiles los sistemas neumticos porque proporcionan movimiento lineal y desarrollan grandes fuerzas, utilizndose para empujar y levantar cargas pesadas, en cadenas de montaje automatizado, entre otros. La neumtica como rama de la tcnica se dedica al estudio y aplicaciones prcticas del aire comprimido.

Ley de PascalLa ley ms elemental de la fsica referida a la neumtica e hidrulica fue descubierta y formulada por Blas Pascal en 1653 y denominada Ley de Pascal, que dice: "La presin existente en un lquido confinado acta igualmente en todas direcciones, y lo hace formando ngulos rectos con la superficie del recipiente". Esto quiere decir que cuando un gas permanece bajo presin en un recipiente cerrado, la presin del gas se trasmite a todas las direcciones. Si el recipiente esFUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL 7

flexible, asumir una forma esfrica. La mayora de los tanques de gas comprimido son cilindros largos con extremos esfricos para contener la presin ms efectivamente.

Fluidos neumticosEntre los fluidos que intervienen en el proceso neumtico estn: el aire comprimido, el nitrgeno y el xido de carbono. El aire comprimido como fluido neumtico

El aire comprimido es aire tomado de la atmsfera y confinado a presin en un espacio reducido. Todas las instalaciones industriales usan un sistema de fuerza fluida de un tipo o de otro. El trabajo se realiza por un fluido bajo presin en el sistema. El sistema de fuerza puede funcionar como parte de un proceso (calentamiento o enfriamiento), o puede ser un sistema de servicio secundario (aire comprimido). Un sistema de potencia fluida es el que transmite y controla la energa por medio de la utilizacin de lquido o gas presurizado. En la neumtica, esta potencia es aire que procede de la atmsfera y se reduce en volumen por compresin, aumentando as su presin. El aire comprimido se utiliza principalmente para trabajar actuando sobre un mbolo o paleta. Aunque esta energa se puede utilizar en muchas facetas de la industria es el campo de la neumtica industrial el que nos ocupa. La utilizacin correcta del control neumtico requiere un conocimiento adecuado de los componentes neumticos y de su funcin para asegurar su integracin en un sistema de trabajo eficiente.8 FUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL

Aunque normalmente se especifique el control electrnico usando un secuenciador programable u otro controlador lgico, sigue siendo necesario conocer la funcin de los componentes neumticos en este tipo de sistema.

Caractersticas del aire comprimido Est disponible para su comprensin de manera ilimitada, gratuitamente en cualquier lugar del mundo. Puede ser fcilmente transportado por tuberas o canalizaciones. Puede almacenarse en depsitos diseados para tal fin y tomado luego. . No es sensible a las variaciones de temperatura, mantiene su fiabilidad incluso a temperaturas extremas. No existe ningn riesgo de explosivos, ni incendio en ambientes peligrosos.

Aplicaciones

Las aplicaciones del aire comprimido no tiene lmites, desde la utilizacin, por parte del ptico, de aire a baja presin para comprobar la presin del filtro en el ojo humano, a la multiplicidad de movimientos lineales y rotativos en mquinas con procesos robticas. La breve lista y los diagramas indicados ms abajo sirven solamente para indicar la versatilidad y variedad del control neumtico en funcionamiento en una industria en continua expansin.

Accionamiento de vlvulas de sistema para aire, agua o productos Accionamiento de puertas pesadas o calientes.

qumicos.

FUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL

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Descarga de depsitos en la construccin, fabricacin de acero, minera Apisonamiento en la colocacin de hormign. Elevacin y movimiento en mquinas de moldeo. Pulverizacin de la cosecha y accionamiento de otros equipos del tractor. Pintura por pulverizacin. Sujecin y movimiento en el trabajo de la madera y la fabricacin de Montaje de planillas y fijaciones en la maquina de ensamblado y Sujecin para encolar, pegar en caliente o soldar plsticos. Sujecin para soldador fuerte y normal. Operacin de conformado para curvado, trazado y alisado. Mquinas de soldadura fuerte y normal. Ribeteado. Accionamiento de cuchillas de guillotina. Mquinas de embotellado y envasado. Accionamiento y alimentacin de maquinaria para trabajar la madera. Plantillas de ensayo. Mquinas herramientas, mecanizado o alimentacin de herramientas. Transportadores de componentes y materiales. Robots neumticos. Calibrado automtico. Extraccin del aire y elevacin por vaco de placas finas. En medicina y especialmente en la odontologa.

e industrias qumicas.

muebles. mquinas herramientas.

Propiedades del aire comprimidoAlgunas razones importantes para la extensa utilizacin del aire comprimido en la industria son:10 FUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL

Disponibilidad. Muchas fbricas e instalaciones industriales tienen un suministro de aire comprimido en las reas de trabajo y compresores porttiles que pueden servir en posiciones ms alejadas.

Almacenamiento. Si es necesario, se puede almacenar fcilmente en grandes cantidades.

Eleccin del movimiento. Ofrece un movimiento lineal o rotacin angular con velocidades de funcionamiento fijas continuamente variables.

Economa. La instalacin tiene un costo relativamente bajo debido a los componentes. Tambin el mantenimiento es poco costoso debido a su larga duracin con apenas averas.

Fiabilidad. Los componentes neumticos tienen una larga duracin que tiene como consecuencia la elevada fiabilidad del sistema.

Resistencia al entorno. A este sistema no le afectan ambientes con temperaturas elevadas, polvo o atmsferas corrosivas en los que otros sistemas fallan.

Limpieza del entorno. Es limpio y, con un adecuado tratamiento de aire en el escape, se puede instalar segn las normas de cuarto limpio.

Seguridad. No presenta peligro de incendio en reas de riesgo elevado y el sistema no est afectado por la sobrecarga, puesto que los actuadores se detienen o se sueltan simplemente. Los actuadores neumticos no producen calor.

Inversin inicial. El costo de los componentes neumticos puede considerarse un poco elevado con respecto a otros sistemas11

(principalmente los elctricos). La diferencia radica en la fiabilidad yFUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL

duracin, esto aunado al casi nulo mantenimiento, resulta una buena inversin.

Relacin entre el costo para las impulsiones elctrica y neumtica.

Las

siguientes

propiedades

podran

clasificarse

como

desventaja,

en

comparacin con otros sistemas de transmisin de energa. Ruido. Bsicamente este inconveniente se presenta en el compresor, ya que a un metro de distancia produce un nivel de 75 dB. Fuerza. Los rangos de fuerza en los equipos neumticos se encuentran entre los 9.81 N y los 29430 N. Velocidad. Comparado con sistemas elctricos, los equipos neumticos resultan lentos ya que la Velocidad de desarrollo es hasta 1500 mm/seg. El nitrgeno Es un gas incoloro, inspido e inodoro que forma las cuatro quintas partes del aire atmosfrico.

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El dixido de carbono Es tambin denominado xido de carbono y anhdrido carbnico, es un gas cuyas molculas estn compuestas por dos tomos de oxgeno y uno de carbono. Su frmula qumica es CO2. El ciclo del dixido de carbono comprende, en primer lugar, un ciclo biolgico donde se producen unos intercambios de carbono (CO2) entre los seres vivos y la atmsfera. La retencin del carbono se produce a travs de la fotosntesis de las plantas, y la emisin a la atmsfera, a travs de la respiracin animal y vegetal.

Magnitudes fsicas que intervienen en el proceso neumtico

Como ya se dijo la neumtica es la parte de la ingeniera que se dedica al estudio y aplicacin del aire comprimido en la realizacin de determinados procesos industriales, sin embargo para poder analizar y disear estos circuitos, se hace necesario entender las siguientes magnitudes y unidades: Presin Es la cantidad de fuerza aplicada a un objeto o una sustancia, dividida por el rea (en pulgadas cuadradas) sobre la cual se aplica la fuerza. La presin puede venir expresada en: N/m2 (Newton por metro cuadrado); Kgf/cm2 (kilogramo por centmetro cuadrado); Psi (libras por pulgada) N/cm2 (newton por centmetro cuadrado); atm (atmsfera), entre otros. . Internacional N m2

Tcnico kgf cm2

Ingls Lbf m2

= Pa (Pascal)

= bar

= Psi


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La presin viene determinada por la siguiente frmula: P= F A donde P = Presin F = Fuerza

A = rea La relacin entre las diferentes unidades de presin es: 100 KPa = 1 bar 1 bar = 1, 02 atm = 14,5 Psi = 10 N/cm2 Las presiones pueden ser medidas desde el vaco absoluto, llamndose presin absoluta, o partiendo de la presin atmosfrica recibiendo el nombre de presin relativa. Presin (p). Representa la fuerza ejercida F sobre una superficie S: = F/S ; Pa = N/m

Segn el sistema internacional, la unidad a emplear es el Pascal (Pa), sin embargo todava se siguen utilizando otras unidades: S. Tcnico; atmsfera (atm) = 1,01325 bar = 1,033 Kp / cm2. S. Cegesimal; bar = 105 Pa= 1,204 Kp / cm2. S. anglosajn; psi = 0,0703 Kp / cm2. La presin atmosfrica disminuye con la altura, cada 10,5m de elevacin la columna baromtrica baja 1 mm, al mismo tiempo el peso del aire disminuye con la temperatura y humedad. En funcin de la presin atmosfrica, distinguimos entre presin absoluta y presin relativa: Presin absoluta: presin p1, medida desde un nivel cero.14 FUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL

Presin relativa: presin p2, medida desde la presin atmosfrica. Caudal El caudal es la cantidad de fluido (volumen) que circula por una seccin de la tubera en cada unidad de tiempo. El caudal se mide en litros por minuto (l/min); centmetros cbicos por minuto (cm3/min), metros cbicos por minuto (m3/min); galones por minuto (gal/min). Sistema Internacional l min M3 min M3 Hr Sistema Ingls FPm min GPm min

El caudal viene establecido por la frmula:

Q=

V t

=vxA

Q = Caudal V = Volumen t = Tiempo V = Velocidad

La relacin entre las distintas unidades de caudal es:A = rea 1 l/min = 1000 cm3/min. = 1/1000 = m3/min. 1 gal/min = 950 l/min.

Caudal (Q). Representa el volumen V de un fluido que pasa por una seccin S, en una unidad de tiempo t. Q = V/t ; Q = m/s

En la ecuacin anterior, est representada la ecuacin del caudal en funcin delFUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL 15

volumen y el tiempo, podemos expresar esta formula en funcin de la seccin del tubo de transmisin del fluido y de su velocidad: Q = V/t = (S. l)/ t = S. v S = Seccin del tubo ( m2) ; v = velocidad del fluido ( m/s)

Ecuaciones de los gases ideales: Fuerza Es un empuje o un tirn que se aplica a un objeto para cambiar su posicin o movimiento. Esto incluye arranque, parada yFUERZA COMPRESOR

cambio de velocidad o direccin de movimiento. En un sistema neumtico, la fuerza debe estar presente en todo tiempo para que funcione el sistema, esta fuerza es aire comprimido.Fuerza en el sistema neumtico

TRABAJO

En la determinacin de una unidad de masa, se fija por motivos fsicos, obligatoriamente la unidad de fuerza. Newton descubri la siguiente ley natural:

Fuerza = Masa . aceleracin F = m . aRepresentada como ecuacin de unidades: Fuerza = Kg . m

S2

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Leyes bsicas de los gasesComo se ha visto la determinacin de una ecuacin de estado de los gases implica la medicin de la presin o fuerza por unidad de rea que un gas ejerce sobre las paredes del recipiente que lo contiene. La presin de los gases comnmente se expresa en atmsferas o milmetros de mercurio. El estudio sistemtico del comportamiento de los gases le interes a los cientficos durantes siglos, por eso destacan los nombres de varios investigadores que establecieron las propiedades de los gases. Al considerar el aire como un gas perfecto, podemos aplicar las siguientes leyes: Ley de Boyle y Mariotte La relacin matemtica que existe entre la presin y el volumen de una cantidad de un gas a una cierta temperatura fue descubierta por Robert Boyle en 1662, determinando que si aumenta la presin de un gas, el volumen disminuye proporcionalmente; por lo tanto, si la presin disminuye, el volumen aumenta. Si dos cantidades son inversamente proporcionales, cuando una aumenta la otra disminuye. En sntesis Boyle descubri que: el volumen de un gas, a temperatura constante, es inversamente proporcional a la presin

FrmulaSi consideramos un gas encerrado en un cilindro en el que provocamos una expansin isotrmica ( T = constante ) , se cumple : p1 . V1 = p2 . V2 = Cte. Ley de Charles y Gay Lussac En 1787, Jacques Charles investig la relacin existente entre el volumen y la temperatura de un gas a presin constante: al conservar la presin constante, el volumen aumenta y cuando la temperatura disminuye, el volumen tambin disminuye. El conocimiento de una proporcionalidad lineal directa entre elFUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL 17

volumen y la temperatura, se conoce como Ley de Charles.

FrmulaSi la expansin que se produce, se realiza a presin constante: (V1/T1) = (V2/T2).

Gracias a las leyes de Boyle-Mariotte y de Charles y Gay-Lussac, se conoce las relaciones que hay entre la presin, el volumen y la temperatura de un gas, pero siempre que una de las tres permanezca constante. Ahora se Intentar determinar que ocurre cuando cambiamos las tres propiedades, presin, volumen y temperatura, simultneamente. Qu ocurre al cambiar a la vez las tres variables? Si las condiciones iniciales del gas son P0, V0 y T0, y las finales P1, V1 y T1, se18 FUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL

supone que en un principio cambia slo el volumen y la presin, dejando constante la temperatura. El gas, pasara de las condiciones iniciales P0, V0 y T0 a las finales P1, V' y T0. Ahora se cambiara nicamente el volumen y la temperatura, de forma que el gas pasara de estar P1, V' y T0 a P1, V1 y T1. En el primer caso, como no cambia la temperatura, se cumple la ley de BoyleMariotte, es decir, el producto de la presin y el volumen es constante: P0 x V0 = P1 x V'. En el segundo caso se cumple la ley de Charles y Gay-Lussac, el cociente entre volumen y temperatura es constante: V'/T0 = V1/T1. Como en las dos ecuaciones que se obtiene aparece el trmino V', se puede despejar en la segunda y sustituirlo en la primera, agrupando segn el subndice quedar:

Siendo la ley de los gases: el producto de la presin y el volumen de un gas, dividido por la temperatura a la que se encuentra permanece siempre constante. La temperatura ha de estar expresada en Kelvin.

Prdida en los procesos neumticosLas prdidas son disminuciones de energa en el sistema. Esta disminucin de energa pueden transformarse en calor y por ende traducirse una cada de presin. Si el fluido en un conducto est en reposo, las presiones en cualquier punto del sistema son iguales. Tipos de prdidas

Prdida por razonamiento - friccinCuando el fluido est en movimiento existe un razonamiento entre las partculasFUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL 19

del fluido y las paredes de la tubera, en consecuencia se genera el calor que produce la baja presin originada por el roce.

Prdidas externasLa prdida externa es desagradable y puede tomarse peligrosa y antieconmica, porque raras veces se puede reaprovechar ese fluido. La causa principal del escape por las uniones se debe a la mala instalacin, vibraciones y choques que ocasionan una desconexin de las mismas. Lneas de drenaje impropias, presin de operacin excesiva y contaminacin del fluido son factores que deterioran las uniones. Causas de la prdida: o o o o o Longitud y seccin de la tubera. Velocidad del fluido. Rugosidad de la parte interior de la tubera. Cambios de direccin del fluido. Vlvulas y accesorios deteriorados.

Si se desconectan dos manmetros Bourdon en una tubera por la que pasa un fluido el manmetro P1 indicar una presin mayor que la indicada en el manmetro P2, es decir existe una prdida de presin p.

Prdidas de presin en tubera20 FUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL

Frmula de Darcy Williams Esto se conoce como la ecuacin general de las prdidas de presin en flujo de fluidos (lquidos) en tubera, y que se expresa en metros de fluidos.

hL . & . g = &. f . L . V

y

= p hL =

L . V2 hL= f 2. D. g

p=

22.D

&= g= f= L= V= D=

Diferencia de presin Altura de la columna del lquido Densidad de fluido (Kg/m3) Aceleracin de gravedad Factor de friccin Longitud Velocidad Dimetro exterior

La ecuacin de DARCY es vlida tanto para flujo laminar como turbulento.

Sistemas neumticosLos cilindros neumticos, los actuadores de giro y los motores de aire suministran la fuerza y el movimiento a la mayora del control neumtico para sujetar, mover, formar y procesar el material. Para accionar y controlar estos actuadores, se requieren otros componentes neumticos, por ejemplo unidades de acondicionamiento de aire para preparar el aire comprimido y vlvulas para controlar la presin, el caudal y el sentido del movimiento de los actuadores. Un sistema neumtico bsico, se compone de dos secciones principales: El sistema de produccin. El sistema de consumo del aire.


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Sistema neumtico bsico

En los sistemas neumticos, el aire comprimido se produce en un elemento llamado compresor, que es una bomba de aire comprimido accionada normalmente por un motor elctrico. Este aire se almacena en un depsito denominado receptor, desde ste, el aire es conducido a travs de vlvulas a los cilindros, que son los componentes encargados de realizar el trabajo. Cuando el aire comprimido fluye en el interior de un cilindro, aumenta la presin y obliga a desplazarse a un mbolo situado en su interior, proporcionando un movimiento lineal y realizando un trabajo. Para el tratamiento de la informacin y rganos de mando es preciso emplear aparatos que controlen y dirijan el flujo de forma preestablecida, lo que obliga a disponer de una serie de elementos que efecten las funciones deseadas relativas al control y direccin del flujo del aire comprimido. Los mandos neumticos estn constituidos por elementos de sealizacin, elementos de mando y un aporte de trabajo. Los elementos de sealizacin y mando modulan las fases de trabajo de los elementos de trabajo y se denominan vlvulas, estas tienen como misin controlar el flujo de aire comprimido que entra22 FUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL

y sale de los cilindros por lo que son los elementos de control del circuito. En los principios del automatismo, los elementos reseados se mandan manual o mecnicamente. Cuando por necesidades de trabajo se precisaba efectuar el mando a distancia, se utilizaban elementos de comando por mbolo neumtico (servo). Componentes neumticos Los sistemas neumticos estn constituidos por: elementos de informacin, rganos de mando y elementos de trabajo. Actualmente, adems de los mandos manuales para la actuacin de estos elementos, se emplean para el comando procedimientos servo-neumticos y electro-neumticos que efectan en casi su totalidad el tratamiento de la informacin y de la amplificacin de seales.

Las vlvulasLas vlvulas en trminos generales, tienen la misin de: distribuir el fluido, regular caudal y regular presin. Segn su funcin las vlvulas se subdividen en 5 grupos: Vlvulas de vas o distribuidoras Vlvulas de bloqueo Vlvulas de presin Vlvulas de caudal Vlvulas de cierre

Los cilindros neumticos, los actuadores de giro y los motores de aire suministran la fuerza y el movimiento a la mayora del control neumtico para sujetar, mover, formar y procesar el material. Para accionar y controlar estos actuadores, se requieren otros componentes neumticos, por ejemplo unidades de acondicionamiento de aire para preparar el aire comprimido y vlvulas paraFUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL 23

controlar la presin, el caudal y el sentido del movimiento de los actuadores. Las vlvulas se clasifican en las de asiento (como las de bola y de plato) y las de corredera (como la longitudinal, longitudinal plana y las de plato giratorio). En las Vlvulas de asiento los pasos son abiertos o cerrados mediante bolas, platos, discos o conos; suelen llevar juntas de goma que hacen las veces de asiento. Estas vlvulas apenas tienen piezas que puedan desgastarse y en consecuencia, tienen una vida til larga. No son sensibles a la suciedad, son muy resistentes y requieren de una fuerza de accionamiento relativamente grande, ya que tienen que superar la fuerza del muelle de recuperacin y de la presin del aire. En las vlvulas de correderas las conexiones son unidas o cerradas mediante correderas cilndricas, planas o circulares. Tipos de vlvulas: o Vlvulas de 2/2 vas: tienen dos conexiones y dos posiciones (abierta o cerrada). La vlvula normalmente cerrada cuando no est accionada no deja pasar el aire comprimido, mientras que la normalmente accionada deja pasar el fluido al cilindro sin necesidad de accionarla. Estas vlvulas son de uso comn y no poseen escapes o alivios. El tipo ms frecuente entre las vlvulas de 2/2 vas es la vlvula de asiento de bola, estas son accionadas manual o reumticamente.

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Vlvula 2/2 normalmente cerrada

Vlvula 2/2 normalmente abierta

o

Vlvula de 3/2 vas: permiten activar o desactivar seales, tienen 3 conexiones y 2 posiciones. La tercera conexin 3(R) permite la evacuacin de aire del conducto transmisor de la seal. Un muelle presiona una bola contra un asiento de vlvula y el paso de la conexin que recibe presin 1(P) hacia el conducto de trabajo 2(A) queda bloqueado. La conexin 2 (A) es evacuada a lo largo del vstago que abre el paso hacia la conexin 3(R).


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Vlvula de 3/2 vas con asiento de bola

El vstago se encarga de separar la bola de su asiento. Al efectuar esta operacin, es necesario superar la fuerza que ejerce el muelle de reposicin y adems, la fuerza de la presin. Existen dos tipos de vlvulas 3/2: la normalmente cerrada (N/C) y normalmente abierta (N/A), al permanecer cerrada no permite al aire comprimido pasar de P a A, la compuerta o va A est comunicada con el escape R y la (N/A) comunica P con A y R se comunica a la atmsfera. Esta vlvula es muy utilizada para operar los cilindros de simple efecto, finales de carrera o para el pilotaje de otras vlvulas. La misma es activada por la opresin de un pulsador y es retornada a su posicin inicial por un resorte.

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FUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL Vlvula 3/2 normalmente cerrada

Vlvula 3/2 normalmente abierta

o

Vlvulas de 4/2 vas: tienen cuatro conexiones y dos posiciones, tiene las mismas funciones que la combinacin de dos vlvulas de 3/2 vas, una abierta en reposo y otra cerrada en reposo.

4(A) 2(B) 3(R) 1(P)


Vlvula de 4/2 vas, asiento de plato, inactiva

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4(A)

2(B) 3(R)

1(P)

Vlvula de 4/2 vas, asiento de plato, activa

Estas vlvulas tienen una conexin de evacuacin de aire sin sobre posicin de seales y es repuesta a su posicin normal mediante un 3(R) 3(R)3(R)

muelle, son utilizadas para la activacin de cilindros de doble efecto,2(B)

de igual modo pueden ser de accionamiento unilateral y con muelle de reposicin (vlvula neumtica) o de accionamiento neumtico bilateral (vlvula neumtica de impulsos) o servopilotadas con rodillo o de corredera plana o cilndrica, tambin suelen ser utilizadas con la misma finalidad que las vlvulas de 5/2 vas.1(P) 1(P) 1(P) 4(A)2(B) 4(A)2(B) 4(A)

o28

Vlvulas de 4/3 vas: tienen 4 conexiones y 3 posiciones. La vlvulaVlvula de 4/3 vas, posicin intermedia bloqueadaFUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL

de corredera de plato es un ejemplo de vlvula de 4/3 vas. Estas vlvulas, por lo general, slo son fabricadas con accionamiento manual o mediante pedal. Cuando son activadas, dos platos giran y unen entre s los canales de paso. o

o

Vlvulas de 5/2 vas: tienen cinco conexiones y dos posiciones. Estas vlvulas son utilizadas principalmente como elementos de maniobra para el accionamiento de cilindros. La vlvula de corredera longitudinal es un ejemplo de vlvula de 5/2 vas. En su calidad de elemento de mando tienen un mbolo de mando que se encarga de unir o separar los conductos correspondientes efectuando movimientos longitudinales. Se necesita poca fuerza para el accionamiento porque no es necesario superar la resistencia del aire comprimido o de un muelle (mtodo de bola o de plato).

En el caso de las vlvulas de corredera longitudinal, es posible aplicar todos los tipos de accionamiento, ya sean manuales, mecnicos, elctricos o neumticos. Estos mismos tipos de accionamiento puedenFUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL 29

tambin ser utilizados para los movimientos de reposicin. En estas vlvulas, el recorrido de la operacin de accionamiento es considerablemente mayor que en el caso de las vlvulas de asiento. Esta versin de vlvulas de corredera ofrece problemas de estanqueidad. Las conexiones de metal sobre metal, conocidas en la hidrulica, exigen tolerancia mnimas de la corredera en relacin con el taladro en el cuerpo de la vlvula.

Vlvula de 5/2 vas, sistema de corredera longitudinal

Las vlvulas neumticas, la holgura entre la corredera y el taladro del cuerpo de la vlvula no debera ser mayor a 0,002-0,004 mm, puesto que de lo contrario las fugas seran demasiado grandes. Para evitar los gastos que significaran una fabricacin de las piezas con esa precisin, se utilizan juntas tericas y retenes en los cilindros y juntas tericas en el cuerpo de la vlvula. Para evitar daos en las zonas de las conexiones es posible repetir los elementos de estanqueidad a lo largo de toda la camisa del cilindro.

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CilindrosLos cilindros transforman la energa en trabajo, la seal de salida es controlada por el mando y el actuador reacciona a dicha seal por accin de los elementos de maniobra. Otro tipo de equipos de emisin de seales son los elementos que indican el estado del sistema de mando o de los cilindros, como pueden ser los indicadores pticos de accionamiento neumtico.

Tapas

Sellos

Estructura de un cilindro

Los cilindros neumticos pueden clasificarse en dos grupos segn su movimiento rectilneo o giratorio. Entre los cilindros de movimiento rectilneo estn: los cilindros de simple efecto y de doble efecto. Entre los de movimiento giratorio entre otros. . Tipos de cilindros encontramos: motor neumtico, actuador giratorio,


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Cilindro de simple efecto

o

Cilindros de simple efecto: reciben aire a presin slo en un lado y slo pueden ejecutar el trabajo en un sentido. El retroceso est a cargo de un muelle incluido en el cilindro o se produce por efecto de una fuerza externa. La fuerza del muelle hace retroceder el vstago de cilindro a suficiente velocidad, pero sin que pueda soportar una carga. En los cilindros de simple efecto con muelle de reposicin la carrera est definida por la longitud del muelle, en consecuencia tienen una longitud mxima de aproximadamente 80 mm. Por su diseo estos cilindros pueden ejecutar diversas funciones de movimientos denominados de alimentacin, tales como: entregar, bifurcar, juntar, accionar, fijar y expulsar. Estos cilindros estn equipados con una junta simple en el mbolo, en el lado sometido a presin, su estanqueidad de metal o plstico se logra utilizando un material flexible (Perbunn). Los bordes de la junta se deslizan a lo largo de la camisa del cilindro cuando ste ejecuta los movimientos. Pueden ser de dos tipos: de membrana y de

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membrana enrollable. En los cilindros de membrana, una membrana de goma, de plstico o de metal hace las veces de mbolo. El vstago est fijado en el centro de la membrana. Estos cilindros de carrera corta son utilizados para ejecutar trabajos de fijacin, presado y elevacin. o Cilindro de doble efecto: El diseo de estos cilindros es similar al de los cilindros de simple efecto. Sin embargo, los cilindros de doble efecto no llevan muelle de reposicin y adems, las dos conexiones son utilizadas correspondientemente para la alimentacin y la evacuacin del aire a presin. Los cilindros de doble efecto ofrecen la ventaja de poder ejecutar trabajos en ambos sentidos. Se trata por lo tanto, de cilindros verstiles. La fuerza ejercida sobre el vstago es algo mayor en el movimiento de avance que en el de retroceso porque la superficie del lado del mbolo es ms grande que el del lado del vstago.


Cilindros de doble efecto

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o

Cilindros con caractersticas especiales: son aquellos que pueden realizar ejecuciones especiales. Se pueden considerar entre estos cilindros, los siguientes: a) Los de Doble Efecto, cuyas caractersticas especiales son: con vstago reforzado, con vstago resistente a los cidos, con superficie de deslizamiento del cilindro de cromo duro, con juntas resistentes al calor hasta 200 C, con tubo del cilindro de latn, entre otros. b) Cilindros Tandem. Se trata de un conjunto de dos cilindros de doble efecto, su diseo y la aplicacin simultnea de presin en ambos mbolos permite casi duplicar la fuerza del vstago. Este tipo de cilindro es utilizado en todos los casos en los que es necesario disponer de una gran fuerza, sin importar el dimetro del cilindro. c) Cilindros de Rotacin, donde el movimiento del mbolo se trasmite a una rueda dentada a travs de una cremallera situada en el vstago del mbolo y puede tomarse como un movimiento de rotacin.

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Cilindro de rotacin

CompresorEn una instalacin neumtica la mquina principal es el compresor, el cual utiliza aire, gases o vapores para ejercer una influencia sobre sus condiciones de presin.

El compresor es un aparato que sirve para comprimir un fluido, generalmente aire, a una presin dada. Existen dos categoras, las mquinas volumtricas (aumento de presin por reduccin de volumen) y los turbocompresores (el aire arrastrado por una rueda mvil adquiere cierta velocidad, que se traduce en un aumento de presin en la rueda y en el difusor de salida).

Motores neumticosLos equipos que transforman energa neumtica en movimientos giratorios mecnicos (que pueden ser continuos) se llaman motores neumticos. El motor sin limitacin del ngulo de giro es uno de los elementos de trabajo ms utilizados en sistemas neumticos.FUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL 35

Los motores neumticos son clasificados en funcin de su diseo: Motores de mbolo: este tipo de motores se clasifica en motores radiales y axiales. El movimiento del mbolo tiene como consecuencia que el aire a presin acta sobre una biela, la que a su vez acta sobre el cigeal. Para que el motor trabaje de un modo homogneo es necesario que conste de varios cilindros. La potencia de los motores depende de la presin de entrada, de la cantidad de cilindros, de la superficie de los mbolos y de la velocidad de stos. Los motores axiales funcionan de modo parecido a los motores radiales de mbolos. 5 cilindros de disposicin axial se encargan de transformar la fuerza en un movimiento giratorio a travs de un disco. Dos mbolos reciben simultneamente presin con el fin de conseguir un par de giro equilibrado para que el motor trabaje homogneamente. Motores de aletas: Los motores neumticos suelen ser fabricados en la versin de motores rotativos con aletas, porque pesan poco y su diseo es sencillo. En una cmara cilndrica se encuentra un rotor excntrico. Dicho rotor est previsto de ranuras. Las aletas son guiadas por las ranuras y presionadas hacia la camisa del cilindro por efecto de la fuerza centrfuga. De este modo, las cmaras quedan separadas hermticamente. El rgimen de revoluciones del rotor oscila entre 3000 y 8500 min-1. Estos motores tambin pueden ser de giro hacia la derecha o hacia la izquierda y su potencia es regulable entre 0,1 hasta 17 Kw. (0,1 hasta 24 CV). Motores de engranaje: el par de giro de estos motores es el resultado de la presin que ejerce el aire contra los flancos de dos dientes engranados. Una de las ruedas dentadas est fijamente montada en el36 FUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL

rbol del motor. Estos motores de engranajes pueden ofrecer importantes cotas de potencia (44 Kw./60 CV). La direccin del giro puede tambin variar en estos motores que son fabricados con engranajes rectos o helicoidales.

Simbologa neumticaPara desarrollar sistemas neumticos es necesario recurrir a los smbolos uniformes que representen elementos y esquemas de distribucin. Los smbolos deben informar sobre las siguientes propiedades: Tipo de accionamiento. Cantidad de conexiones y denominacin de dichas conexiones. Cantidad de posiciones. Funcionamiento. Representacin simplificada del flujo.

Los smbolos ms comunes en la simbologa neumtica son: Las lneas De las cuales existen tres clasificaciones fundamentales:


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Una lnea principal (trazo continuo). Transporta el caudal principal delsistema, en los diagramas grficos incluyen la lnea de aspiracin o entrada de la bomba, las lneas de presin y las de retorno al tanque.

Una lnea piloto (trazo largos interrumpidos). Lleva el fluido que seusa para controlar el funcionamiento de una vlvula o de otro componente.

Una lnea de drenaje (trazos cortos interrumpidos). Lleva el aceite dedrenaje al tanque. Componentes giratorios

Un crculo es el smbolo bsico para los componentes giratorios. Lostringulos de energa se colocan en los smbolos para indicar que son fuentes de energa o receptores de energa (motores). Si el componente es unidireccional el smbolo slo tiene un tringulo. Un motor reversible se dibuja con dos tringulos.

Cilindros: un cilindro se dibuja como un rectngulo indicando el pintn, elvstago y las conexiones de los orificios. Un cilindro de simple efecto se dibuja abierto en el extremo del vstago y solamente con un orificio de entrada en el otro extremo. Un cilindro de doble efecto se representa cerrado y con dos orificios. Vlvulas El smbolo bsico de una vlvula es un cuadro que se denomina envoltura. Las flechas se aaden a las envolturas para indicar el paso y direccin del caudal. Las vlvulas de posiciones infinitamente variables, tales como las vlvulas de seguridad, tienen envolturas simples. Pueden tomar cualquier posicin, entre completamente cerradas, segn el volumen de lquido que pase por ellas. Las vlvulas de posicin finita son las vlvulas direccionales. Sus smbolos contienen38 FUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL

una envoltura individual para cada posicin que pueda adoptar la vlvula. Smbolo de ataque El depsito se dibuja en forma de rectngulo abierto en su parte superior, en el caso de un ataque con respiradero y cerrado para un tanque presurizado. Por conveniencia se pueden dibujar varios smbolos en un diagrama, aunque haya solamente un depsito. . Simbologa neumtica de transformacin de energa

Compresor

Bomba de vaco

Motor neumtico de caudal constante, de un solo sentido

Motor neumtico, de caudal constante, de giro en los dos sentido

Motor neumtico, de caudal variable, de un solo sentido

Motor neumtico, de caudal variable, de giro en los dos sentidoFUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL 39

Motor neumtico de giro limitado

Cilindro de simple efecto, retorno por fuerza externa

Cilindro de simple efecto, retorno por muelle interno

Cilindro de doble efecto, de vstago simple

Cilindro de doble efecto, de vstago doble

Cilindro diferencial, de vstago simple

Cilindro de doble efecto, con amortiguacin regulable en los finales de carrera

Cilindro telescpico de simple efecto, retorno por fuerza externa

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Cilindro telescpico de doble efecto

Amplificador, multiplicador de presin para el mismo medio

Amplificador, multiplicador de presin para aire y lquido

Convertidor de presin por ejemplo: neumtico hidrulico

Simbologa de mando y regulacin de energa vlvulas de vas

Vlvula distribuidora 2/2 cerrada en posicin de reposo

Vlvula distribuidora 2/2 abierta en posicin de reposo


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Vlvulas de caudal, con vlvula antirretorno conectada en paralelo

Vlvula antirretorno y de estrangulacin (regulador unidireccional), regulable

Vlvula antirretorno y restriccin de turbulencia, regulable

Transformacin de energa

Fuente de presin

Conducto o lnea de trabajo

Conducto o lnea de pilotaje o de mando

Conducto o lnea de escape

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Tubera flexible

Cable elctrico

Unin rgida (fija)

Cruce de lneas o conductos

Punto de escape

Escape no recuperable (sin racor)

Escape recuperable (con racor)


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Punto de empalme de presin, cerrado

Vlvula distribuidora 3/2 cerrada en posicin de reposoP R

Vlvula distribuidora 3/2, abierta en posicin de reposo

Vlvula distribuidora 3/3, cerrada en posicin central

Vlvula distribuidora 4/2


Vlvula distribuidora 4/3, posicin central de flotacin

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Vlvula distribuidora 5/2


Vlvula distribuidora de varias posiciones intermedias y dos posiciones extremas

Vlvula distribuidora simplificada

en

representacin

Vlvulas de bloqueo

Vlvula antirretorno, sin muelle

Vlvula antirretorno, con muelle

Vlvula antirretorno, pilotada por aire


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Vlvula selectora de circuito

Vlvula de escape rpido

Vlvula de simultaneidad (no est normalizada)

Vlvulas de presin

Vlvula limitadora de presin ajustable

Vlvula de secuencia, ajustable

Vlvula de secuencia con escape (funcin de 3 vas), ajustable (no est normalizada)

Regulador de presin, sin orificio de escape, ajustable

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Regulador de presin, con orificio de escape, ajustable

Vlvulas de caudal

Vlvula de estrangulacin, de estrechamiento constante

Vlvula de restriccin de estrechamiento constante

turbulencia,

de

Vlvula de estrangulacin, accionamiento arbitrario

regulable,

de

Vlvula de estrangulacin, accionamiento manual

regulable,

deSIMPLIFICA DA

Vlvula de estrangulacin, regulable, de accionamiento mecnico venciendo el muelle de reposicin.

SIMPLIFICADA


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Vlvula de cierre

Vlvula de cierre, representacin simplificada

Desecador

Lubricador

Unidad de mantenimiento (filtro, regulador de presin, lubricador y manmetro), representacin simplificada

Refrigerador

Accionamiento elementos mecnicos

rbol de giro en un sentido

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rbol de giro en los dos sentido

Enclavamiento, muesca

Bloqueo (*smbolo del medio que suelta el bloqueador)

Depsito de desenclavamiento

Articulacin simple

Articulacin con palanca corrida

Medios de accionamiento musculares

En general


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Pulsador

Punto de empalme de presin con conducto de alimentacin

Acoplamiento rpido sin vlvulas de bloqueo abiertas por medios mecnicos, acoplado

Acoplamiento rpido con vlvulas de bloqueo abiertas por medios mecnicos, acoplado

Acoplamiento rpido, desacoplado; conducto abierto

Acoplamiento rpido, desacoplado; conducto cerrado por vlvulas de bloqueo

Derivacin rotativa, de una va

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Desviacin rotativa, de dos vas

Silenciador

Depsito o acumulador neumtico

Filtro

Separador de agua, de accionamiento manual

Separador de agua, de purga automtica

Filtro con separador automtica

de

agua,

de

purga


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Centrado por presin

Centrado por muelle

Presin, indirecto (servopilotaje)

Depresin, indirecto (servopilotaje)

Presin, a travs de amplificador (no est normalizado)

Presin a travs de amplificador, indirecto (no est normalizado)

Presin; el tipo de accionamiento produce un comportamiento alternativo (no est normalizado)

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Accionamientos combinados

Electroimn y vlvula de servopilotaje

Electroimn o vlvula de servopilotaje

Electroimn o accionamiento manual con muelle de reposicionamiento

En general: *smbolo explicativo (indicado en la nota de pie)

Otros elementos

Manmetro (medidor de presin)

Manmetro de presin diferencial


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Palanca

Pedal

Accionamiento mecnico

Leva o pulsador

Muelle

Rodillo escamoteable

Sonda (no est normalizada)

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Accionamientos elctricos

Electroimn, de un solo arrollamiento

Electroimn, de apuesta

dos arrollamientos de accin

Motor elctrico, de giro continuo

Motor elctrico de paso a paso

Accionamiento por presin

Presin, directo

Depresin, directo


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Presin diferencial

Termmetro, medidor de temperatura

Caudalmetro (medidor de caudal)

Volmetro (medidor de volumen)

Presostato

Detector o sonda de presin

Detector o sonda de caudal de paso

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Indicador

Smbolos especiales: elementos de mando sin contacto (no normalizados)

Detector de proximidad o rflex

Tobera en general, emisor del detector de paso o barrera neumtica

Receptor alimentado del barrera neumtica

detector de paso o

Detector por obturacin de fuga

Detector de paso o barrera neumtica, en forma de horquilla


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Amplificadores

Amplificador (por ejemplo de 0,5 mbar a 100 mbar)

Amplificador de caudal

Vlvula distribuidora 3/2 con amplificador

Convertidores de seales (no estn normalizados) )

Electrovlvula cerrada)

3/2

vas

N.C.

(normalmente

Interruptor neumtico (presostato)

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Contadores (no estn normalizados)

Contador de sustraccin

Contador de diferencia

Contador de adicin

Planos neumticosLos planos son dibujos que representan las vistas de un objeto desde distintas posiciones o de un sistema para conocer la ubicacin de sus componentes para un funcionamiento eficiente. En esta ltima definicin se ubican los planos neumticos los cuales permiten comprobar el correcto funcionamiento de un sistema y diagnosticar sus fallas a travs de la interpretacin de la simbologa correspondiente. Para leer e interpretar planos neumticos se requiere conocer la simbologa correspondiente.

Fallas neumticasEntre las fallas neumticas ms comunes estn: ruido y calor excesivo, caudal de aire comprimido incorrecto, presin incorrecta, operacin defectuosa, entre otras. Para ayudar a localizar los defectos y orientar el mantenimiento de sistemas neumticos se presentan los siguientes cuadros para mejor comprensin:


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Fallas

Localizacin

Causas

Soluciones

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SuciedadCompresor

Presencia de impurezas Acoplamiento no alineado Compresor desgastado o daado. Acoplamiento no alineado Motor desgastado o daado. Ajuste incorrecto, mbolo o asiento desgastado

RUIDO EXCESIVO

Motor neumtico

Vlvula

Sustituir filtros sucios. Eliminar restricciones de la canalizacin de entrada del compresor. Limpiar el filtro de admisin. Verificar la rotacin del motor Revisar y cambiar el aceite de lubricacin. Apretar las conexiones. Purgar el depsito de aire Alinear las unidades y verificar las condiciones de los retenedores y molineras. Instalar manmetros Regular la presin correcta. Sustituir filtros sucios. Limpiar o destapar vlvula de succin del compresor. Verificar la rotacin del motor Apretar las conexiones Purgar el agua del sistema Alinear las unidades y verificar las condiciones de los retenedores y molineras Localizar y corregir cualquier friccin mecnica Verificar con los planos si existe sobrecarga Regular con manmetros la presin correcta de trabajo Revisar y/o cambiar el aceite de lubricacin del compresor

Compresor caliente CALOR EXCESIVO

Suciedad Aireacin Vlvula de seguridad o descarga a presin excesiva Carga excesiva Compresor desgastado Presin alta

Motor neumtico caliente

Seguridad o descarga a presin excesiva Carga excesiva Motor desgastado Sistema de enfriamiento incorrecto de Regulacin incorrecta Vlvula desgastada Vlvula de descarga a presin excesiva

Vlvula seguridad

Ausencia de caudal

Lnea de succin bloqueada Motor del compresor no funciona Acoplamiento del compresor obstruido Vlvula direccional cerrada erradamente

Sustituir filtros sucios y aceite de lubricacin Purgar el sistema de aire Apretar las conexiones con fugas de aire Verificar la vlvula del depsito por posibles


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CAUDAL DE AIRE COMPRIMIDO

Flujo total descargado en la vlvula de seguridad Compresor deteriorado Control de flujo muy restringido Vlvula de seguridad o descarga con ajuste bajo Fuga de aire Compresor no opera (bombas variables) Compresor, vlvula, motor, cilindro u otro componente desgastado

fugas Corregir la presin correcta y revisarlo si est defectuoso Ajustar Revisar o sustituir

Poco caudal de aire comprimido

Exceso de caudal de aire comprimido

Control de flujo muy abierto

Sin presin

Sin flujo Vlvula reductora de presin ajustada para menos Fuga de aire excesiva Vlvula reductora de presin gastada o deteriorada Fuga de aire Vlvula de seguridad gastada Aire contaminado Acumulador defectuoso o prdida de carga Compresor, motor o cilindro gastados Vlvula reductora de

Sustituir filtros sucios yaceite de lubricacin.

Apretar las conexiones

Baja presin

PRESIN INCORRECTA Presin irregular

con fuga de aire Purgar el sistema Verificar la vlvula del depsito por posibles fugas Corregir la presin correcta y revisarlo si est defectuoso Ajustar Revisar o sustituir

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Presin excesiva

presin o de descarga mal ajustada Compresor no opera Vlvula reductora de presin gastada o deteriorada Sin flujo o presin Llave lmite o vlvula de secuencia mecnica o elctrica, no opera o mal ajustada. Rigidez mecnica Cilindro o motor gastado o daado Localizar y corregir la rigidez del motor Revisar o sustituir Lubricar

OPERACIN DEFECTUOSA

Sin movimiento

Movimiento lento

Poco flujo Presin insuficiente Sin lubricacin las piezas mviles Cilindro o motor gastado o daado Presin irregular Aire no fluido Sin lubricacin las piezas mviles Cilindro o motor gastado o daado de carga Flujo excesivo

Movimiento irregular

Velocidad o movimiento excesivo

Los instrumentos, herramientas y materiales que se emplee van a depender del tipo de falla que se presente, igualmente las normas de seguridad deben ser cumplidas estrictamente.


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Diseo e instalacin de sistemas neumticosPara la elaboracin de un sistema neumtico se realiza el siguiente procedimiento: 1. Se lee e interpreta el plano suministrado 2. Se escogen los componentes 3. Se disponen adecuadamente los componentes 4. Se conectan los diferentes componentes de acuerdo al plano suministrado 5. Se regula la presin de trabajo observando las normas de seguridad e higiene 6. se pone en marcha el circuito activando la vlvula direccional 7. Se verifica el correcto funcionamiento

Ejemplo de simulacin de un sistema neumticoMando de un cilindro de doble efecto por medio de un pulsador para su salida y regreso al alcanzar la posicin final por medio de un final de carrera, regulando la velocidad de salida del cilindro y regresando lo ms rpidamente.

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Posicin de reposo, todava no se ha accionado el pulsador y el mbolo ha alcanzado la posicin final de carrera

Se ha accionado el pulsador y el mbolo ha alcanzado la posicin final de carrera


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GLOSARIOFlujmetro: instrumento utilizado para medir la diferencia de presin entre el fluido a baja velocidad que pasa por un tubo de entrada y el fluido a alta velocidad que pasa por un orificio de menor dimetro, con lo que se determina la velocidad de flujo y, por tanto, el caudal. Fuerza: accin capaz de deformar un cuerpo o de variar su velocidad. La fuerza es una magnitud vectorial, es decir, tiene direccin, sentido e intensidad. Fuga: escape o salida accidental de un fluido. Generador de energa neumtica: compresor de aire que tiene la capacidad de transformar la energa mecnica en energa neumtica. Manmetro: instrumento utilizado en el sistema neumtico para medir la66 FUNDAMENTOS DE NEUMTICA INDUSTRIAL

diferencia entre la presin de un fluido y la presin atmosfrica local. Motor neumtico: elemento encargado de transformar la energa neumtica entregada por las vlvulas en energa mecnica. Neumtica: parte de la mecnica que estudia el equilibrio y movimiento de los gases. La utilizacin del aire comprimido juega un papel importante en el desarrollo de aplicaciones automatizadas. Newton: unidad fsica de fuerza en el sistema MKS (metro, kilo, segundo); es la fuerza que a la masa de 1 kg le comunica la aceleracin de 1 m por segundo cada segundo. Pascal: unidad fsica de presin en el sistema internacional; equivale al producto del newton por el recproco del metro cuadrado. Presin: es la cantidad de fuerza aplicada a un objeto o una sustancia, dividida por el rea (en pulgadas cuadradas) sobre la cual se aplica la fuerza. partiendo de la presin atmosfrica (presin relativa). Smbolo grfico: figura que representa un elemento, dispositivo o aparato. Sistema neumtico: conjunto de componentes que estructuran la instalacin de un equipo o herramientas que funcionan con aire comprimido. Las presiones pueden ser medidas desde el vaco absoluto (presin absoluta), o


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REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

Dickson T. R. (1982). Introduccin a la Qumica, Primera Edicin, Publicaciones Culturales. Mxico Festo Didactic (1992). Manual de Estudio Iniciacin a la Neumtica. Caracas. SENA Centro Internacional Colombo Alemn. (s/f). Neumtica Bsica. Barranquilla. www.sapiens.com. Neumtica general. Consulta en lnea mes de diciembre de 2007 y enero 2008

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fundamentos de neumatica industrial

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