CLASE 17/04/2012

NEUMÁTICA

En cualquier proceso de producción industrial se utilizan diferentes tipos de energía:

• Humana
• Eléctrica
• Hidráulica
• Neumática

La neumática estudia el comportamiento del aire comprimido mediante presión y sus efectos mecánicos.  

CIRCUITO NEUMÁTICO

Dispositivo formado por un conjunto de elementos unidos entre si a través de los cuales puede circular el aire comprimido.

Componentes de un circuito neumático:

• Grupo compresor: Suministra la presión necesaria al aire para que pueda circular por el circuito.
• Tuberías: Canalizan el caudal de aire hasta los elementos de trabajo.
• Actuadores neumáticos: Son los que desarrollan el trabajo. Se denominan cilindros.
• Elementos de distribución: Permiten o impiden el paso de aire y lo suministran a los distintos elementos de trabajo. Se denominan válvulas.
• Elementos auxiliares: Desempeñan distintas funciones: protección, regulación,...Los más usados son los dispositivos antirretorno y los reguladores de caudal.

GRUPO COMPRESOR

• Compresor: Es el elemento básico del grupo. Su función es la de aumentar la presión del aire del sistema. Suele ir provisto de un filtro para eliminar las impurezas.
• Motor auxiliar: Se encarga de comunicar el movimiento de rotación al eje del compresor.
• Refrigerador: Se encarga de disminuir la temperatura del aire a la salida del compresor.
• Depósito: En caso necesario, se dispone de un depósito a la salida del refrigerador para almacenar aire comprimido y utilizarlo cuando sea necesario.
• Unidad de mantenimiento (conjunto FRL): La calidad del aire es esencial para el buen funcionamiento y mantenimiento de las instalaciones neumáticas. Esta calidad se consigue mediante tres operaciones: filtración, regulación y lubricación.

TUBERÍAS

Son las conducciones que forman la red de distribución del aire comprimido.

Suelen ser de acero o latón, excepto en las portátiles que pueden ser de plástico o caucho.

Se instalan con una pequeña inclinación (1,5º) para que el vapor de agua condensado no se almacene en ningún punto.

Se representan simbólicamente mediante líneas continuas que unen los distintos elementos del circuito neumático.


ACTUADORES NEUMÁTICOS

Transforman la energía acumulada en aire comprimido en energía mecánica mediante un movimiento rectilíneo o de vaivén.

 

• Tubo de sección constante, cerrado por sus extremos.
• En su interior se desliza un émbolo solidario con un vástago.
• El émbolo divide al cilindro en dos volúmenes llamados cámaras.
• Hay una abertura en cada cámara para que entre y salga el aire.

La capacidad de trabajo de los cilindros viene determinada por:

• Carrera: Desplazamiento que efectúa el émbolo en el interior del cilindro. De ella depende la longitud del vástago.
• Diámetro: Determina la superficie del émbolo.

CLASIFICACIÓN DE LOS ACTUADORES NEUMÁTICOS

•  Cilindros de simple efecto: El desplazamiento del émbolo por acción del aire comprimido tiene lugar sólo en el sentido de la carrera de avance. El retroceso se consigue gracias a la intervención de otra fuerza interna o externa, generalmente por la acción de un muelle de retorno en el interior del cilindro.

EL CILINDRO SÓLO REALIZA TRABAJO EN EL SENTIDO DE LA CARRERA DE AVANCE.

• Cilindros de doble efecto: El desplazamiento del émbolo por acción del aire comprimido se lleva a cabo en los dos sentidos, en la carrera de avance y de retroceso. Esto supone la existencia de aberturas de alimentación en cada una de las dos cámaras.

 EL CILINDRO  REALIZA TRABAJO EN LOS DOS SENTIDOS, AVANCE Y RETROCESO.

SIMBOLOGÍA DE LOS ACTUADORES NEUMÁTICOS

COMPARACIÓN CILINDROS DE SIMPLE/DOBLE EFECTO

Los cilindros de doble efecto son los más utilizados a nivel industrial, ya que presentan grandes ventajas respecto a los de simple efecto:

• Pueden desarrollar trabajo en ambos sentidos del movimiento.
• No hay pérdida de esfuerzo por compresión del muelle de retorno.
• Su régimen de funcionamiento se puede ajustar con mucha precisión.
• La carrera, tanto de avance como de retroceso, corresponde a toda la longitud del cilindro.

ELEMENTOS DE DISTRIBUCIÓN Ó VÁLVULAS

Elemento que dirige y regula el paso de aire comprimido.

Las válvulas reguladoras se encargan de interrumpir, dejar pasar o desviar el aire comprimido.

Identificación de válvulas:

Tipo de válvula: número de orificios ó vías para el aire de que dispone y la segunda, el número de posiciones de que dispone.

Sentido de circulación del aire: se indica mediante flechas que se insertan en el interior de cada cuadro.

Tipo de conexiones a las tuberías:

• Si es una fuente de aire comprimido:    

         

• Si es una salida libre:

Modos de mando y retorno: se representan a izquierda y derecha respectivamentre y se simbolizan de diferente modo según tipo

ELEMENTOS AUXILIARES

Desempeñan funciones de regulación y control.

Las más habituales son:

Antirretorno: Permiten la circulación de aire por las tuberías en un determinado sentido y la impiden en el contrario. Están formadas por un resorte unido a la pieza de cierre.

• En posición de reposo, paso de aire bloqueado.
• En sentido permitido, la presión del aire vence a la resistencia del resorte y se abre la conducción.

De doble efecto o selectora de circuito: Tres orificios de entrada de aire y un pistón que se desplaza para bloquear alternativamente una u otra entrada.

Reguladoras de caudal: Disponen de un tornillo mediante el que se aumenta o disminuye la sección del conducto, permitiendo la regulación del caudal que circula.