NEUMÁTICA

Energía neumática

Es un tipo de energía como lo puede ser la eléctrica, la hidráulica..., pero este tipo de energía se basa en el comportamiento del aire comprimido mediante la presión y sus efectos mecánicos.

Magnitudes y unidades

Se toman dos magnitudes básicas:

La presión: que es la cantidad de fuerza que se ejerce en una superficie. Se mide en: Pascales (SI), bar (=105 Pa), en atmósferas (=101.300 Pa), mm de Hg (=760 Pa). Valores de presión:

&Presión máxima admisible (PMA): mayor valor de la presión efectiva a la que un instrumento pude estar sometido.

&Presión de entrada (Pe): presión de aire comprimido a la entrada de un componente neumático.

&Presión de salida (Ps): es la que posee el aire a la salida de un componente neumático.

&Presión diferencial (P): diferencia de presión entre entrada y salida.

El caudal: de un fluido es el volumen de éste que fluye a través de una sección de un conductor en la unidad de tiempo. Se mide en: m3/s, L/min, L/s, m3/min, m3/h.

Circuito neumático

Dispositivo por el cual puede circular el aire comprimido. Componentes:

Grupo compresor: suministra la presión. Se compone de:

&Compresor: es el principal. Aumenta la presión del aire de la atmósfera. Presión de salida entre 6 y 7 bar. Representado por

&Motor auxiliar comunica el movimiento de rotación de eje del compresor. Puede ser eléctrico o de combustión. Representado por

&Refrigerador: disminuye la ta a la salida del compresor eliminando hasta el 80% de agua que contiene. Representado por

&Depósito: no se utiliza siempre, solo cuando se necesita almacenar para su uso posterior. Representado por

&Unidad de mantenimiento: serie de dispositivos que regulan la buena calidad del aire comprimido. Representado por

Son:

•Filtro: somete al aire a un proceso de centrifugado, proyectando sobre las paredes del filtro las impurezas.

•Regulador: asegura una presión estable de aire en el circuito neumático.

•Lubricador: añade aceite nebulizado al aire, evitando la oxidación de los componentes y asegurando el buen deslizamiento.

Tuberías

Conducciones que forman la red de distribución del aire comprimido. Suelen ser de acero y se instalan con una cierta inclinación para que el vapor de agua no se acumule en ningún punto. Representación:

Actuadores neumáticos

Transforman la energía acumulada en el aire comprimido en energía mecánica. Se denominan genéricamente cilindros. Un cilindro es un tubo que está cerrado por los extremos en cuyo interior se desliza un émbolo que está solidario con un vástago que atraviesa uno de los fondos. Dispone de aberturas por donde entra y sale el aire.

La capacidad de trabajo de un cilindro viene determinada por dos magnitudes:

Carrera (e): desplazamiento que efectúa el émbolo en el interior del cilindro. Depende de la longitud de desplazamiento del vástago.

Diámetro (D): determina la superficie del émbolo.

Cilindro de simple efecto

Aquí el desplazamiento del émbolo por acción del aire comprimido tiene lugar solamente en el sentido de carrera de avance. El retroceso se consigue mediante otra fuerza externa. Se representa por

Cilindro de doble efecto

Aquí el émbolo se lleva acabo en los dos sentidos (carrera de avance y retroceso), por lo que necesitan orificios o aberturas de alimentación en cada una de las dos cámaras. Se representa por

Elementos de distribución o válvulas

Las válvulas constituyen un elemento esencial del circuito, siendo el dispositivo que dirige y regula el paso del aire comprimido.

Para identificar y representar un tipo de válvula tenemos en cuenta:

Tipo de válvula: viene dado por dos cifras (la 1ª indica el número de orificios o vías y la 2ª el número de posiciones de trabajo).

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

Conexiones: se indican de forma distinta según se trate de una:

Fuente de aire comprimido Salida libre

Tipos de válvulas:

Válvulas distribuidoras, encargadas de interrumpir, permitir pasar o desviar el aire comprimido:+

•Válvula 2/2. Es la más elemental. Puede disponer de dos orificios o vías para el aire y de dos posiciones de control o de trabajo. Se representa por:

Funcionamiento: en reposo la entrada por un orificio está cerrada, al presionar el vástago ambos orificios se comunican, pero al ceder la presión el aire obliga a ascender al vástago y la válvula queda cerrada.

•Válvula 3/2. Dispone de tres orificios y a posiciones de control. Se representa por:

Funcionamiento: en reposo los orificios 2 y 3 se conectan, mientras que el 1 queda bloqueado. Al presionar el vástago los orificios 1 y 2 se comunican y el 3 se bloquea. Al cesar la presión vuelven a comunicarse los 2 y 3 y a bloquearse el 1.

•Válvula 5/2. Dispone de cinco orificios y dos posiciones de control. Se representa por:

Funcionamiento: en reposo los orificios 1 y 2 están conectados, a la vez que los 4 y 5, el 3 queda bloqueado. Al presionar el vástago se conectan el 1 con el 4 y el 2 con el 3, quedando el 5 bloqueado. Si se deja de presionar, todo vuelve a la posición de reposo.

Elementos auxiliares

A éstos también se les suele llamar válvulas. Entre las más habituales se destacan:

Válvulas antirretorno: Permiten la circulación sólo en un sentido, para ello dispone de un resorte unido a una pieza de cierre. En reposo, el paso de aire a través de la conducción está bloqueado. Cuando el aire pretende pasar, la presión vence la resistencia del resorte y se abre la conducción. Se clasifican según diámetro y caudal máximo. Se representa por:

Válvulas de doble efecto o selectoras de circuito: disponen de tres orificios de entrada de aire y de un pistón que se desplaza en el interior y bloquea una u otra entrada. Se representa por:

Válvulas reguladoras de caudal: son unas válvulas que tienen un tornillo que disminuye o aumenta la sección del conducto, permitiendo la regulación del caudal de aire que circula. Se representa por:

Acciones conjuntas de válvulas y cilindros

Mando de cilindro de simple efecto mediante dos válvulas 2/2. Símbolo:

Mando de un cilindro de simple efecto mediante la válvula 3/2. Símbolo:

Mando de un cilindro de doble efecto mediante dos válvulas 3/2.