Post on 06-Jul-2015
2
ÍNDEX
1. Introducción y Teoría del aire.
2. Simbología ISO 1219-1.
3. Funcionamiento Componentes Neumáticos.
4. Diseño de Circuitos Neumáticos.
4
Contenido
Composición del aire.
Presión atmosférica.
Aire comprimido industrial.
Presión.
Unidades de presión.
Presión y fuerza.
Introducción.
5
Introducción
¿Que es Neumática ? La técnica que trata del aprovechamiento de las
propiedades que tiene el aire comprimido.
Propiedades del aire comprimido : Fluidez: no ofrecen ningún tipo de resistencia al
desplazamiento. Compresibilidad: un gas se puede comprimir en un
recipiente cerrado aumentando la presión. Elasticidad: la presión ejercida en un gas se transmite
con igual intensidad en todas las direcciones ocupando todo el volumen que lo engloba.
6
Composición del aire
El aire que respiramos es elástico, comprimible y fluido.
Damos por hecho que el aire llena todo el espacio que lo contiene.
El aire se compone básicamente de nitrógeno y de oxígeno.
Composición por VolumenNitrogeno 78.09% N2
Oxígeno 20.95% O2
Argón 0.93% ArOtros 0.03%
7
Presión Atmosférica
La presión atmosférica es causada por el peso del aire sobre nosotros.
Esta es menor cuando subimos una montaña y mayor al descender a una mina.
La presión varía con las condiciones atmosféricas.
8
Atmósfera Standard
Una atmósfera standard se define por la Organización Internacional de Aviación Civil. La presión y temperatura al nivel del mar es 1013.25 milli bar absoluta y 288 K (15OC).
1013.25 m bar
9
Atmósfera y vacio
La potencia de la presión atmosférica es evidente en la industria de manipulación donde se utilizan ventosas y equipos de vacio.
El vacio se consigue evacuando todo el aire de un sitio determinado.
10
Aire comprimido industrial
Las presiones se dan en bar (relativos a la presión atmosférica).
El zero del manómetro es la presión atmosférica.
Para cálculos se utiliza la presión absoluta:Pa = Pg + Patmósfera.
Se asume para cálculos rápidos que 1 atmósfera equivale a 1.000 mbar.
En realidad 1 atmósfera equivale a 1.013 mbar.
Rangobajo
Rangoindustrialtípico
01234
5
67
8
910
111213
1415
1617
01234
5
67
8
910
111213
1415
16
Pre
sión
abs
olut
abar
Pre
sión
man
omét
rica
bar
Vacio total
Atmósfera
RangoIndustrialampliado
11
Presión
1 bar = 100.000 N/m2 (Newtons por metro cuadrado).
1 bar = 10 N/cm2
1.000 mbar = 1 bar El sistema de medidas
anglosajón utiliza los pies por pulgada cuadrada (psi)1 psi = 68.95mbar14.5 psi = 1bar
12
Unidades de presión
Existen diversas unidades de medida de presión. Se muestran algunas de ellas y sus equivalencias:
1 bar = 100.000 N/m2 1 bar = 100 kPa 1 bar = 14.50 psi 1 bar = 10.197 kgf/m2
1 mm Hg = 1,334 mbar approx. 1 mm H2O = 0,0979 mbar approx.
1 Torr = 1mmHg abs (para vacio)
13
Presión y fuerza
El aire comprimido ejerce una fuerza de igual valor en todas las direcciones de la superficie del recipiente que lo contiene.
El líquido en un recipiente será presurizado y transmitido con igual fuerza.
Por cada bar de manómetro, se ejercen 10 Newtons uniformemente sobre cada centímetro cuadrado.
14
Presión y fuerza
La fuerza que se desarrolla sobre un pistón debida a la presión del aire comprimido es el área efectiva multiplicada por la presión:
Fuerza =D2
40PNewtons
D mm
P bar
16
Presión y fuerza
Si ambas conexiones de un cilindro de doble efecto se conectan a la misma presión el cilindro se moverá debido el diferencial de presión que hay en ambas cámaras.
Si el cilindro es de doble vástago el cilindro no se moverá.
18
Los Símbolos Neumáticos están diseñados conforme a la Norma Internacional ISO 1219-1 1991.
Cubre la Simbología Gráfica para Sistemas y Componentes de Accionamiento por Fluido.
La Numeración de las Válvulas no está cubierta por la Norma ISO. Este aparatado se toma de la recomendación de CETOP RP 68 P.
Normas: simbología gráfica
20
Acondicionamiento
Separador de agua con purga manual
Separador de agua con purga automática
Filtro con purga manual
Filtro con purga automática
Lubricador
21
Acondicionamiento y generación
Secador
Refrigerador con líneas refrigerantes
Calentador
Combinación calentador y refrigerador
Compresor y motor eléctrico
Depósito de aire
Válvula de paso
Filtro de aire
M
23
Reguladores de presión
El símbolo de un regulador de presión representa en estado normal el muelle manteniendo la válvula del regulador abierta para conectar la alimentación a la salida.
La línea rallada representa la realimentación que se opone al muelle y permite variar el caudal a través de la válvula hasta cerrar el paso de aire.
Regulador regulable con manómetro.
Regulador regulable.
25
Válvulas de seguridad
El símbolo de una válvula de seguridad representa en estado normal un muelle manteniendo la válvula normalmente cerrada.
Válvula de seguridad regulable
La línea de trazos representa la señal de control que se opone al muelle y se puede imaginar que ayuda a permitir el paso de caudal. Cuando la presión alcanza y supera la presión de taraje la línea de caudal permitirá el paso de aire .
Válvula de seguridad pretarada
27
Actuadores
El símbolo del cilindro puede ser de cualquier longitud superior a “l”.
El pistón y el vástago se pueden mostrar retraídos o extendidos.
“ l”
28
Simple efecto
Simple efecto vástago retraído.
Simple efecto vástago extendido.
Simple efecto magnético vástago retraído. *
Simple efecto magnético vástago extendido. *
* La ISO 1219-1 no muestra ejemplos para cilindros magnéticos
29
Simple efecto sin muelle
Simple efecto normalmente retraído, la fuerza externa lo hace retornar.
Simple efecto normalmente extendido, la fuerza externa lo retorna.
Simple efecto magnético normalmente retraído la fuerza externa lo retorna.
Simple efecto magnético normalmente extendido, la fuerza externa lo retorna.
Nota: los componentes suelen ser de doble efecto aplicados como simple efecto
30
Doble efecto
Doble efecto amortiguación regulable.
Doble efecto doble vástago.
Doble efecto magnético. *
Doble efecto magnético sin vástago. *
* La ISO 1219-1 no muestra ejemplo de cilindros sin vástago o magnéticos
31
Actuadores rotativos
Actuador de giro de doble efecto.
Motor neumático de un sentido de giro.
Motor neumático bidireccional.
32
Símbolos cilindros simplificados
Simple efecto retorno por carga.
Simple efecto retorno por muelle.
Doble efecto sin amortiguación.
Doble efecto amortiguación regulable.
Doble efecto doble vástago.
34
Estructura simbología válvulas
La función que cumple una válvula viene dada por 2 números separados por una barra, ej. 3/2..
El primer número indica el número de vías de la válvula. Es decir, entradas, salidas y escapes excluyendo los pilotajes y señales externas.
El segundo número indica el número de posibles estados de la válvula.
35
Estructura simbología válvulas
Así una válvula 3/2 dispone de 3 conexiones (normalmente una entrada, una salida y un escape) y 2 posiciones (una posición de reposo y otra actuada).
Los cuadrados pertenecen a una sola válvula.
normalactuada
36
Estructura simbología válvulas
Cada una de las posiciones de la válvula se muestran unidas en el símbolo de la válvula.
normalactuada
El símbolo de la válvula muestra las posiciones unidas final con final.
normalactuada
37
Estructura simbología válvulas
Las conexiones se muestran en tan solo una de las posiciones y indican el estado que prevalece.
normal
Junto a una posición concreta se muestra el actuador correspondiente.
Accionando el pulsador se actúa la válvula
38
Estructura simbología válvulas
Junto a una posición concreta se muestra el actuador correspondiente.
Accionando el pulsador se actúa la válvula
Posición de reposo producida por un muelle
Junto a una posición concreta se muestra el actuador correspondiente.
Posición de reposo producida por un muelle
Accionando el pulsador se actúa la válvula
39
Estructura simbología válvulas
Cuando se actúa la válvula su símbolo se puede visualizar con las conexiones alineadas en cada uno de los estados.
Cuando se actúa la válvula su símbolo se puede visualizar con las conexiones alineadas en cada uno de los estados.
40
Accionamiento cilindro s/e
Accionamiento de un cilindro s/e.
Variante vástago en reposo a más, pulsando a menos.
Ver accionamiento cilindro s/e vástago extendido.
41
Acc. cilindro s/e retorno masa
Ver accionamiento cilindro s/e retorno masa.
Posibles inconvenientes.
42
Conexionado de válvulas en serie
Se han de accionar ambas válvulas para que actue el cilindro.
Cumplen la función “Y”. En sistemas de seguridad se
precisa el mando bimanual. Combinar dos válvulas 3/2 y
un cilindro s/e para cumplir una función “O”.
3
12 10
1
2
3
12 10
1
2
43
Accionamiento cilindro d/e
Se precisan dos válvulas 3/2 para accionar un solo cilindro.
Características del cilindro en posición de reposo.
44
Estructura simbología válvulas
El símbolo de una válvula 5/2 se construye de la misma manera. Para cada una de las posiciones se muestran cada uno de los conductos. Entre las 5 conexiones hay 1 entrada, 2 salidas y 2 escapes.
45
Estructura simbología válvulas
Juntando los dos rectángulos y añadiendo los actuadores se construye el símbolo de la válvula. Las conexiones se han de mostrar en la posición de reposo.
Juntando los dos rectángulos y añadiendo los actuadores se construye el símbolo. Las conexiones se han de mostrar en la posición de reposo.
46
Mando cilindro d/e con 5/2
La válvula 5/2 ejecuta los dos movimientos del cilindro.
Con la válvula en reposo el cilindro a mas. En ambas posiciones el cilindro esta en
presión. Ver la conexión con el cilindro
a mas en reposo.
24
15 3
14 12
47
Estructura simbología válvulas
Espacio recomendado para las conexiones:
1/4 l
1/4 l
1/2 l
1 l
1 /4 l
1/2 l
1/4 l
1/2 l
1/4 l
1/4 l
1/2 l
48
Estructura simbología válvulas
Las diferentes posiciones se pueden colocar a derecha o izquierda independientemente pero el actuador ha de estar junto a la posición que actúa.
Diversos símbolos pueden indicar lo mismo.
normalmentecerrado
normalmenteabierto
49
Estructura simbología válvulas
Las diferentes posiciones se pueden colocar a derecha o izquierda independientemente pero el actuador ha de estar junto a la posición que actúa.
Diversos símbolos pueden indicar lo mismo.
Conexionado al revés
51
Válvulas
Válvula 2/2
Válvula 3/2
Posición de reposo
Válvulas básicas antes de añadir los actuadores:
Ejemplos, pulsador con retorno por muelle:
52
Válvulas
Válvula 2/2
Válvula 3/2
Actuada
Válvulas básicas antes de añadir los actuadores:
Ejemplos, pulsador con retorno por muelle:
53
Válvulas
Válvula 5/2
Válvula 4/2
Posición de reposo
Válvulas básicas antes de añadir los actuadores:
Ejemplos, pulsador con retorno por muelle:
54
Válvulas
Actuada
Válvula 5/2
Válvula 4/2
Válvulas básicas antes de añadir los actuadores:
Ejemplos, pulsador con retorno por muelle:
55
Válvulas 5/3
Las válvulas de tres posiciones tienen una posición central por muelle o con control manual mediante palanca p.e.
La función de la válvula varía en la posición según el tipo de válvula. Se pueden considerar tres tipos diferentes :1. Ttodas las conexiones cerradas.2. Alimentación cerrada, salida a escape.3. Alimentación a ambas salidas, escapes cerrados.
56
Válvulas 5/3
Todas las válvulas se muestran en la posición de reposo.
Tipo 1. Conexiones cerradas:
Tipo 2. Salidas a escape:
Tipo 3. Alimentación a salidas:
57
Válvulas 5/3
Todas las válvulas mostradas en la primera posición actuada.
Tipo 1. Conexiones cerradas:
Tipo 2. Salidas a escape:
Tipo 3. Alimentación a salidas:
58
Válvulas 5/3
Todas las válvulas se muestran en la posición de reposo.
Tipo 1. Conexiones cerradas:
Tipo 2. Salidas a escape:
Tipo 3. Alimentación a salidas:
59
Válvulas 5/3
Todas las válvulas mostradas en la segunda posición actuada.
Tipo 1. Conexiones cerradas:
Tipo 2. Salidas a escape:
Tipo 3. Alimentación a salidas:
60
Válvulas 5/3
Todas las válvulas mostradas en posición de reposo.
Tipo 1. Conexiones cerradas:
Tipo 2. Salidas a escape:
Tipo 3. Alimentación a salidas:
62
Mandos
Manual general
Pulsador
Tirador
Pulsador / tirador
Palanca
Pedal
Manual
Actuador giratorio
Pedal conprotección
63
Mandos
Presión piloto
Botón
Retorno por muelle
Rodillo
Rodillo unidireccional
Presión
Presión piloto
Presión diferencial
Enclavamiento3 posiciones
Mecánicos
64
Mandos
Solenoide
Solenoide pilotado
Solenoide pilotadocon mando manual y pilotaje interno
Solenoide con mando manual y pilotaje externo
Eléctricos
Cuando no se muestra pilotaje externo se asume que es interno