Neumatica Basica

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  1 NEUMÁTICA BÁSICA 1.1 CONCEPTOS BÁSICOS Muchos problemas de ingeniería han sido resueltos por la mecánica tradicional, pero a lo largo de los años y con el surgimiento de la tecnolo gía neumática y oleoneumáti ca se ha logrado simplific ar las máquinas, a la vez que se aumenta la automatización de las mismas. Como todos los gases el aire no tiene una forma determinada. Toma la del recipiente que lo contiene o la de su ambiente. Permite ser comprimido (compresión) y tiene la tendencia a dilatarse (expansión).  La neumática se dedica al estudio y aplicaciones del aire comprimido.  El aire comprimido es aire tomado de la atmósfera y confinado a presión en un espacio pequeño.  Hoy en día son muchos los sistem as que funcionan con este tipo de energía.  La neumática constituye una herramienta muy importante dentro del control automático en la industria.  Proporciona movimiento lineal y desarrolla grandes fuerzas.  Es la forma de energía más antigua que conoce el hombre.  En el siglo XX se estudia sus aplicaciones en la industria, por ser muy flexible y capaz de ser utilizada en cualquier industria.  Las instalaciones de aire comprimido son ampliamente usadas en todo tipo de industrias, incluso en todo tipo de transporte, aéreo, terrestre y marítimo. 1.1.1 Ventajas de la Neumática  El aire es de fácil captación y abunda en la tierra.  El aire no posee propiedades explosi vas  Cambios instantáneos de sentido  El trabajo con aire no daña los componente s de un circuito por efecto de golpes.  Las sobrecargas no constituyen situaciones peligrosas o que dañen los equipos en forma permanente.  Los cambios de temperatura no afectan en forma significativa.  Energía limpia. 1.1.2 Desventajas de la Neumática  En circuitos muy extensos se producen pérdidas de cargas considerables que se produce por la tubería y racores de unión  Requiere de instalaciones es peciales para recuperar el aire previamente emplea do  Las presiones de trabajo NO permiten aplicar grandes fuerzas si comparamos con Hidráulica.   Altos niveles de ruido ge nerado por la des carga del ai re hacia l a atmósfera.

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NEUMAacuteTICA BAacuteSICA

11 CONCEPTOS BAacuteSICOS

Muchos problemas de ingenieriacutea han sido resueltos por la mecaacutenica tradicional pero a lo largo de los antildeosy con el surgimiento de la tecnologiacutea neumaacutetica y oleoneumaacutetica se ha logrado simplificar las maacutequinas ala vez que se aumenta la automatizacioacuten de las mismas

Como todos los gases el aire no tiene una forma determinada Toma la del recipiente que lo contiene o lade su ambiente Permite ser comprimido (compresioacuten) y tiene la tendencia a dilatarse (expansioacuten)

bull La neumaacutetica se dedica al estudio y aplicaciones del aire comprimidobull El aire comprimido es aire tomado de la atmoacutesfera y confinado a presioacuten en un espacio pequentildeobull Hoy en diacutea son muchos los sistemas que funcionan con este tipo de energiacutea

bull La neumaacutetica constituye una herramienta muy importante dentro del control automaacutetico en laindustria

bull Proporciona movimiento lineal y desarrolla grandes fuerzasbull Es la forma de energiacutea maacutes antigua que conoce el hombrebull En el siglo XX se estudia sus aplicaciones en la industria por ser muy flexible y capaz de ser

utilizada en cualquier industriabull Las instalaciones de aire comprimido son ampliamente usadas en todo tipo de industrias incluso

en todo tipo de transporte aeacutereo terrestre y mariacutetimo

111 Ventajas de la Neumaacutetica

El aire es de faacutecil captacioacuten y abunda en la tierra

El aire no posee propiedades explosivas

Cambios instantaacuteneos de sentido

El trabajo con aire no dantildea los componentes de un circuito por efecto de golpes

Las sobrecargas no constituyen situaciones peligrosas o que dantildeen los equipos en formapermanente

Los cambios de temperatura no afectan en forma significativa

Energiacutea limpia

112 Desventajas de la Neumaacutetica

En circuitos muy extensos se producen peacuterdidas de cargas considerables que se produce por latuberiacutea y racores de unioacuten

Requiere de instalaciones especiales para recuperar el aire previamente empleado

Las presiones de trabajo NO permiten aplicar grandes fuerzas si comparamos con Hidraacuteulica

Altos niveles de ruido generado por la descarga del aire hacia la atmoacutesfera

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12 PROPIEDADES

Abundante Estaacute disponible para su compresioacuten praacutecticamente en todo el mundo en cantidadesilimitadas

Transporte El aire comprimido puede ser faacutecilmente transportado por tuberiacuteas incluso a grandesdistancias No es necesario disponer tuberiacuteas de retorno

Almacenable No es preciso que un compresor permanezca continuamente en servicio El airecomprimido puede almacenarse en depoacutesitos y tomarse de eacutestos Ademaacutes se puede transportar en recipientes (botellas)

Temperatura El aire comprimido es insensible a las variaciones de temperatura garantiza untrabajo seguro incluso a temperaturas extremas

Antideflagrante No existe ninguacuten riesgo de explosioacuten ni incendio por lo tanto no es necesariodisponer instalaciones antideflagrantes que son caras

Limpio El aire comprimido es limpio y en caso de faltas de estanqueidad en elementos no

produce ninguacuten ensuciamiento Esto es muy importante por ejemplo en las industrias alimenticiasde la madera textiles y del cuero

Velocidad Es un medio de trabajo muy raacutepido y por eso permite obtener velocidades de trabajomuy elevadas

A prueba de sobrecargas Las herramientas y elementos de trabajo neumaacuteticos no tienen riesgoalguno de sobrecargas

Preparacioacuten El aire comprimido debe ser preparado antes de su utilizacioacuten Es preciso eliminar impurezas y humedad

Fuerza El aire comprimido es econoacutemico soacutelo hasta cierta fuerza Condicionado por la presioacuten deservicio normalmente usual de 700 kPa (7 bar) alcanzando fuerzas de 20000 a 30000 N

Escape El escape de aire produce ruido No obstante este problema ya se ha resuelto en gran

parte gracias al desarrollo de materiales insonorizantes Costos El aire comprimido es una fuente de energiacutea relativamente cara este elevado costo se

compensa en su mayor parte por los elementos de precio econoacutemico y el buen rendimiento

13 APLICACIONES DE LA NEUMAacuteTICA

La aplicacioacuten generalizada de la neumaacutetica en la industria es relativamente reciente ya que al igual queotras formas de transmisioacuten de energiacutea fue implementaacutendose poco a poco hasta lograr el nivel deutilizacioacuten alcanzado hoy en diacutea Con la neumaacutetica se puede lograr cualquier nivel de automatizacioacuten que

dependeraacute de los requerimientos de la maacutequina y tambieacuten del costo

En procesos industriales donde intervienen la manipulacioacuten y la roboacutetica se emplea mucho la neumaacuteticadebido al costo comparado con otros tipos de transmisioacuten Tiene tambieacuten sus limitaciones debido a lafuerza y a la falta de precisioacuten repetitiva

Existen aplicaciones donde no es el aire comprimido el que se utiliza para realizar un trabajo sino que seemplea aire por debajo de la presioacuten atmosfeacuterica (ventosas y bombas de vacio) y aprovechando lasinterferencias de un pequentildeo chorrito del mismo para producir una sentildeal (detectores o sensoresneumaacuteticos)

A continuacioacuten se hace una lista de algunas aplicaciones concretas de la neumaacutetica para poder tener unaidea de los campos tan diversos del uso del aire comprimido

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- Manipuladores industriales- Maacutequinas de taladro muacuteltiple- Embaladoras- Plataformas elevadoras industriales- Achaflanadoras de tubo

- Plegadoras de cajas de cartoacuten- Manipuladores de cargas- Robots Industriales- Robots didaacutecticos- Maacutequinas para el etiquetado y sellado de botellas- Maacutequinas para el mecanizado de madera- Curvadora de tubos- Maacutequina para el conformado taladrado y roscado de piezas- Prensas para madera- Contadoras y preseleccionadoras de piezas- Pulidoras

CAPIacuteTULO 2

GENERACION PREPARACION Y DISTRIBUCION DEL AIRE COMPRIMIDO

Lo anterior se debe cumplir si deseamos que las instalaciones y componentes neumaacuteticos seanconfiables cumpliendo de esta forma los requisitos miacutenimos de calidad del aire comprimido

21 GENERADORES

- Para producir aire comprimido se utilizan compresores que elevan la presioacuten del aire al valor de trabajodeseado- Es muy importante que el aire sea puro Si es puro el generador de aire comprimido tendraacute una largaduracioacuten- Tambieacuten deberiacutea tenerse en cuenta la aplicacioacuten correcta de los diversos tipos de compresores- Los compresores moacuteviles se utilizan en el ramo de la construccioacuten o en maacutequinas que se desplazan

frecuentemente

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22 TIPOS DE COMPRESORES

- Seguacuten las exigencias referentes a la presioacuten de trabajo y al caudal de suministro se pueden emplear diversos tipos de construccioacuten- Se distinguen dos tipos baacutesicos de compresores

- El primero trabaja seguacuten el principio de desplazamiento La compresioacuten se obtiene por la admisioacuten delaire en un recinto hermeacutetico donde se reduce luego el volumen- El otro trabaja seguacuten el principio de la dinaacutemica de los fluidos El aire es aspirado por un lado ycomprimido como consecuencia de la aceleracioacuten de la masa

221 Compresores de eacutembolo o pistoacuten

Compresor de eacutembolo oscilante Este es el tipo de compresor maacutes difundido actualmente Es apropiado

para comprimir a baja media o alta presioacuten Su campo de trabajo se extiende desde 100 kPa (1 bar) avarios miles de kPa

- Algunos fabricantes ya estaacuten usando tecnologiacutea denominada libre de aceite es decir sus compresoresno utilizan aceite lo que los hace muy apetecibles para la industria quiacutemico farmaceacuteutica y hospitales

- Para obtener el aire a presiones elevadas es necesario disponer varias etapas compresoras El aireaspirado se somete a una compresioacuten previa por el primer eacutembolo seguidamente se refrigera para luegoser comprimido por el siguiente eacutembolo El volumen de la segunda caacutemara de compresioacuten es enconformidad con la relacioacuten maacutes pequentildeo

- Durante el trabajo de compresioacuten se forma una cantidad de calor que tiene que ser evacuada por elsistema refrigeracioacuten

- Los compresores de eacutembolo oscilante pueden refrigerarse por aire o por agua

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222 Compresor de Membrana

- Una membrana separa el eacutembolo de la caacutemara de trabajo el aire no entra en contacto con las piezasmoacuteviles Por tanto en todo caso el aire comprimido estaraacute exento de aceite

223 Compresor Rotativo Multicelular

- Un rotor exceacutentrico gira en el interior de un caacuterter provisto de ranuras de entrada y salida

- Sus dimensiones son reducidas es silencioso su caudal praacutecticamente es uniforme y sin sacudidas

224 Compresor de Tornillo Helicoidal

- Los tornillos impulsan hacia el otro lado el aire aspirado axialmente- Los sentidos se traslapan con lo cual se logra flujo continuo- Los tornillos no se tocan entre siacute ni con la carcasa por lo que se utiliza un mecanismo externo

para sincronizar el movimiento- Ampliamente utilizado en la industria maderera por su limpieza y capacidad

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225 Compresor Roots

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El aire es llevado sin que el volumen sea modificado- En el lado de impulsioacuten la estanqueidad se asegura mediante los bordes de los eacutembolos rotativos- Puede proporcionar un gran caudal lo que lo hace especial para empresas que requieren soplar

mover gran cantidad de aire

TURBOCOMPRESORES

Trabajan seguacuten el principio de la dinaacutemica de los fluidos y son muy apropiados para grandescaudales Se fabrican de tipo axial y radial El aire se pone en circulacioacuten por medio de una o variasruedas de turbina Esta energiacutea cineacutetica se convierte en una energiacutea elaacutestica de compresioacuten

226 Compresor Axial

- La rotacioacuten de los alabes acelera el aire en sentido axial de flujo

- Comunica de esta forma una gran cantidad de energiacutea cineacutetica a la salida del compresor y por laforma constructiva se le ofrece al aire un mayor espacio de modo que obligan a una reduccioacuten dela velocidad

- Esta reduccioacuten se traduce en una disminucioacuten de la energiacutea cineacutetica lo que se justifica por haberse transformado en energiacutea de presioacuten

- Con este tipo de compresor se pueden lograr grandes caudales (200000 a 500000 msup3h) con flujouniforme pero a presiones relativamente bajas (5 bar)

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227 Compresor Radial

- Aceleracioacuten progresiva de caacutemara a caacutemara en sentido radial hacia fuera el aire en circulacioacutenregresa de nuevo al eje Desde aquiacute se vuelve a acelerar hacia afuera

- El aumento de presioacuten del aire se obtiene utilizando el mismo principio anterior con la diferencia

de que en este caso el fluido es impulsado una o maacutes veces en el sentido radial- Por efecto de la rotacioacuten los aacutelabes comunican energiacutea cineacutetica y lo dirigen radialmente haciafuera hasta encontrarse con la pared o carcasa que lo retorna al centro cambiando su direccioacuten

- En esta parte del proceso el aire dispone de un mayor espacio disminuyendo por tanto lavelocidad y la energiacutea cineacutetica lo que se traduce en la transformacioacuten de presioacuten

- Se logran grandes caudales pero a presiones tambieacuten bajas El flujo obtenido es uniforme

23 ELECCION DEL COMPRESOR

231 Caudal

1 Caudal teoacuterico2 Caudal efectivo o realbull Es interesante conocer el caudal efectivo del compresor Soacutelo eacuteste es el que acciona y regula

los equipos neumaacuteticosbull Los valores indicados seguacuten las normas representan valores efectivos (p ej DIN 1945)bull El caudal se expresa en m3min oacute m3h No obstante son numerosos los fabricantes que

solamente indican el caudal teoacuterico

232 Presioacuten

ndash Presioacuten de servicio ndash Presioacuten de trabajo En la mayoriacutea de los casos es de 600 kPa (6 bar)

Por eso los datos de servicio de los elementos se refieren a esta presioacuten

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Para garantizar un funcionamiento fiable y preciso es necesario que la presioacuten tenga un valor constante De eacutesta dependen

- La velocidad- Las fuerzas- El desarrollo secuencial de las fases de los elementos de trabajo

233 Accionamiento

- Los compresores se accionan por medio de un motor eleacutectrico o de explosioacuten interna- En la industria en la mayoriacutea de los casos los compresores se arrastran por medio de un

motor eleacutectrico- Generalmente el motor gira un nuacutemero de rpm fijo por lo cual se hace necesario regular el

movimiento a traveacutes de un sistema de transmisioacuten- El elemento de accionamiento tambieacuten puede ser un motor de combustioacuten interna Este tipo

de energiacutea es especialmente uacutetil para trabajos en terreno en que no se cuenta conelectricidad

- Si se trata de un compresor moacutevil eacuteste en la mayoriacutea de los casos se acciona por medio deun motor de combustioacuten (gasolina Diesel )

234 Regulacioacuten

Para adaptar el caudal suministrado por el compresor al consumo que fluctuacutea se debe proceder aciertas regulaciones del compresor Existen diferentes clases de regulaciones El caudal variacutea entre dosvalores liacutemites ajustados (presioacuten maacutexima y miacutenima)

bull Regulacioacuten de marcha en vaciacuteoa) Regulacioacuten por escape a la atmoacutesferab) Regulacioacuten por aislamiento de la aspiracioacuten

b) Regulacioacuten por apertura de la aspiracioacutenbull Regulacioacuten de carga parcial

a) Regulacioacuten de velocidad de rotacioacutenb) Regulacioacuten por estrangulacioacuten de la aspiracioacuten

bull Regulacioacuten por intermitencias

235 Refrigeracioacuten

bull Por efecto de la compresioacuten del aire se desarrolla calor que debe evacuarsebull En compresores pequentildeos las aletas de refrigeracioacuten se encargan de irradiar el calorbull

Los compresores mayores van dotados de un ventilador adicional que evacua el calorbull Cuando se trata de una estacioacuten de compresioacuten de maacutes de 30 kW de potencia no basta la

refrigeracioacuten por aire

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bull Entonces los compresores van equipados de un sistema de refrigeracioacuten por circulacioacuten de aguaen circuito cerrado o abierto

bull Una buena refrigeracioacuten prolonga la duracioacuten del compresor y proporciona aire maacutes friacuteo y enmejores condiciones

bull En ciertas circunstancias incluso permite ahorrar un enfriamiento posterior del aire u operar con

menor potencia

236 Lugar de emplazamiento

- Ubicacioacuten de la estacioacuten compresora Esta debe ubicarse en un lugar cerrado e insonorizadoa fin de minimizar el factor ruido

- El recinto ademaacutes debe contar con ventilacioacuten adecuada y el aire aspirado debe ser lo maacutesfresco limpio y seco posible

237 Acumulador de aire comprimido

- El acumulador o depoacutesito sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido- Compensa las oscilaciones de presioacuten en la red de tuberiacuteas a medida que se consume aire

comprimido- Gracias a la gran superficie del acumulador el aire se refrigera adicionalmente Por este

motivo en el acumulador se desprende directamente una parte de la humedad del aire enforma de agua

bull El tamantildeo de un acumulador de aire comprimido depende ndash Del caudal de suministro del compresor ndash Del consumo de aire ndash De la red de tuberiacuteas (volumen suplementario) ndash

Del tipo de regulacioacuten ndash De la diferencia de presioacuten admisible en el interior de la red

bull Para determinar el acumulador cuando el compresor funciona Intermitentemente existen cuadrosya establecidos

CAPITULO 3

DISTRIBUCIOacuteN DE AIRE COMPRIMIDO

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Como resultado de la racionalizacioacuten y automatizacioacuten las empresas precisan continuamente unamayor cantidad de aire

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- El diaacutemetro de las tuberiacuteas debe elegirse de manera que si el consumo aumenta la peacuterdida depresioacuten entre eacutel depoacutesito y el consumidor no sobrepase 10 kPa (01 bar)

- Si esto sucede la rentabilidad del sistema estaraacute amenazada y el rendimiento disminuiraacute- En la planificacioacuten de instalaciones nuevas debe preverse una futura ampliacioacuten de la demanda de

aire

- El montaje posterior de una red maacutes importante supone costos dignos de mencioacuten

32 TENDIDO DE LA RED

No solamente importa el dimensionado correcto de las tuberiacuteas sino tambieacuten el tendido de lasmismas Las tuberiacuteas requieren un mantenimiento y vigilancia regulares por cuyo motivo no debeninstalarse dentro de obras ni en emplazamientos demasiado estrechosEn el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacutea tenga un descenso en elsentido de la corriente del 1 al 2En consideracioacuten a la presencia de condensado las derivaciones para las tomas aire en el caso deque las tuberiacuteas esteacuten tendidas horizontalmente se dispondraacuten siempre en la parte superior del tubo

Asiacute se evita que el agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principal llegue atraveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada se disponen tuberiacuteas especiales en laparte inferior de la principalEn la mayoriacutea de los casos la red principal se monta en circuito cerrado Desde la tuberiacutea principal seinstalan las uniones de derivacioacuten

o Con este tipo de montaje de la red de aire comprimido se obtiene una alimentacioacutenuniforme cuando el consumo de aire es alto El aire puede pasar en dos direcciones

o En la red cerrada con interconexiones hay un circuito cerrado que permite trabajar encualquier sitio con aire mediante las conexiones longitudinales y transversales de la

tuberiacutea de aire comprimido

33 MATERIAL DE TUBERIAS

331 Tuberiacuteas principales

Para la eleccioacuten de los materiales tenemos diversas posibilidadesbull Cobre Tubo de acero negrobull Latoacuten Tubo de acero galvanizadobull Acero fino Plaacutestico

Las tuberiacuteas deben poderse desarmar faacutecilmente ser resistentes a la corrosioacuten y de preciomoacutedico Para casos especiales se montan tuberiacuteas de cobre o plaacutestico

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bull Las tuberiacuteas que se instalen de modo permanente se montan preferentemente con unionessoldadas

bull El inconveniente de estas uniones consiste en que al soldar se producen cascarillas que debenretirarse de las tuberiacuteas

bull De la costura de soldadura se desprenden tambieacuten fragmentos de oxidacioacuten por eso conviene y

es necesario incorporar una unidad de mantenimientobull En las tuberiacuteas de acero galvanizado los empalmes de rosca no siempre son totalmente

hermeacuteticos

332 Derivaciones hacia los receptores

bull Los tubos flexibles de goma solamente han de emplearse en aquellos casos en que se exija unaflexibilidad en la tuberiacutea y no sea posible instalar tuberiacuteas de plaacutestico por los esfuerzos mecaacutenicosexistentes Son maacutes caros y no son tan manipulables como las tuberiacuteas de plaacutestico

bull Las tuberiacuteas de polietileno y poliamida se utilizan cada vez maacutes en la actualidad para unir equipos

de maquinaria Con racores raacutepidos se pueden tender de forma raacutepida sencilla y econoacutemica

CAPITULO 4

PREPARACION DEL AIRE COMPRIMIDO

41 IMPURESAS

bull En la praacutectica se presentan muy a menudo los casos en que la calidad del aire comprimidodesempentildea un papel primordial

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bull Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceite lubricante yhumedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalaciones neumaacuteticas y a la destruccioacutende los elementos neumaacuteticos

bull Los inconvenientes que estas partiacuteculas sonSoacutelidas Desgaste y abrasiones obstrucciones en los conductos pequentildeos

Liacutequidas y gaseosas El aceite que proviene de la lubricacioacuten de los compresores provocaformacioacuten de partiacuteculas carbonases y depoacutesitos gomosos por oxidacioacuten y contaminacioacuten Por otrolado el agua en forma de vapor provoca oxidacioacuten de tuberiacuteas y elementos disminucioacuten de lospasos efectivos de las tuberiacuteas y elementos al acumularse las condensaciones

bull El agua llega al interior con el aire que aspira el compresor La cantidad de humedad depende ende la humedad relativa del aire que a su vez depende de la temperatura del aire y de lascondiciones climatoloacutegicas

bull La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire

bull El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorber como maacuteximo ala temperatura considerada

bull Filtrado correcto del aire aspirado por el compresor y utilizacioacuten de compresores exentos deaceite Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado

bull Existen varios procedimientos - Secado por absorcioacuten - Secado por adsorcioacuten - Secado por enfriamiento

411 Secado por absorcioacuten

bull El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimido pasa atraveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de agua entra en contacto

con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y se desprende como mezcla de agua ysustancia secante

bull Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente del absolvedor Ello se puede realizar manual oautomaacuteticamente

bull Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4veces al antildeo)

bull Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten se separan vapores y partiacuteculas de aceite Noobstante las cantidades de aceite si son grandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar un filtro fino delante de eacuteste

Las ventajas son

bull su instalacioacuten simple

bull Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles

bull No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior

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412 Secado por adsorcioacuten

Este principio se basa en un proceso fiacutesico

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Se compone de casi un100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel

La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimido huacutemedo sehace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad

413 Secado por enfriamiento

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo

El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamadointercambiador de calor de aire-aire

El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteo provenientedel intercambiador de calor (vaporizador)

El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador

Este aire pre enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacutes hasta unatemperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina por segunda vez el agua yaceite condensadosSeguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto de eliminar

nuevamente partiacuteculas de suciedad

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42 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

421 Filtro de aire comprimido

El filtro tiene la misioacuten de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el aguacondensada En los procesos de automatizacioacuten neumaacutetica se tiende cada vez a miniaturizar loselementos fabricarlos con materiales y procedimientos con los que se pretende el empleo cada vez menor de los lubricadoresEl filtro tiene por misioacuten

Detener las partiacuteculas soacutelidasEliminar el agua condensada en el aire

Generalmente trabajan siguiendo el siguiente proceso El aire entra en el depoacutesito a traveacutes de un deflector direccional que le obliga a fluir en forma de remolino Consecuentemente la fuerza centriacutefuga creadaarroja las partiacuteculas liacutequidas contra la pared del vaso y eacutestas se deslizan hacia la parte inferior del mismo

depositaacutendose en la zona de calmaLos filtros se fabrican en diferentes modelos y deben tener drenajes accionados manualmentesemiautomaacutetica o automaacuteticamenteEl paraacutemetro caracteriacutestico de los filtros es la amplitud de los poros este determina el tamantildeo miacutenimo delas partiacuteculas que pueden ser retenidas en el filtro

Estas generalmente son25 u 10 u 5 u 1 u

Hay que tomar en cuenta que para colocar un filtro con micraje de 5u es necesario tener una etapa de pre-filtrado para que este filtro no se tapone raacutepidamente

Funcionamiento de la purga automaacutetica de agua El agua condensada es separada por el filtro De vez en cuando hay que vaciar la purga porque de lo

contrario el agua seraacute arrastrada por el aire comprimido hasta los elementos de mando Las purgas sedividen en

- Purgas manuales- Purgas semiautomaacuteticas- Purgas automaacuteticas

Filtro finiacutesimo de aire comprimido Este filtro se emplea en aquellos ramos en que se necesita aire filtrado finiacutesimamente (p ej en lasindustrias alimenticias quiacutemicas y farmaceacuteuticas en la teacutecnica de procedimientos y en sistemas quetrabajan con moacutedulos de baja presioacuten) Elimina del aire comprimido casi sin restos las partiacuteculas de aguay aceite El aire comprimido se filtra hasta un 99999 (referido a 001 microacuten)Este filtro se diferencia del filtro normal en el hecho de que el aire comprimido atraviesa el cartuchofiltrante de dentro hacia afuera

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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31

Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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32

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

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1 1

2

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694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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1 0 2

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

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1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

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1 0 3

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1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

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4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

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1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

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4 2

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1 0 3

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

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Solucioacuten b) Solucioacuten c)

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12 PROPIEDADES

Abundante Estaacute disponible para su compresioacuten praacutecticamente en todo el mundo en cantidadesilimitadas

Transporte El aire comprimido puede ser faacutecilmente transportado por tuberiacuteas incluso a grandesdistancias No es necesario disponer tuberiacuteas de retorno

Almacenable No es preciso que un compresor permanezca continuamente en servicio El airecomprimido puede almacenarse en depoacutesitos y tomarse de eacutestos Ademaacutes se puede transportar en recipientes (botellas)

Temperatura El aire comprimido es insensible a las variaciones de temperatura garantiza untrabajo seguro incluso a temperaturas extremas

Antideflagrante No existe ninguacuten riesgo de explosioacuten ni incendio por lo tanto no es necesariodisponer instalaciones antideflagrantes que son caras

Limpio El aire comprimido es limpio y en caso de faltas de estanqueidad en elementos no

produce ninguacuten ensuciamiento Esto es muy importante por ejemplo en las industrias alimenticiasde la madera textiles y del cuero

Velocidad Es un medio de trabajo muy raacutepido y por eso permite obtener velocidades de trabajomuy elevadas

A prueba de sobrecargas Las herramientas y elementos de trabajo neumaacuteticos no tienen riesgoalguno de sobrecargas

Preparacioacuten El aire comprimido debe ser preparado antes de su utilizacioacuten Es preciso eliminar impurezas y humedad

Fuerza El aire comprimido es econoacutemico soacutelo hasta cierta fuerza Condicionado por la presioacuten deservicio normalmente usual de 700 kPa (7 bar) alcanzando fuerzas de 20000 a 30000 N

Escape El escape de aire produce ruido No obstante este problema ya se ha resuelto en gran

parte gracias al desarrollo de materiales insonorizantes Costos El aire comprimido es una fuente de energiacutea relativamente cara este elevado costo se

compensa en su mayor parte por los elementos de precio econoacutemico y el buen rendimiento

13 APLICACIONES DE LA NEUMAacuteTICA

La aplicacioacuten generalizada de la neumaacutetica en la industria es relativamente reciente ya que al igual queotras formas de transmisioacuten de energiacutea fue implementaacutendose poco a poco hasta lograr el nivel deutilizacioacuten alcanzado hoy en diacutea Con la neumaacutetica se puede lograr cualquier nivel de automatizacioacuten que

dependeraacute de los requerimientos de la maacutequina y tambieacuten del costo

En procesos industriales donde intervienen la manipulacioacuten y la roboacutetica se emplea mucho la neumaacuteticadebido al costo comparado con otros tipos de transmisioacuten Tiene tambieacuten sus limitaciones debido a lafuerza y a la falta de precisioacuten repetitiva

Existen aplicaciones donde no es el aire comprimido el que se utiliza para realizar un trabajo sino que seemplea aire por debajo de la presioacuten atmosfeacuterica (ventosas y bombas de vacio) y aprovechando lasinterferencias de un pequentildeo chorrito del mismo para producir una sentildeal (detectores o sensoresneumaacuteticos)

A continuacioacuten se hace una lista de algunas aplicaciones concretas de la neumaacutetica para poder tener unaidea de los campos tan diversos del uso del aire comprimido

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3

- Manipuladores industriales- Maacutequinas de taladro muacuteltiple- Embaladoras- Plataformas elevadoras industriales- Achaflanadoras de tubo

- Plegadoras de cajas de cartoacuten- Manipuladores de cargas- Robots Industriales- Robots didaacutecticos- Maacutequinas para el etiquetado y sellado de botellas- Maacutequinas para el mecanizado de madera- Curvadora de tubos- Maacutequina para el conformado taladrado y roscado de piezas- Prensas para madera- Contadoras y preseleccionadoras de piezas- Pulidoras

CAPIacuteTULO 2

GENERACION PREPARACION Y DISTRIBUCION DEL AIRE COMPRIMIDO

Lo anterior se debe cumplir si deseamos que las instalaciones y componentes neumaacuteticos seanconfiables cumpliendo de esta forma los requisitos miacutenimos de calidad del aire comprimido

21 GENERADORES

- Para producir aire comprimido se utilizan compresores que elevan la presioacuten del aire al valor de trabajodeseado- Es muy importante que el aire sea puro Si es puro el generador de aire comprimido tendraacute una largaduracioacuten- Tambieacuten deberiacutea tenerse en cuenta la aplicacioacuten correcta de los diversos tipos de compresores- Los compresores moacuteviles se utilizan en el ramo de la construccioacuten o en maacutequinas que se desplazan

frecuentemente

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22 TIPOS DE COMPRESORES

- Seguacuten las exigencias referentes a la presioacuten de trabajo y al caudal de suministro se pueden emplear diversos tipos de construccioacuten- Se distinguen dos tipos baacutesicos de compresores

- El primero trabaja seguacuten el principio de desplazamiento La compresioacuten se obtiene por la admisioacuten delaire en un recinto hermeacutetico donde se reduce luego el volumen- El otro trabaja seguacuten el principio de la dinaacutemica de los fluidos El aire es aspirado por un lado ycomprimido como consecuencia de la aceleracioacuten de la masa

221 Compresores de eacutembolo o pistoacuten

Compresor de eacutembolo oscilante Este es el tipo de compresor maacutes difundido actualmente Es apropiado

para comprimir a baja media o alta presioacuten Su campo de trabajo se extiende desde 100 kPa (1 bar) avarios miles de kPa

- Algunos fabricantes ya estaacuten usando tecnologiacutea denominada libre de aceite es decir sus compresoresno utilizan aceite lo que los hace muy apetecibles para la industria quiacutemico farmaceacuteutica y hospitales

- Para obtener el aire a presiones elevadas es necesario disponer varias etapas compresoras El aireaspirado se somete a una compresioacuten previa por el primer eacutembolo seguidamente se refrigera para luegoser comprimido por el siguiente eacutembolo El volumen de la segunda caacutemara de compresioacuten es enconformidad con la relacioacuten maacutes pequentildeo

- Durante el trabajo de compresioacuten se forma una cantidad de calor que tiene que ser evacuada por elsistema refrigeracioacuten

- Los compresores de eacutembolo oscilante pueden refrigerarse por aire o por agua

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222 Compresor de Membrana

- Una membrana separa el eacutembolo de la caacutemara de trabajo el aire no entra en contacto con las piezasmoacuteviles Por tanto en todo caso el aire comprimido estaraacute exento de aceite

223 Compresor Rotativo Multicelular

- Un rotor exceacutentrico gira en el interior de un caacuterter provisto de ranuras de entrada y salida

- Sus dimensiones son reducidas es silencioso su caudal praacutecticamente es uniforme y sin sacudidas

224 Compresor de Tornillo Helicoidal

- Los tornillos impulsan hacia el otro lado el aire aspirado axialmente- Los sentidos se traslapan con lo cual se logra flujo continuo- Los tornillos no se tocan entre siacute ni con la carcasa por lo que se utiliza un mecanismo externo

para sincronizar el movimiento- Ampliamente utilizado en la industria maderera por su limpieza y capacidad

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6

225 Compresor Roots

-

El aire es llevado sin que el volumen sea modificado- En el lado de impulsioacuten la estanqueidad se asegura mediante los bordes de los eacutembolos rotativos- Puede proporcionar un gran caudal lo que lo hace especial para empresas que requieren soplar

mover gran cantidad de aire

TURBOCOMPRESORES

Trabajan seguacuten el principio de la dinaacutemica de los fluidos y son muy apropiados para grandescaudales Se fabrican de tipo axial y radial El aire se pone en circulacioacuten por medio de una o variasruedas de turbina Esta energiacutea cineacutetica se convierte en una energiacutea elaacutestica de compresioacuten

226 Compresor Axial

- La rotacioacuten de los alabes acelera el aire en sentido axial de flujo

- Comunica de esta forma una gran cantidad de energiacutea cineacutetica a la salida del compresor y por laforma constructiva se le ofrece al aire un mayor espacio de modo que obligan a una reduccioacuten dela velocidad

- Esta reduccioacuten se traduce en una disminucioacuten de la energiacutea cineacutetica lo que se justifica por haberse transformado en energiacutea de presioacuten

- Con este tipo de compresor se pueden lograr grandes caudales (200000 a 500000 msup3h) con flujouniforme pero a presiones relativamente bajas (5 bar)

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227 Compresor Radial

- Aceleracioacuten progresiva de caacutemara a caacutemara en sentido radial hacia fuera el aire en circulacioacutenregresa de nuevo al eje Desde aquiacute se vuelve a acelerar hacia afuera

- El aumento de presioacuten del aire se obtiene utilizando el mismo principio anterior con la diferencia

de que en este caso el fluido es impulsado una o maacutes veces en el sentido radial- Por efecto de la rotacioacuten los aacutelabes comunican energiacutea cineacutetica y lo dirigen radialmente haciafuera hasta encontrarse con la pared o carcasa que lo retorna al centro cambiando su direccioacuten

- En esta parte del proceso el aire dispone de un mayor espacio disminuyendo por tanto lavelocidad y la energiacutea cineacutetica lo que se traduce en la transformacioacuten de presioacuten

- Se logran grandes caudales pero a presiones tambieacuten bajas El flujo obtenido es uniforme

23 ELECCION DEL COMPRESOR

231 Caudal

1 Caudal teoacuterico2 Caudal efectivo o realbull Es interesante conocer el caudal efectivo del compresor Soacutelo eacuteste es el que acciona y regula

los equipos neumaacuteticosbull Los valores indicados seguacuten las normas representan valores efectivos (p ej DIN 1945)bull El caudal se expresa en m3min oacute m3h No obstante son numerosos los fabricantes que

solamente indican el caudal teoacuterico

232 Presioacuten

ndash Presioacuten de servicio ndash Presioacuten de trabajo En la mayoriacutea de los casos es de 600 kPa (6 bar)

Por eso los datos de servicio de los elementos se refieren a esta presioacuten

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Para garantizar un funcionamiento fiable y preciso es necesario que la presioacuten tenga un valor constante De eacutesta dependen

- La velocidad- Las fuerzas- El desarrollo secuencial de las fases de los elementos de trabajo

233 Accionamiento

- Los compresores se accionan por medio de un motor eleacutectrico o de explosioacuten interna- En la industria en la mayoriacutea de los casos los compresores se arrastran por medio de un

motor eleacutectrico- Generalmente el motor gira un nuacutemero de rpm fijo por lo cual se hace necesario regular el

movimiento a traveacutes de un sistema de transmisioacuten- El elemento de accionamiento tambieacuten puede ser un motor de combustioacuten interna Este tipo

de energiacutea es especialmente uacutetil para trabajos en terreno en que no se cuenta conelectricidad

- Si se trata de un compresor moacutevil eacuteste en la mayoriacutea de los casos se acciona por medio deun motor de combustioacuten (gasolina Diesel )

234 Regulacioacuten

Para adaptar el caudal suministrado por el compresor al consumo que fluctuacutea se debe proceder aciertas regulaciones del compresor Existen diferentes clases de regulaciones El caudal variacutea entre dosvalores liacutemites ajustados (presioacuten maacutexima y miacutenima)

bull Regulacioacuten de marcha en vaciacuteoa) Regulacioacuten por escape a la atmoacutesferab) Regulacioacuten por aislamiento de la aspiracioacuten

b) Regulacioacuten por apertura de la aspiracioacutenbull Regulacioacuten de carga parcial

a) Regulacioacuten de velocidad de rotacioacutenb) Regulacioacuten por estrangulacioacuten de la aspiracioacuten

bull Regulacioacuten por intermitencias

235 Refrigeracioacuten

bull Por efecto de la compresioacuten del aire se desarrolla calor que debe evacuarsebull En compresores pequentildeos las aletas de refrigeracioacuten se encargan de irradiar el calorbull

Los compresores mayores van dotados de un ventilador adicional que evacua el calorbull Cuando se trata de una estacioacuten de compresioacuten de maacutes de 30 kW de potencia no basta la

refrigeracioacuten por aire

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bull Entonces los compresores van equipados de un sistema de refrigeracioacuten por circulacioacuten de aguaen circuito cerrado o abierto

bull Una buena refrigeracioacuten prolonga la duracioacuten del compresor y proporciona aire maacutes friacuteo y enmejores condiciones

bull En ciertas circunstancias incluso permite ahorrar un enfriamiento posterior del aire u operar con

menor potencia

236 Lugar de emplazamiento

- Ubicacioacuten de la estacioacuten compresora Esta debe ubicarse en un lugar cerrado e insonorizadoa fin de minimizar el factor ruido

- El recinto ademaacutes debe contar con ventilacioacuten adecuada y el aire aspirado debe ser lo maacutesfresco limpio y seco posible

237 Acumulador de aire comprimido

- El acumulador o depoacutesito sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido- Compensa las oscilaciones de presioacuten en la red de tuberiacuteas a medida que se consume aire

comprimido- Gracias a la gran superficie del acumulador el aire se refrigera adicionalmente Por este

motivo en el acumulador se desprende directamente una parte de la humedad del aire enforma de agua

bull El tamantildeo de un acumulador de aire comprimido depende ndash Del caudal de suministro del compresor ndash Del consumo de aire ndash De la red de tuberiacuteas (volumen suplementario) ndash

Del tipo de regulacioacuten ndash De la diferencia de presioacuten admisible en el interior de la red

bull Para determinar el acumulador cuando el compresor funciona Intermitentemente existen cuadrosya establecidos

CAPITULO 3

DISTRIBUCIOacuteN DE AIRE COMPRIMIDO

-

Como resultado de la racionalizacioacuten y automatizacioacuten las empresas precisan continuamente unamayor cantidad de aire

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- El diaacutemetro de las tuberiacuteas debe elegirse de manera que si el consumo aumenta la peacuterdida depresioacuten entre eacutel depoacutesito y el consumidor no sobrepase 10 kPa (01 bar)

- Si esto sucede la rentabilidad del sistema estaraacute amenazada y el rendimiento disminuiraacute- En la planificacioacuten de instalaciones nuevas debe preverse una futura ampliacioacuten de la demanda de

aire

- El montaje posterior de una red maacutes importante supone costos dignos de mencioacuten

32 TENDIDO DE LA RED

No solamente importa el dimensionado correcto de las tuberiacuteas sino tambieacuten el tendido de lasmismas Las tuberiacuteas requieren un mantenimiento y vigilancia regulares por cuyo motivo no debeninstalarse dentro de obras ni en emplazamientos demasiado estrechosEn el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacutea tenga un descenso en elsentido de la corriente del 1 al 2En consideracioacuten a la presencia de condensado las derivaciones para las tomas aire en el caso deque las tuberiacuteas esteacuten tendidas horizontalmente se dispondraacuten siempre en la parte superior del tubo

Asiacute se evita que el agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principal llegue atraveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada se disponen tuberiacuteas especiales en laparte inferior de la principalEn la mayoriacutea de los casos la red principal se monta en circuito cerrado Desde la tuberiacutea principal seinstalan las uniones de derivacioacuten

o Con este tipo de montaje de la red de aire comprimido se obtiene una alimentacioacutenuniforme cuando el consumo de aire es alto El aire puede pasar en dos direcciones

o En la red cerrada con interconexiones hay un circuito cerrado que permite trabajar encualquier sitio con aire mediante las conexiones longitudinales y transversales de la

tuberiacutea de aire comprimido

33 MATERIAL DE TUBERIAS

331 Tuberiacuteas principales

Para la eleccioacuten de los materiales tenemos diversas posibilidadesbull Cobre Tubo de acero negrobull Latoacuten Tubo de acero galvanizadobull Acero fino Plaacutestico

Las tuberiacuteas deben poderse desarmar faacutecilmente ser resistentes a la corrosioacuten y de preciomoacutedico Para casos especiales se montan tuberiacuteas de cobre o plaacutestico

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bull Las tuberiacuteas que se instalen de modo permanente se montan preferentemente con unionessoldadas

bull El inconveniente de estas uniones consiste en que al soldar se producen cascarillas que debenretirarse de las tuberiacuteas

bull De la costura de soldadura se desprenden tambieacuten fragmentos de oxidacioacuten por eso conviene y

es necesario incorporar una unidad de mantenimientobull En las tuberiacuteas de acero galvanizado los empalmes de rosca no siempre son totalmente

hermeacuteticos

332 Derivaciones hacia los receptores

bull Los tubos flexibles de goma solamente han de emplearse en aquellos casos en que se exija unaflexibilidad en la tuberiacutea y no sea posible instalar tuberiacuteas de plaacutestico por los esfuerzos mecaacutenicosexistentes Son maacutes caros y no son tan manipulables como las tuberiacuteas de plaacutestico

bull Las tuberiacuteas de polietileno y poliamida se utilizan cada vez maacutes en la actualidad para unir equipos

de maquinaria Con racores raacutepidos se pueden tender de forma raacutepida sencilla y econoacutemica

CAPITULO 4

PREPARACION DEL AIRE COMPRIMIDO

41 IMPURESAS

bull En la praacutectica se presentan muy a menudo los casos en que la calidad del aire comprimidodesempentildea un papel primordial

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bull Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceite lubricante yhumedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalaciones neumaacuteticas y a la destruccioacutende los elementos neumaacuteticos

bull Los inconvenientes que estas partiacuteculas sonSoacutelidas Desgaste y abrasiones obstrucciones en los conductos pequentildeos

Liacutequidas y gaseosas El aceite que proviene de la lubricacioacuten de los compresores provocaformacioacuten de partiacuteculas carbonases y depoacutesitos gomosos por oxidacioacuten y contaminacioacuten Por otrolado el agua en forma de vapor provoca oxidacioacuten de tuberiacuteas y elementos disminucioacuten de lospasos efectivos de las tuberiacuteas y elementos al acumularse las condensaciones

bull El agua llega al interior con el aire que aspira el compresor La cantidad de humedad depende ende la humedad relativa del aire que a su vez depende de la temperatura del aire y de lascondiciones climatoloacutegicas

bull La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire

bull El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorber como maacuteximo ala temperatura considerada

bull Filtrado correcto del aire aspirado por el compresor y utilizacioacuten de compresores exentos deaceite Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado

bull Existen varios procedimientos - Secado por absorcioacuten - Secado por adsorcioacuten - Secado por enfriamiento

411 Secado por absorcioacuten

bull El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimido pasa atraveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de agua entra en contacto

con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y se desprende como mezcla de agua ysustancia secante

bull Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente del absolvedor Ello se puede realizar manual oautomaacuteticamente

bull Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4veces al antildeo)

bull Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten se separan vapores y partiacuteculas de aceite Noobstante las cantidades de aceite si son grandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar un filtro fino delante de eacuteste

Las ventajas son

bull su instalacioacuten simple

bull Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles

bull No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior

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412 Secado por adsorcioacuten

Este principio se basa en un proceso fiacutesico

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Se compone de casi un100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel

La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimido huacutemedo sehace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad

413 Secado por enfriamiento

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo

El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamadointercambiador de calor de aire-aire

El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteo provenientedel intercambiador de calor (vaporizador)

El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador

Este aire pre enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacutes hasta unatemperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina por segunda vez el agua yaceite condensadosSeguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto de eliminar

nuevamente partiacuteculas de suciedad

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42 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

421 Filtro de aire comprimido

El filtro tiene la misioacuten de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el aguacondensada En los procesos de automatizacioacuten neumaacutetica se tiende cada vez a miniaturizar loselementos fabricarlos con materiales y procedimientos con los que se pretende el empleo cada vez menor de los lubricadoresEl filtro tiene por misioacuten

Detener las partiacuteculas soacutelidasEliminar el agua condensada en el aire

Generalmente trabajan siguiendo el siguiente proceso El aire entra en el depoacutesito a traveacutes de un deflector direccional que le obliga a fluir en forma de remolino Consecuentemente la fuerza centriacutefuga creadaarroja las partiacuteculas liacutequidas contra la pared del vaso y eacutestas se deslizan hacia la parte inferior del mismo

depositaacutendose en la zona de calmaLos filtros se fabrican en diferentes modelos y deben tener drenajes accionados manualmentesemiautomaacutetica o automaacuteticamenteEl paraacutemetro caracteriacutestico de los filtros es la amplitud de los poros este determina el tamantildeo miacutenimo delas partiacuteculas que pueden ser retenidas en el filtro

Estas generalmente son25 u 10 u 5 u 1 u

Hay que tomar en cuenta que para colocar un filtro con micraje de 5u es necesario tener una etapa de pre-filtrado para que este filtro no se tapone raacutepidamente

Funcionamiento de la purga automaacutetica de agua El agua condensada es separada por el filtro De vez en cuando hay que vaciar la purga porque de lo

contrario el agua seraacute arrastrada por el aire comprimido hasta los elementos de mando Las purgas sedividen en

- Purgas manuales- Purgas semiautomaacuteticas- Purgas automaacuteticas

Filtro finiacutesimo de aire comprimido Este filtro se emplea en aquellos ramos en que se necesita aire filtrado finiacutesimamente (p ej en lasindustrias alimenticias quiacutemicas y farmaceacuteuticas en la teacutecnica de procedimientos y en sistemas quetrabajan con moacutedulos de baja presioacuten) Elimina del aire comprimido casi sin restos las partiacuteculas de aguay aceite El aire comprimido se filtra hasta un 99999 (referido a 001 microacuten)Este filtro se diferencia del filtro normal en el hecho de que el aire comprimido atraviesa el cartuchofiltrante de dentro hacia afuera

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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32

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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42

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

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4 2

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1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

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1

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3

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5

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

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2

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1 6

1 1

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Solucioacuten b) Solucioacuten c)

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- Manipuladores industriales- Maacutequinas de taladro muacuteltiple- Embaladoras- Plataformas elevadoras industriales- Achaflanadoras de tubo

- Plegadoras de cajas de cartoacuten- Manipuladores de cargas- Robots Industriales- Robots didaacutecticos- Maacutequinas para el etiquetado y sellado de botellas- Maacutequinas para el mecanizado de madera- Curvadora de tubos- Maacutequina para el conformado taladrado y roscado de piezas- Prensas para madera- Contadoras y preseleccionadoras de piezas- Pulidoras

CAPIacuteTULO 2

GENERACION PREPARACION Y DISTRIBUCION DEL AIRE COMPRIMIDO

Lo anterior se debe cumplir si deseamos que las instalaciones y componentes neumaacuteticos seanconfiables cumpliendo de esta forma los requisitos miacutenimos de calidad del aire comprimido

21 GENERADORES

- Para producir aire comprimido se utilizan compresores que elevan la presioacuten del aire al valor de trabajodeseado- Es muy importante que el aire sea puro Si es puro el generador de aire comprimido tendraacute una largaduracioacuten- Tambieacuten deberiacutea tenerse en cuenta la aplicacioacuten correcta de los diversos tipos de compresores- Los compresores moacuteviles se utilizan en el ramo de la construccioacuten o en maacutequinas que se desplazan

frecuentemente

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22 TIPOS DE COMPRESORES

- Seguacuten las exigencias referentes a la presioacuten de trabajo y al caudal de suministro se pueden emplear diversos tipos de construccioacuten- Se distinguen dos tipos baacutesicos de compresores

- El primero trabaja seguacuten el principio de desplazamiento La compresioacuten se obtiene por la admisioacuten delaire en un recinto hermeacutetico donde se reduce luego el volumen- El otro trabaja seguacuten el principio de la dinaacutemica de los fluidos El aire es aspirado por un lado ycomprimido como consecuencia de la aceleracioacuten de la masa

221 Compresores de eacutembolo o pistoacuten

Compresor de eacutembolo oscilante Este es el tipo de compresor maacutes difundido actualmente Es apropiado

para comprimir a baja media o alta presioacuten Su campo de trabajo se extiende desde 100 kPa (1 bar) avarios miles de kPa

- Algunos fabricantes ya estaacuten usando tecnologiacutea denominada libre de aceite es decir sus compresoresno utilizan aceite lo que los hace muy apetecibles para la industria quiacutemico farmaceacuteutica y hospitales

- Para obtener el aire a presiones elevadas es necesario disponer varias etapas compresoras El aireaspirado se somete a una compresioacuten previa por el primer eacutembolo seguidamente se refrigera para luegoser comprimido por el siguiente eacutembolo El volumen de la segunda caacutemara de compresioacuten es enconformidad con la relacioacuten maacutes pequentildeo

- Durante el trabajo de compresioacuten se forma una cantidad de calor que tiene que ser evacuada por elsistema refrigeracioacuten

- Los compresores de eacutembolo oscilante pueden refrigerarse por aire o por agua

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222 Compresor de Membrana

- Una membrana separa el eacutembolo de la caacutemara de trabajo el aire no entra en contacto con las piezasmoacuteviles Por tanto en todo caso el aire comprimido estaraacute exento de aceite

223 Compresor Rotativo Multicelular

- Un rotor exceacutentrico gira en el interior de un caacuterter provisto de ranuras de entrada y salida

- Sus dimensiones son reducidas es silencioso su caudal praacutecticamente es uniforme y sin sacudidas

224 Compresor de Tornillo Helicoidal

- Los tornillos impulsan hacia el otro lado el aire aspirado axialmente- Los sentidos se traslapan con lo cual se logra flujo continuo- Los tornillos no se tocan entre siacute ni con la carcasa por lo que se utiliza un mecanismo externo

para sincronizar el movimiento- Ampliamente utilizado en la industria maderera por su limpieza y capacidad

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225 Compresor Roots

-

El aire es llevado sin que el volumen sea modificado- En el lado de impulsioacuten la estanqueidad se asegura mediante los bordes de los eacutembolos rotativos- Puede proporcionar un gran caudal lo que lo hace especial para empresas que requieren soplar

mover gran cantidad de aire

TURBOCOMPRESORES

Trabajan seguacuten el principio de la dinaacutemica de los fluidos y son muy apropiados para grandescaudales Se fabrican de tipo axial y radial El aire se pone en circulacioacuten por medio de una o variasruedas de turbina Esta energiacutea cineacutetica se convierte en una energiacutea elaacutestica de compresioacuten

226 Compresor Axial

- La rotacioacuten de los alabes acelera el aire en sentido axial de flujo

- Comunica de esta forma una gran cantidad de energiacutea cineacutetica a la salida del compresor y por laforma constructiva se le ofrece al aire un mayor espacio de modo que obligan a una reduccioacuten dela velocidad

- Esta reduccioacuten se traduce en una disminucioacuten de la energiacutea cineacutetica lo que se justifica por haberse transformado en energiacutea de presioacuten

- Con este tipo de compresor se pueden lograr grandes caudales (200000 a 500000 msup3h) con flujouniforme pero a presiones relativamente bajas (5 bar)

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227 Compresor Radial

- Aceleracioacuten progresiva de caacutemara a caacutemara en sentido radial hacia fuera el aire en circulacioacutenregresa de nuevo al eje Desde aquiacute se vuelve a acelerar hacia afuera

- El aumento de presioacuten del aire se obtiene utilizando el mismo principio anterior con la diferencia

de que en este caso el fluido es impulsado una o maacutes veces en el sentido radial- Por efecto de la rotacioacuten los aacutelabes comunican energiacutea cineacutetica y lo dirigen radialmente haciafuera hasta encontrarse con la pared o carcasa que lo retorna al centro cambiando su direccioacuten

- En esta parte del proceso el aire dispone de un mayor espacio disminuyendo por tanto lavelocidad y la energiacutea cineacutetica lo que se traduce en la transformacioacuten de presioacuten

- Se logran grandes caudales pero a presiones tambieacuten bajas El flujo obtenido es uniforme

23 ELECCION DEL COMPRESOR

231 Caudal

1 Caudal teoacuterico2 Caudal efectivo o realbull Es interesante conocer el caudal efectivo del compresor Soacutelo eacuteste es el que acciona y regula

los equipos neumaacuteticosbull Los valores indicados seguacuten las normas representan valores efectivos (p ej DIN 1945)bull El caudal se expresa en m3min oacute m3h No obstante son numerosos los fabricantes que

solamente indican el caudal teoacuterico

232 Presioacuten

ndash Presioacuten de servicio ndash Presioacuten de trabajo En la mayoriacutea de los casos es de 600 kPa (6 bar)

Por eso los datos de servicio de los elementos se refieren a esta presioacuten

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Para garantizar un funcionamiento fiable y preciso es necesario que la presioacuten tenga un valor constante De eacutesta dependen

- La velocidad- Las fuerzas- El desarrollo secuencial de las fases de los elementos de trabajo

233 Accionamiento

- Los compresores se accionan por medio de un motor eleacutectrico o de explosioacuten interna- En la industria en la mayoriacutea de los casos los compresores se arrastran por medio de un

motor eleacutectrico- Generalmente el motor gira un nuacutemero de rpm fijo por lo cual se hace necesario regular el

movimiento a traveacutes de un sistema de transmisioacuten- El elemento de accionamiento tambieacuten puede ser un motor de combustioacuten interna Este tipo

de energiacutea es especialmente uacutetil para trabajos en terreno en que no se cuenta conelectricidad

- Si se trata de un compresor moacutevil eacuteste en la mayoriacutea de los casos se acciona por medio deun motor de combustioacuten (gasolina Diesel )

234 Regulacioacuten

Para adaptar el caudal suministrado por el compresor al consumo que fluctuacutea se debe proceder aciertas regulaciones del compresor Existen diferentes clases de regulaciones El caudal variacutea entre dosvalores liacutemites ajustados (presioacuten maacutexima y miacutenima)

bull Regulacioacuten de marcha en vaciacuteoa) Regulacioacuten por escape a la atmoacutesferab) Regulacioacuten por aislamiento de la aspiracioacuten

b) Regulacioacuten por apertura de la aspiracioacutenbull Regulacioacuten de carga parcial

a) Regulacioacuten de velocidad de rotacioacutenb) Regulacioacuten por estrangulacioacuten de la aspiracioacuten

bull Regulacioacuten por intermitencias

235 Refrigeracioacuten

bull Por efecto de la compresioacuten del aire se desarrolla calor que debe evacuarsebull En compresores pequentildeos las aletas de refrigeracioacuten se encargan de irradiar el calorbull

Los compresores mayores van dotados de un ventilador adicional que evacua el calorbull Cuando se trata de una estacioacuten de compresioacuten de maacutes de 30 kW de potencia no basta la

refrigeracioacuten por aire

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bull Entonces los compresores van equipados de un sistema de refrigeracioacuten por circulacioacuten de aguaen circuito cerrado o abierto

bull Una buena refrigeracioacuten prolonga la duracioacuten del compresor y proporciona aire maacutes friacuteo y enmejores condiciones

bull En ciertas circunstancias incluso permite ahorrar un enfriamiento posterior del aire u operar con

menor potencia

236 Lugar de emplazamiento

- Ubicacioacuten de la estacioacuten compresora Esta debe ubicarse en un lugar cerrado e insonorizadoa fin de minimizar el factor ruido

- El recinto ademaacutes debe contar con ventilacioacuten adecuada y el aire aspirado debe ser lo maacutesfresco limpio y seco posible

237 Acumulador de aire comprimido

- El acumulador o depoacutesito sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido- Compensa las oscilaciones de presioacuten en la red de tuberiacuteas a medida que se consume aire

comprimido- Gracias a la gran superficie del acumulador el aire se refrigera adicionalmente Por este

motivo en el acumulador se desprende directamente una parte de la humedad del aire enforma de agua

bull El tamantildeo de un acumulador de aire comprimido depende ndash Del caudal de suministro del compresor ndash Del consumo de aire ndash De la red de tuberiacuteas (volumen suplementario) ndash

Del tipo de regulacioacuten ndash De la diferencia de presioacuten admisible en el interior de la red

bull Para determinar el acumulador cuando el compresor funciona Intermitentemente existen cuadrosya establecidos

CAPITULO 3

DISTRIBUCIOacuteN DE AIRE COMPRIMIDO

-

Como resultado de la racionalizacioacuten y automatizacioacuten las empresas precisan continuamente unamayor cantidad de aire

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- El diaacutemetro de las tuberiacuteas debe elegirse de manera que si el consumo aumenta la peacuterdida depresioacuten entre eacutel depoacutesito y el consumidor no sobrepase 10 kPa (01 bar)

- Si esto sucede la rentabilidad del sistema estaraacute amenazada y el rendimiento disminuiraacute- En la planificacioacuten de instalaciones nuevas debe preverse una futura ampliacioacuten de la demanda de

aire

- El montaje posterior de una red maacutes importante supone costos dignos de mencioacuten

32 TENDIDO DE LA RED

No solamente importa el dimensionado correcto de las tuberiacuteas sino tambieacuten el tendido de lasmismas Las tuberiacuteas requieren un mantenimiento y vigilancia regulares por cuyo motivo no debeninstalarse dentro de obras ni en emplazamientos demasiado estrechosEn el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacutea tenga un descenso en elsentido de la corriente del 1 al 2En consideracioacuten a la presencia de condensado las derivaciones para las tomas aire en el caso deque las tuberiacuteas esteacuten tendidas horizontalmente se dispondraacuten siempre en la parte superior del tubo

Asiacute se evita que el agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principal llegue atraveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada se disponen tuberiacuteas especiales en laparte inferior de la principalEn la mayoriacutea de los casos la red principal se monta en circuito cerrado Desde la tuberiacutea principal seinstalan las uniones de derivacioacuten

o Con este tipo de montaje de la red de aire comprimido se obtiene una alimentacioacutenuniforme cuando el consumo de aire es alto El aire puede pasar en dos direcciones

o En la red cerrada con interconexiones hay un circuito cerrado que permite trabajar encualquier sitio con aire mediante las conexiones longitudinales y transversales de la

tuberiacutea de aire comprimido

33 MATERIAL DE TUBERIAS

331 Tuberiacuteas principales

Para la eleccioacuten de los materiales tenemos diversas posibilidadesbull Cobre Tubo de acero negrobull Latoacuten Tubo de acero galvanizadobull Acero fino Plaacutestico

Las tuberiacuteas deben poderse desarmar faacutecilmente ser resistentes a la corrosioacuten y de preciomoacutedico Para casos especiales se montan tuberiacuteas de cobre o plaacutestico

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bull Las tuberiacuteas que se instalen de modo permanente se montan preferentemente con unionessoldadas

bull El inconveniente de estas uniones consiste en que al soldar se producen cascarillas que debenretirarse de las tuberiacuteas

bull De la costura de soldadura se desprenden tambieacuten fragmentos de oxidacioacuten por eso conviene y

es necesario incorporar una unidad de mantenimientobull En las tuberiacuteas de acero galvanizado los empalmes de rosca no siempre son totalmente

hermeacuteticos

332 Derivaciones hacia los receptores

bull Los tubos flexibles de goma solamente han de emplearse en aquellos casos en que se exija unaflexibilidad en la tuberiacutea y no sea posible instalar tuberiacuteas de plaacutestico por los esfuerzos mecaacutenicosexistentes Son maacutes caros y no son tan manipulables como las tuberiacuteas de plaacutestico

bull Las tuberiacuteas de polietileno y poliamida se utilizan cada vez maacutes en la actualidad para unir equipos

de maquinaria Con racores raacutepidos se pueden tender de forma raacutepida sencilla y econoacutemica

CAPITULO 4

PREPARACION DEL AIRE COMPRIMIDO

41 IMPURESAS

bull En la praacutectica se presentan muy a menudo los casos en que la calidad del aire comprimidodesempentildea un papel primordial

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bull Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceite lubricante yhumedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalaciones neumaacuteticas y a la destruccioacutende los elementos neumaacuteticos

bull Los inconvenientes que estas partiacuteculas sonSoacutelidas Desgaste y abrasiones obstrucciones en los conductos pequentildeos

Liacutequidas y gaseosas El aceite que proviene de la lubricacioacuten de los compresores provocaformacioacuten de partiacuteculas carbonases y depoacutesitos gomosos por oxidacioacuten y contaminacioacuten Por otrolado el agua en forma de vapor provoca oxidacioacuten de tuberiacuteas y elementos disminucioacuten de lospasos efectivos de las tuberiacuteas y elementos al acumularse las condensaciones

bull El agua llega al interior con el aire que aspira el compresor La cantidad de humedad depende ende la humedad relativa del aire que a su vez depende de la temperatura del aire y de lascondiciones climatoloacutegicas

bull La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire

bull El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorber como maacuteximo ala temperatura considerada

bull Filtrado correcto del aire aspirado por el compresor y utilizacioacuten de compresores exentos deaceite Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado

bull Existen varios procedimientos - Secado por absorcioacuten - Secado por adsorcioacuten - Secado por enfriamiento

411 Secado por absorcioacuten

bull El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimido pasa atraveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de agua entra en contacto

con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y se desprende como mezcla de agua ysustancia secante

bull Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente del absolvedor Ello se puede realizar manual oautomaacuteticamente

bull Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4veces al antildeo)

bull Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten se separan vapores y partiacuteculas de aceite Noobstante las cantidades de aceite si son grandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar un filtro fino delante de eacuteste

Las ventajas son

bull su instalacioacuten simple

bull Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles

bull No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior

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412 Secado por adsorcioacuten

Este principio se basa en un proceso fiacutesico

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Se compone de casi un100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel

La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimido huacutemedo sehace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad

413 Secado por enfriamiento

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo

El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamadointercambiador de calor de aire-aire

El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteo provenientedel intercambiador de calor (vaporizador)

El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador

Este aire pre enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacutes hasta unatemperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina por segunda vez el agua yaceite condensadosSeguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto de eliminar

nuevamente partiacuteculas de suciedad

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42 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

421 Filtro de aire comprimido

El filtro tiene la misioacuten de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el aguacondensada En los procesos de automatizacioacuten neumaacutetica se tiende cada vez a miniaturizar loselementos fabricarlos con materiales y procedimientos con los que se pretende el empleo cada vez menor de los lubricadoresEl filtro tiene por misioacuten

Detener las partiacuteculas soacutelidasEliminar el agua condensada en el aire

Generalmente trabajan siguiendo el siguiente proceso El aire entra en el depoacutesito a traveacutes de un deflector direccional que le obliga a fluir en forma de remolino Consecuentemente la fuerza centriacutefuga creadaarroja las partiacuteculas liacutequidas contra la pared del vaso y eacutestas se deslizan hacia la parte inferior del mismo

depositaacutendose en la zona de calmaLos filtros se fabrican en diferentes modelos y deben tener drenajes accionados manualmentesemiautomaacutetica o automaacuteticamenteEl paraacutemetro caracteriacutestico de los filtros es la amplitud de los poros este determina el tamantildeo miacutenimo delas partiacuteculas que pueden ser retenidas en el filtro

Estas generalmente son25 u 10 u 5 u 1 u

Hay que tomar en cuenta que para colocar un filtro con micraje de 5u es necesario tener una etapa de pre-filtrado para que este filtro no se tapone raacutepidamente

Funcionamiento de la purga automaacutetica de agua El agua condensada es separada por el filtro De vez en cuando hay que vaciar la purga porque de lo

contrario el agua seraacute arrastrada por el aire comprimido hasta los elementos de mando Las purgas sedividen en

- Purgas manuales- Purgas semiautomaacuteticas- Purgas automaacuteticas

Filtro finiacutesimo de aire comprimido Este filtro se emplea en aquellos ramos en que se necesita aire filtrado finiacutesimamente (p ej en lasindustrias alimenticias quiacutemicas y farmaceacuteuticas en la teacutecnica de procedimientos y en sistemas quetrabajan con moacutedulos de baja presioacuten) Elimina del aire comprimido casi sin restos las partiacuteculas de aguay aceite El aire comprimido se filtra hasta un 99999 (referido a 001 microacuten)Este filtro se diferencia del filtro normal en el hecho de que el aire comprimido atraviesa el cartuchofiltrante de dentro hacia afuera

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

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633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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37

641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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42

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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43

1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

1 3

1 0

2

1 3

1 21 4

2

1 3

1 6

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4

22 TIPOS DE COMPRESORES

- Seguacuten las exigencias referentes a la presioacuten de trabajo y al caudal de suministro se pueden emplear diversos tipos de construccioacuten- Se distinguen dos tipos baacutesicos de compresores

- El primero trabaja seguacuten el principio de desplazamiento La compresioacuten se obtiene por la admisioacuten delaire en un recinto hermeacutetico donde se reduce luego el volumen- El otro trabaja seguacuten el principio de la dinaacutemica de los fluidos El aire es aspirado por un lado ycomprimido como consecuencia de la aceleracioacuten de la masa

221 Compresores de eacutembolo o pistoacuten

Compresor de eacutembolo oscilante Este es el tipo de compresor maacutes difundido actualmente Es apropiado

para comprimir a baja media o alta presioacuten Su campo de trabajo se extiende desde 100 kPa (1 bar) avarios miles de kPa

- Algunos fabricantes ya estaacuten usando tecnologiacutea denominada libre de aceite es decir sus compresoresno utilizan aceite lo que los hace muy apetecibles para la industria quiacutemico farmaceacuteutica y hospitales

- Para obtener el aire a presiones elevadas es necesario disponer varias etapas compresoras El aireaspirado se somete a una compresioacuten previa por el primer eacutembolo seguidamente se refrigera para luegoser comprimido por el siguiente eacutembolo El volumen de la segunda caacutemara de compresioacuten es enconformidad con la relacioacuten maacutes pequentildeo

- Durante el trabajo de compresioacuten se forma una cantidad de calor que tiene que ser evacuada por elsistema refrigeracioacuten

- Los compresores de eacutembolo oscilante pueden refrigerarse por aire o por agua

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5

222 Compresor de Membrana

- Una membrana separa el eacutembolo de la caacutemara de trabajo el aire no entra en contacto con las piezasmoacuteviles Por tanto en todo caso el aire comprimido estaraacute exento de aceite

223 Compresor Rotativo Multicelular

- Un rotor exceacutentrico gira en el interior de un caacuterter provisto de ranuras de entrada y salida

- Sus dimensiones son reducidas es silencioso su caudal praacutecticamente es uniforme y sin sacudidas

224 Compresor de Tornillo Helicoidal

- Los tornillos impulsan hacia el otro lado el aire aspirado axialmente- Los sentidos se traslapan con lo cual se logra flujo continuo- Los tornillos no se tocan entre siacute ni con la carcasa por lo que se utiliza un mecanismo externo

para sincronizar el movimiento- Ampliamente utilizado en la industria maderera por su limpieza y capacidad

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225 Compresor Roots

-

El aire es llevado sin que el volumen sea modificado- En el lado de impulsioacuten la estanqueidad se asegura mediante los bordes de los eacutembolos rotativos- Puede proporcionar un gran caudal lo que lo hace especial para empresas que requieren soplar

mover gran cantidad de aire

TURBOCOMPRESORES

Trabajan seguacuten el principio de la dinaacutemica de los fluidos y son muy apropiados para grandescaudales Se fabrican de tipo axial y radial El aire se pone en circulacioacuten por medio de una o variasruedas de turbina Esta energiacutea cineacutetica se convierte en una energiacutea elaacutestica de compresioacuten

226 Compresor Axial

- La rotacioacuten de los alabes acelera el aire en sentido axial de flujo

- Comunica de esta forma una gran cantidad de energiacutea cineacutetica a la salida del compresor y por laforma constructiva se le ofrece al aire un mayor espacio de modo que obligan a una reduccioacuten dela velocidad

- Esta reduccioacuten se traduce en una disminucioacuten de la energiacutea cineacutetica lo que se justifica por haberse transformado en energiacutea de presioacuten

- Con este tipo de compresor se pueden lograr grandes caudales (200000 a 500000 msup3h) con flujouniforme pero a presiones relativamente bajas (5 bar)

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7

227 Compresor Radial

- Aceleracioacuten progresiva de caacutemara a caacutemara en sentido radial hacia fuera el aire en circulacioacutenregresa de nuevo al eje Desde aquiacute se vuelve a acelerar hacia afuera

- El aumento de presioacuten del aire se obtiene utilizando el mismo principio anterior con la diferencia

de que en este caso el fluido es impulsado una o maacutes veces en el sentido radial- Por efecto de la rotacioacuten los aacutelabes comunican energiacutea cineacutetica y lo dirigen radialmente haciafuera hasta encontrarse con la pared o carcasa que lo retorna al centro cambiando su direccioacuten

- En esta parte del proceso el aire dispone de un mayor espacio disminuyendo por tanto lavelocidad y la energiacutea cineacutetica lo que se traduce en la transformacioacuten de presioacuten

- Se logran grandes caudales pero a presiones tambieacuten bajas El flujo obtenido es uniforme

23 ELECCION DEL COMPRESOR

231 Caudal

1 Caudal teoacuterico2 Caudal efectivo o realbull Es interesante conocer el caudal efectivo del compresor Soacutelo eacuteste es el que acciona y regula

los equipos neumaacuteticosbull Los valores indicados seguacuten las normas representan valores efectivos (p ej DIN 1945)bull El caudal se expresa en m3min oacute m3h No obstante son numerosos los fabricantes que

solamente indican el caudal teoacuterico

232 Presioacuten

ndash Presioacuten de servicio ndash Presioacuten de trabajo En la mayoriacutea de los casos es de 600 kPa (6 bar)

Por eso los datos de servicio de los elementos se refieren a esta presioacuten

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Para garantizar un funcionamiento fiable y preciso es necesario que la presioacuten tenga un valor constante De eacutesta dependen

- La velocidad- Las fuerzas- El desarrollo secuencial de las fases de los elementos de trabajo

233 Accionamiento

- Los compresores se accionan por medio de un motor eleacutectrico o de explosioacuten interna- En la industria en la mayoriacutea de los casos los compresores se arrastran por medio de un

motor eleacutectrico- Generalmente el motor gira un nuacutemero de rpm fijo por lo cual se hace necesario regular el

movimiento a traveacutes de un sistema de transmisioacuten- El elemento de accionamiento tambieacuten puede ser un motor de combustioacuten interna Este tipo

de energiacutea es especialmente uacutetil para trabajos en terreno en que no se cuenta conelectricidad

- Si se trata de un compresor moacutevil eacuteste en la mayoriacutea de los casos se acciona por medio deun motor de combustioacuten (gasolina Diesel )

234 Regulacioacuten

Para adaptar el caudal suministrado por el compresor al consumo que fluctuacutea se debe proceder aciertas regulaciones del compresor Existen diferentes clases de regulaciones El caudal variacutea entre dosvalores liacutemites ajustados (presioacuten maacutexima y miacutenima)

bull Regulacioacuten de marcha en vaciacuteoa) Regulacioacuten por escape a la atmoacutesferab) Regulacioacuten por aislamiento de la aspiracioacuten

b) Regulacioacuten por apertura de la aspiracioacutenbull Regulacioacuten de carga parcial

a) Regulacioacuten de velocidad de rotacioacutenb) Regulacioacuten por estrangulacioacuten de la aspiracioacuten

bull Regulacioacuten por intermitencias

235 Refrigeracioacuten

bull Por efecto de la compresioacuten del aire se desarrolla calor que debe evacuarsebull En compresores pequentildeos las aletas de refrigeracioacuten se encargan de irradiar el calorbull

Los compresores mayores van dotados de un ventilador adicional que evacua el calorbull Cuando se trata de una estacioacuten de compresioacuten de maacutes de 30 kW de potencia no basta la

refrigeracioacuten por aire

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bull Entonces los compresores van equipados de un sistema de refrigeracioacuten por circulacioacuten de aguaen circuito cerrado o abierto

bull Una buena refrigeracioacuten prolonga la duracioacuten del compresor y proporciona aire maacutes friacuteo y enmejores condiciones

bull En ciertas circunstancias incluso permite ahorrar un enfriamiento posterior del aire u operar con

menor potencia

236 Lugar de emplazamiento

- Ubicacioacuten de la estacioacuten compresora Esta debe ubicarse en un lugar cerrado e insonorizadoa fin de minimizar el factor ruido

- El recinto ademaacutes debe contar con ventilacioacuten adecuada y el aire aspirado debe ser lo maacutesfresco limpio y seco posible

237 Acumulador de aire comprimido

- El acumulador o depoacutesito sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido- Compensa las oscilaciones de presioacuten en la red de tuberiacuteas a medida que se consume aire

comprimido- Gracias a la gran superficie del acumulador el aire se refrigera adicionalmente Por este

motivo en el acumulador se desprende directamente una parte de la humedad del aire enforma de agua

bull El tamantildeo de un acumulador de aire comprimido depende ndash Del caudal de suministro del compresor ndash Del consumo de aire ndash De la red de tuberiacuteas (volumen suplementario) ndash

Del tipo de regulacioacuten ndash De la diferencia de presioacuten admisible en el interior de la red

bull Para determinar el acumulador cuando el compresor funciona Intermitentemente existen cuadrosya establecidos

CAPITULO 3

DISTRIBUCIOacuteN DE AIRE COMPRIMIDO

-

Como resultado de la racionalizacioacuten y automatizacioacuten las empresas precisan continuamente unamayor cantidad de aire

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- El diaacutemetro de las tuberiacuteas debe elegirse de manera que si el consumo aumenta la peacuterdida depresioacuten entre eacutel depoacutesito y el consumidor no sobrepase 10 kPa (01 bar)

- Si esto sucede la rentabilidad del sistema estaraacute amenazada y el rendimiento disminuiraacute- En la planificacioacuten de instalaciones nuevas debe preverse una futura ampliacioacuten de la demanda de

aire

- El montaje posterior de una red maacutes importante supone costos dignos de mencioacuten

32 TENDIDO DE LA RED

No solamente importa el dimensionado correcto de las tuberiacuteas sino tambieacuten el tendido de lasmismas Las tuberiacuteas requieren un mantenimiento y vigilancia regulares por cuyo motivo no debeninstalarse dentro de obras ni en emplazamientos demasiado estrechosEn el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacutea tenga un descenso en elsentido de la corriente del 1 al 2En consideracioacuten a la presencia de condensado las derivaciones para las tomas aire en el caso deque las tuberiacuteas esteacuten tendidas horizontalmente se dispondraacuten siempre en la parte superior del tubo

Asiacute se evita que el agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principal llegue atraveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada se disponen tuberiacuteas especiales en laparte inferior de la principalEn la mayoriacutea de los casos la red principal se monta en circuito cerrado Desde la tuberiacutea principal seinstalan las uniones de derivacioacuten

o Con este tipo de montaje de la red de aire comprimido se obtiene una alimentacioacutenuniforme cuando el consumo de aire es alto El aire puede pasar en dos direcciones

o En la red cerrada con interconexiones hay un circuito cerrado que permite trabajar encualquier sitio con aire mediante las conexiones longitudinales y transversales de la

tuberiacutea de aire comprimido

33 MATERIAL DE TUBERIAS

331 Tuberiacuteas principales

Para la eleccioacuten de los materiales tenemos diversas posibilidadesbull Cobre Tubo de acero negrobull Latoacuten Tubo de acero galvanizadobull Acero fino Plaacutestico

Las tuberiacuteas deben poderse desarmar faacutecilmente ser resistentes a la corrosioacuten y de preciomoacutedico Para casos especiales se montan tuberiacuteas de cobre o plaacutestico

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bull Las tuberiacuteas que se instalen de modo permanente se montan preferentemente con unionessoldadas

bull El inconveniente de estas uniones consiste en que al soldar se producen cascarillas que debenretirarse de las tuberiacuteas

bull De la costura de soldadura se desprenden tambieacuten fragmentos de oxidacioacuten por eso conviene y

es necesario incorporar una unidad de mantenimientobull En las tuberiacuteas de acero galvanizado los empalmes de rosca no siempre son totalmente

hermeacuteticos

332 Derivaciones hacia los receptores

bull Los tubos flexibles de goma solamente han de emplearse en aquellos casos en que se exija unaflexibilidad en la tuberiacutea y no sea posible instalar tuberiacuteas de plaacutestico por los esfuerzos mecaacutenicosexistentes Son maacutes caros y no son tan manipulables como las tuberiacuteas de plaacutestico

bull Las tuberiacuteas de polietileno y poliamida se utilizan cada vez maacutes en la actualidad para unir equipos

de maquinaria Con racores raacutepidos se pueden tender de forma raacutepida sencilla y econoacutemica

CAPITULO 4

PREPARACION DEL AIRE COMPRIMIDO

41 IMPURESAS

bull En la praacutectica se presentan muy a menudo los casos en que la calidad del aire comprimidodesempentildea un papel primordial

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bull Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceite lubricante yhumedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalaciones neumaacuteticas y a la destruccioacutende los elementos neumaacuteticos

bull Los inconvenientes que estas partiacuteculas sonSoacutelidas Desgaste y abrasiones obstrucciones en los conductos pequentildeos

Liacutequidas y gaseosas El aceite que proviene de la lubricacioacuten de los compresores provocaformacioacuten de partiacuteculas carbonases y depoacutesitos gomosos por oxidacioacuten y contaminacioacuten Por otrolado el agua en forma de vapor provoca oxidacioacuten de tuberiacuteas y elementos disminucioacuten de lospasos efectivos de las tuberiacuteas y elementos al acumularse las condensaciones

bull El agua llega al interior con el aire que aspira el compresor La cantidad de humedad depende ende la humedad relativa del aire que a su vez depende de la temperatura del aire y de lascondiciones climatoloacutegicas

bull La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire

bull El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorber como maacuteximo ala temperatura considerada

bull Filtrado correcto del aire aspirado por el compresor y utilizacioacuten de compresores exentos deaceite Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado

bull Existen varios procedimientos - Secado por absorcioacuten - Secado por adsorcioacuten - Secado por enfriamiento

411 Secado por absorcioacuten

bull El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimido pasa atraveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de agua entra en contacto

con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y se desprende como mezcla de agua ysustancia secante

bull Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente del absolvedor Ello se puede realizar manual oautomaacuteticamente

bull Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4veces al antildeo)

bull Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten se separan vapores y partiacuteculas de aceite Noobstante las cantidades de aceite si son grandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar un filtro fino delante de eacuteste

Las ventajas son

bull su instalacioacuten simple

bull Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles

bull No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior

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412 Secado por adsorcioacuten

Este principio se basa en un proceso fiacutesico

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Se compone de casi un100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel

La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimido huacutemedo sehace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad

413 Secado por enfriamiento

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo

El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamadointercambiador de calor de aire-aire

El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteo provenientedel intercambiador de calor (vaporizador)

El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador

Este aire pre enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacutes hasta unatemperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina por segunda vez el agua yaceite condensadosSeguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto de eliminar

nuevamente partiacuteculas de suciedad

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42 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

421 Filtro de aire comprimido

El filtro tiene la misioacuten de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el aguacondensada En los procesos de automatizacioacuten neumaacutetica se tiende cada vez a miniaturizar loselementos fabricarlos con materiales y procedimientos con los que se pretende el empleo cada vez menor de los lubricadoresEl filtro tiene por misioacuten

Detener las partiacuteculas soacutelidasEliminar el agua condensada en el aire

Generalmente trabajan siguiendo el siguiente proceso El aire entra en el depoacutesito a traveacutes de un deflector direccional que le obliga a fluir en forma de remolino Consecuentemente la fuerza centriacutefuga creadaarroja las partiacuteculas liacutequidas contra la pared del vaso y eacutestas se deslizan hacia la parte inferior del mismo

depositaacutendose en la zona de calmaLos filtros se fabrican en diferentes modelos y deben tener drenajes accionados manualmentesemiautomaacutetica o automaacuteticamenteEl paraacutemetro caracteriacutestico de los filtros es la amplitud de los poros este determina el tamantildeo miacutenimo delas partiacuteculas que pueden ser retenidas en el filtro

Estas generalmente son25 u 10 u 5 u 1 u

Hay que tomar en cuenta que para colocar un filtro con micraje de 5u es necesario tener una etapa de pre-filtrado para que este filtro no se tapone raacutepidamente

Funcionamiento de la purga automaacutetica de agua El agua condensada es separada por el filtro De vez en cuando hay que vaciar la purga porque de lo

contrario el agua seraacute arrastrada por el aire comprimido hasta los elementos de mando Las purgas sedividen en

- Purgas manuales- Purgas semiautomaacuteticas- Purgas automaacuteticas

Filtro finiacutesimo de aire comprimido Este filtro se emplea en aquellos ramos en que se necesita aire filtrado finiacutesimamente (p ej en lasindustrias alimenticias quiacutemicas y farmaceacuteuticas en la teacutecnica de procedimientos y en sistemas quetrabajan con moacutedulos de baja presioacuten) Elimina del aire comprimido casi sin restos las partiacuteculas de aguay aceite El aire comprimido se filtra hasta un 99999 (referido a 001 microacuten)Este filtro se diferencia del filtro normal en el hecho de que el aire comprimido atraviesa el cartuchofiltrante de dentro hacia afuera

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

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1 0

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1 1

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694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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1 0 2

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

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1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

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695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

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1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

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1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

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Solucioacuten b) Solucioacuten c)

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222 Compresor de Membrana

- Una membrana separa el eacutembolo de la caacutemara de trabajo el aire no entra en contacto con las piezasmoacuteviles Por tanto en todo caso el aire comprimido estaraacute exento de aceite

223 Compresor Rotativo Multicelular

- Un rotor exceacutentrico gira en el interior de un caacuterter provisto de ranuras de entrada y salida

- Sus dimensiones son reducidas es silencioso su caudal praacutecticamente es uniforme y sin sacudidas

224 Compresor de Tornillo Helicoidal

- Los tornillos impulsan hacia el otro lado el aire aspirado axialmente- Los sentidos se traslapan con lo cual se logra flujo continuo- Los tornillos no se tocan entre siacute ni con la carcasa por lo que se utiliza un mecanismo externo

para sincronizar el movimiento- Ampliamente utilizado en la industria maderera por su limpieza y capacidad

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6

225 Compresor Roots

-

El aire es llevado sin que el volumen sea modificado- En el lado de impulsioacuten la estanqueidad se asegura mediante los bordes de los eacutembolos rotativos- Puede proporcionar un gran caudal lo que lo hace especial para empresas que requieren soplar

mover gran cantidad de aire

TURBOCOMPRESORES

Trabajan seguacuten el principio de la dinaacutemica de los fluidos y son muy apropiados para grandescaudales Se fabrican de tipo axial y radial El aire se pone en circulacioacuten por medio de una o variasruedas de turbina Esta energiacutea cineacutetica se convierte en una energiacutea elaacutestica de compresioacuten

226 Compresor Axial

- La rotacioacuten de los alabes acelera el aire en sentido axial de flujo

- Comunica de esta forma una gran cantidad de energiacutea cineacutetica a la salida del compresor y por laforma constructiva se le ofrece al aire un mayor espacio de modo que obligan a una reduccioacuten dela velocidad

- Esta reduccioacuten se traduce en una disminucioacuten de la energiacutea cineacutetica lo que se justifica por haberse transformado en energiacutea de presioacuten

- Con este tipo de compresor se pueden lograr grandes caudales (200000 a 500000 msup3h) con flujouniforme pero a presiones relativamente bajas (5 bar)

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227 Compresor Radial

- Aceleracioacuten progresiva de caacutemara a caacutemara en sentido radial hacia fuera el aire en circulacioacutenregresa de nuevo al eje Desde aquiacute se vuelve a acelerar hacia afuera

- El aumento de presioacuten del aire se obtiene utilizando el mismo principio anterior con la diferencia

de que en este caso el fluido es impulsado una o maacutes veces en el sentido radial- Por efecto de la rotacioacuten los aacutelabes comunican energiacutea cineacutetica y lo dirigen radialmente haciafuera hasta encontrarse con la pared o carcasa que lo retorna al centro cambiando su direccioacuten

- En esta parte del proceso el aire dispone de un mayor espacio disminuyendo por tanto lavelocidad y la energiacutea cineacutetica lo que se traduce en la transformacioacuten de presioacuten

- Se logran grandes caudales pero a presiones tambieacuten bajas El flujo obtenido es uniforme

23 ELECCION DEL COMPRESOR

231 Caudal

1 Caudal teoacuterico2 Caudal efectivo o realbull Es interesante conocer el caudal efectivo del compresor Soacutelo eacuteste es el que acciona y regula

los equipos neumaacuteticosbull Los valores indicados seguacuten las normas representan valores efectivos (p ej DIN 1945)bull El caudal se expresa en m3min oacute m3h No obstante son numerosos los fabricantes que

solamente indican el caudal teoacuterico

232 Presioacuten

ndash Presioacuten de servicio ndash Presioacuten de trabajo En la mayoriacutea de los casos es de 600 kPa (6 bar)

Por eso los datos de servicio de los elementos se refieren a esta presioacuten

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8

Para garantizar un funcionamiento fiable y preciso es necesario que la presioacuten tenga un valor constante De eacutesta dependen

- La velocidad- Las fuerzas- El desarrollo secuencial de las fases de los elementos de trabajo

233 Accionamiento

- Los compresores se accionan por medio de un motor eleacutectrico o de explosioacuten interna- En la industria en la mayoriacutea de los casos los compresores se arrastran por medio de un

motor eleacutectrico- Generalmente el motor gira un nuacutemero de rpm fijo por lo cual se hace necesario regular el

movimiento a traveacutes de un sistema de transmisioacuten- El elemento de accionamiento tambieacuten puede ser un motor de combustioacuten interna Este tipo

de energiacutea es especialmente uacutetil para trabajos en terreno en que no se cuenta conelectricidad

- Si se trata de un compresor moacutevil eacuteste en la mayoriacutea de los casos se acciona por medio deun motor de combustioacuten (gasolina Diesel )

234 Regulacioacuten

Para adaptar el caudal suministrado por el compresor al consumo que fluctuacutea se debe proceder aciertas regulaciones del compresor Existen diferentes clases de regulaciones El caudal variacutea entre dosvalores liacutemites ajustados (presioacuten maacutexima y miacutenima)

bull Regulacioacuten de marcha en vaciacuteoa) Regulacioacuten por escape a la atmoacutesferab) Regulacioacuten por aislamiento de la aspiracioacuten

b) Regulacioacuten por apertura de la aspiracioacutenbull Regulacioacuten de carga parcial

a) Regulacioacuten de velocidad de rotacioacutenb) Regulacioacuten por estrangulacioacuten de la aspiracioacuten

bull Regulacioacuten por intermitencias

235 Refrigeracioacuten

bull Por efecto de la compresioacuten del aire se desarrolla calor que debe evacuarsebull En compresores pequentildeos las aletas de refrigeracioacuten se encargan de irradiar el calorbull

Los compresores mayores van dotados de un ventilador adicional que evacua el calorbull Cuando se trata de una estacioacuten de compresioacuten de maacutes de 30 kW de potencia no basta la

refrigeracioacuten por aire

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bull Entonces los compresores van equipados de un sistema de refrigeracioacuten por circulacioacuten de aguaen circuito cerrado o abierto

bull Una buena refrigeracioacuten prolonga la duracioacuten del compresor y proporciona aire maacutes friacuteo y enmejores condiciones

bull En ciertas circunstancias incluso permite ahorrar un enfriamiento posterior del aire u operar con

menor potencia

236 Lugar de emplazamiento

- Ubicacioacuten de la estacioacuten compresora Esta debe ubicarse en un lugar cerrado e insonorizadoa fin de minimizar el factor ruido

- El recinto ademaacutes debe contar con ventilacioacuten adecuada y el aire aspirado debe ser lo maacutesfresco limpio y seco posible

237 Acumulador de aire comprimido

- El acumulador o depoacutesito sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido- Compensa las oscilaciones de presioacuten en la red de tuberiacuteas a medida que se consume aire

comprimido- Gracias a la gran superficie del acumulador el aire se refrigera adicionalmente Por este

motivo en el acumulador se desprende directamente una parte de la humedad del aire enforma de agua

bull El tamantildeo de un acumulador de aire comprimido depende ndash Del caudal de suministro del compresor ndash Del consumo de aire ndash De la red de tuberiacuteas (volumen suplementario) ndash

Del tipo de regulacioacuten ndash De la diferencia de presioacuten admisible en el interior de la red

bull Para determinar el acumulador cuando el compresor funciona Intermitentemente existen cuadrosya establecidos

CAPITULO 3

DISTRIBUCIOacuteN DE AIRE COMPRIMIDO

-

Como resultado de la racionalizacioacuten y automatizacioacuten las empresas precisan continuamente unamayor cantidad de aire

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- El diaacutemetro de las tuberiacuteas debe elegirse de manera que si el consumo aumenta la peacuterdida depresioacuten entre eacutel depoacutesito y el consumidor no sobrepase 10 kPa (01 bar)

- Si esto sucede la rentabilidad del sistema estaraacute amenazada y el rendimiento disminuiraacute- En la planificacioacuten de instalaciones nuevas debe preverse una futura ampliacioacuten de la demanda de

aire

- El montaje posterior de una red maacutes importante supone costos dignos de mencioacuten

32 TENDIDO DE LA RED

No solamente importa el dimensionado correcto de las tuberiacuteas sino tambieacuten el tendido de lasmismas Las tuberiacuteas requieren un mantenimiento y vigilancia regulares por cuyo motivo no debeninstalarse dentro de obras ni en emplazamientos demasiado estrechosEn el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacutea tenga un descenso en elsentido de la corriente del 1 al 2En consideracioacuten a la presencia de condensado las derivaciones para las tomas aire en el caso deque las tuberiacuteas esteacuten tendidas horizontalmente se dispondraacuten siempre en la parte superior del tubo

Asiacute se evita que el agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principal llegue atraveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada se disponen tuberiacuteas especiales en laparte inferior de la principalEn la mayoriacutea de los casos la red principal se monta en circuito cerrado Desde la tuberiacutea principal seinstalan las uniones de derivacioacuten

o Con este tipo de montaje de la red de aire comprimido se obtiene una alimentacioacutenuniforme cuando el consumo de aire es alto El aire puede pasar en dos direcciones

o En la red cerrada con interconexiones hay un circuito cerrado que permite trabajar encualquier sitio con aire mediante las conexiones longitudinales y transversales de la

tuberiacutea de aire comprimido

33 MATERIAL DE TUBERIAS

331 Tuberiacuteas principales

Para la eleccioacuten de los materiales tenemos diversas posibilidadesbull Cobre Tubo de acero negrobull Latoacuten Tubo de acero galvanizadobull Acero fino Plaacutestico

Las tuberiacuteas deben poderse desarmar faacutecilmente ser resistentes a la corrosioacuten y de preciomoacutedico Para casos especiales se montan tuberiacuteas de cobre o plaacutestico

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bull Las tuberiacuteas que se instalen de modo permanente se montan preferentemente con unionessoldadas

bull El inconveniente de estas uniones consiste en que al soldar se producen cascarillas que debenretirarse de las tuberiacuteas

bull De la costura de soldadura se desprenden tambieacuten fragmentos de oxidacioacuten por eso conviene y

es necesario incorporar una unidad de mantenimientobull En las tuberiacuteas de acero galvanizado los empalmes de rosca no siempre son totalmente

hermeacuteticos

332 Derivaciones hacia los receptores

bull Los tubos flexibles de goma solamente han de emplearse en aquellos casos en que se exija unaflexibilidad en la tuberiacutea y no sea posible instalar tuberiacuteas de plaacutestico por los esfuerzos mecaacutenicosexistentes Son maacutes caros y no son tan manipulables como las tuberiacuteas de plaacutestico

bull Las tuberiacuteas de polietileno y poliamida se utilizan cada vez maacutes en la actualidad para unir equipos

de maquinaria Con racores raacutepidos se pueden tender de forma raacutepida sencilla y econoacutemica

CAPITULO 4

PREPARACION DEL AIRE COMPRIMIDO

41 IMPURESAS

bull En la praacutectica se presentan muy a menudo los casos en que la calidad del aire comprimidodesempentildea un papel primordial

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bull Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceite lubricante yhumedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalaciones neumaacuteticas y a la destruccioacutende los elementos neumaacuteticos

bull Los inconvenientes que estas partiacuteculas sonSoacutelidas Desgaste y abrasiones obstrucciones en los conductos pequentildeos

Liacutequidas y gaseosas El aceite que proviene de la lubricacioacuten de los compresores provocaformacioacuten de partiacuteculas carbonases y depoacutesitos gomosos por oxidacioacuten y contaminacioacuten Por otrolado el agua en forma de vapor provoca oxidacioacuten de tuberiacuteas y elementos disminucioacuten de lospasos efectivos de las tuberiacuteas y elementos al acumularse las condensaciones

bull El agua llega al interior con el aire que aspira el compresor La cantidad de humedad depende ende la humedad relativa del aire que a su vez depende de la temperatura del aire y de lascondiciones climatoloacutegicas

bull La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire

bull El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorber como maacuteximo ala temperatura considerada

bull Filtrado correcto del aire aspirado por el compresor y utilizacioacuten de compresores exentos deaceite Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado

bull Existen varios procedimientos - Secado por absorcioacuten - Secado por adsorcioacuten - Secado por enfriamiento

411 Secado por absorcioacuten

bull El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimido pasa atraveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de agua entra en contacto

con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y se desprende como mezcla de agua ysustancia secante

bull Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente del absolvedor Ello se puede realizar manual oautomaacuteticamente

bull Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4veces al antildeo)

bull Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten se separan vapores y partiacuteculas de aceite Noobstante las cantidades de aceite si son grandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar un filtro fino delante de eacuteste

Las ventajas son

bull su instalacioacuten simple

bull Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles

bull No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior

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412 Secado por adsorcioacuten

Este principio se basa en un proceso fiacutesico

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Se compone de casi un100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel

La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimido huacutemedo sehace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad

413 Secado por enfriamiento

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo

El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamadointercambiador de calor de aire-aire

El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteo provenientedel intercambiador de calor (vaporizador)

El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador

Este aire pre enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacutes hasta unatemperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina por segunda vez el agua yaceite condensadosSeguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto de eliminar

nuevamente partiacuteculas de suciedad

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42 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

421 Filtro de aire comprimido

El filtro tiene la misioacuten de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el aguacondensada En los procesos de automatizacioacuten neumaacutetica se tiende cada vez a miniaturizar loselementos fabricarlos con materiales y procedimientos con los que se pretende el empleo cada vez menor de los lubricadoresEl filtro tiene por misioacuten

Detener las partiacuteculas soacutelidasEliminar el agua condensada en el aire

Generalmente trabajan siguiendo el siguiente proceso El aire entra en el depoacutesito a traveacutes de un deflector direccional que le obliga a fluir en forma de remolino Consecuentemente la fuerza centriacutefuga creadaarroja las partiacuteculas liacutequidas contra la pared del vaso y eacutestas se deslizan hacia la parte inferior del mismo

depositaacutendose en la zona de calmaLos filtros se fabrican en diferentes modelos y deben tener drenajes accionados manualmentesemiautomaacutetica o automaacuteticamenteEl paraacutemetro caracteriacutestico de los filtros es la amplitud de los poros este determina el tamantildeo miacutenimo delas partiacuteculas que pueden ser retenidas en el filtro

Estas generalmente son25 u 10 u 5 u 1 u

Hay que tomar en cuenta que para colocar un filtro con micraje de 5u es necesario tener una etapa de pre-filtrado para que este filtro no se tapone raacutepidamente

Funcionamiento de la purga automaacutetica de agua El agua condensada es separada por el filtro De vez en cuando hay que vaciar la purga porque de lo

contrario el agua seraacute arrastrada por el aire comprimido hasta los elementos de mando Las purgas sedividen en

- Purgas manuales- Purgas semiautomaacuteticas- Purgas automaacuteticas

Filtro finiacutesimo de aire comprimido Este filtro se emplea en aquellos ramos en que se necesita aire filtrado finiacutesimamente (p ej en lasindustrias alimenticias quiacutemicas y farmaceacuteuticas en la teacutecnica de procedimientos y en sistemas quetrabajan con moacutedulos de baja presioacuten) Elimina del aire comprimido casi sin restos las partiacuteculas de aguay aceite El aire comprimido se filtra hasta un 99999 (referido a 001 microacuten)Este filtro se diferencia del filtro normal en el hecho de que el aire comprimido atraviesa el cartuchofiltrante de dentro hacia afuera

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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42

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

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3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

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2

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1 21 4

2

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1 6

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225 Compresor Roots

-

El aire es llevado sin que el volumen sea modificado- En el lado de impulsioacuten la estanqueidad se asegura mediante los bordes de los eacutembolos rotativos- Puede proporcionar un gran caudal lo que lo hace especial para empresas que requieren soplar

mover gran cantidad de aire

TURBOCOMPRESORES

Trabajan seguacuten el principio de la dinaacutemica de los fluidos y son muy apropiados para grandescaudales Se fabrican de tipo axial y radial El aire se pone en circulacioacuten por medio de una o variasruedas de turbina Esta energiacutea cineacutetica se convierte en una energiacutea elaacutestica de compresioacuten

226 Compresor Axial

- La rotacioacuten de los alabes acelera el aire en sentido axial de flujo

- Comunica de esta forma una gran cantidad de energiacutea cineacutetica a la salida del compresor y por laforma constructiva se le ofrece al aire un mayor espacio de modo que obligan a una reduccioacuten dela velocidad

- Esta reduccioacuten se traduce en una disminucioacuten de la energiacutea cineacutetica lo que se justifica por haberse transformado en energiacutea de presioacuten

- Con este tipo de compresor se pueden lograr grandes caudales (200000 a 500000 msup3h) con flujouniforme pero a presiones relativamente bajas (5 bar)

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227 Compresor Radial

- Aceleracioacuten progresiva de caacutemara a caacutemara en sentido radial hacia fuera el aire en circulacioacutenregresa de nuevo al eje Desde aquiacute se vuelve a acelerar hacia afuera

- El aumento de presioacuten del aire se obtiene utilizando el mismo principio anterior con la diferencia

de que en este caso el fluido es impulsado una o maacutes veces en el sentido radial- Por efecto de la rotacioacuten los aacutelabes comunican energiacutea cineacutetica y lo dirigen radialmente haciafuera hasta encontrarse con la pared o carcasa que lo retorna al centro cambiando su direccioacuten

- En esta parte del proceso el aire dispone de un mayor espacio disminuyendo por tanto lavelocidad y la energiacutea cineacutetica lo que se traduce en la transformacioacuten de presioacuten

- Se logran grandes caudales pero a presiones tambieacuten bajas El flujo obtenido es uniforme

23 ELECCION DEL COMPRESOR

231 Caudal

1 Caudal teoacuterico2 Caudal efectivo o realbull Es interesante conocer el caudal efectivo del compresor Soacutelo eacuteste es el que acciona y regula

los equipos neumaacuteticosbull Los valores indicados seguacuten las normas representan valores efectivos (p ej DIN 1945)bull El caudal se expresa en m3min oacute m3h No obstante son numerosos los fabricantes que

solamente indican el caudal teoacuterico

232 Presioacuten

ndash Presioacuten de servicio ndash Presioacuten de trabajo En la mayoriacutea de los casos es de 600 kPa (6 bar)

Por eso los datos de servicio de los elementos se refieren a esta presioacuten

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Para garantizar un funcionamiento fiable y preciso es necesario que la presioacuten tenga un valor constante De eacutesta dependen

- La velocidad- Las fuerzas- El desarrollo secuencial de las fases de los elementos de trabajo

233 Accionamiento

- Los compresores se accionan por medio de un motor eleacutectrico o de explosioacuten interna- En la industria en la mayoriacutea de los casos los compresores se arrastran por medio de un

motor eleacutectrico- Generalmente el motor gira un nuacutemero de rpm fijo por lo cual se hace necesario regular el

movimiento a traveacutes de un sistema de transmisioacuten- El elemento de accionamiento tambieacuten puede ser un motor de combustioacuten interna Este tipo

de energiacutea es especialmente uacutetil para trabajos en terreno en que no se cuenta conelectricidad

- Si se trata de un compresor moacutevil eacuteste en la mayoriacutea de los casos se acciona por medio deun motor de combustioacuten (gasolina Diesel )

234 Regulacioacuten

Para adaptar el caudal suministrado por el compresor al consumo que fluctuacutea se debe proceder aciertas regulaciones del compresor Existen diferentes clases de regulaciones El caudal variacutea entre dosvalores liacutemites ajustados (presioacuten maacutexima y miacutenima)

bull Regulacioacuten de marcha en vaciacuteoa) Regulacioacuten por escape a la atmoacutesferab) Regulacioacuten por aislamiento de la aspiracioacuten

b) Regulacioacuten por apertura de la aspiracioacutenbull Regulacioacuten de carga parcial

a) Regulacioacuten de velocidad de rotacioacutenb) Regulacioacuten por estrangulacioacuten de la aspiracioacuten

bull Regulacioacuten por intermitencias

235 Refrigeracioacuten

bull Por efecto de la compresioacuten del aire se desarrolla calor que debe evacuarsebull En compresores pequentildeos las aletas de refrigeracioacuten se encargan de irradiar el calorbull

Los compresores mayores van dotados de un ventilador adicional que evacua el calorbull Cuando se trata de una estacioacuten de compresioacuten de maacutes de 30 kW de potencia no basta la

refrigeracioacuten por aire

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bull Entonces los compresores van equipados de un sistema de refrigeracioacuten por circulacioacuten de aguaen circuito cerrado o abierto

bull Una buena refrigeracioacuten prolonga la duracioacuten del compresor y proporciona aire maacutes friacuteo y enmejores condiciones

bull En ciertas circunstancias incluso permite ahorrar un enfriamiento posterior del aire u operar con

menor potencia

236 Lugar de emplazamiento

- Ubicacioacuten de la estacioacuten compresora Esta debe ubicarse en un lugar cerrado e insonorizadoa fin de minimizar el factor ruido

- El recinto ademaacutes debe contar con ventilacioacuten adecuada y el aire aspirado debe ser lo maacutesfresco limpio y seco posible

237 Acumulador de aire comprimido

- El acumulador o depoacutesito sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido- Compensa las oscilaciones de presioacuten en la red de tuberiacuteas a medida que se consume aire

comprimido- Gracias a la gran superficie del acumulador el aire se refrigera adicionalmente Por este

motivo en el acumulador se desprende directamente una parte de la humedad del aire enforma de agua

bull El tamantildeo de un acumulador de aire comprimido depende ndash Del caudal de suministro del compresor ndash Del consumo de aire ndash De la red de tuberiacuteas (volumen suplementario) ndash

Del tipo de regulacioacuten ndash De la diferencia de presioacuten admisible en el interior de la red

bull Para determinar el acumulador cuando el compresor funciona Intermitentemente existen cuadrosya establecidos

CAPITULO 3

DISTRIBUCIOacuteN DE AIRE COMPRIMIDO

-

Como resultado de la racionalizacioacuten y automatizacioacuten las empresas precisan continuamente unamayor cantidad de aire

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- El diaacutemetro de las tuberiacuteas debe elegirse de manera que si el consumo aumenta la peacuterdida depresioacuten entre eacutel depoacutesito y el consumidor no sobrepase 10 kPa (01 bar)

- Si esto sucede la rentabilidad del sistema estaraacute amenazada y el rendimiento disminuiraacute- En la planificacioacuten de instalaciones nuevas debe preverse una futura ampliacioacuten de la demanda de

aire

- El montaje posterior de una red maacutes importante supone costos dignos de mencioacuten

32 TENDIDO DE LA RED

No solamente importa el dimensionado correcto de las tuberiacuteas sino tambieacuten el tendido de lasmismas Las tuberiacuteas requieren un mantenimiento y vigilancia regulares por cuyo motivo no debeninstalarse dentro de obras ni en emplazamientos demasiado estrechosEn el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacutea tenga un descenso en elsentido de la corriente del 1 al 2En consideracioacuten a la presencia de condensado las derivaciones para las tomas aire en el caso deque las tuberiacuteas esteacuten tendidas horizontalmente se dispondraacuten siempre en la parte superior del tubo

Asiacute se evita que el agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principal llegue atraveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada se disponen tuberiacuteas especiales en laparte inferior de la principalEn la mayoriacutea de los casos la red principal se monta en circuito cerrado Desde la tuberiacutea principal seinstalan las uniones de derivacioacuten

o Con este tipo de montaje de la red de aire comprimido se obtiene una alimentacioacutenuniforme cuando el consumo de aire es alto El aire puede pasar en dos direcciones

o En la red cerrada con interconexiones hay un circuito cerrado que permite trabajar encualquier sitio con aire mediante las conexiones longitudinales y transversales de la

tuberiacutea de aire comprimido

33 MATERIAL DE TUBERIAS

331 Tuberiacuteas principales

Para la eleccioacuten de los materiales tenemos diversas posibilidadesbull Cobre Tubo de acero negrobull Latoacuten Tubo de acero galvanizadobull Acero fino Plaacutestico

Las tuberiacuteas deben poderse desarmar faacutecilmente ser resistentes a la corrosioacuten y de preciomoacutedico Para casos especiales se montan tuberiacuteas de cobre o plaacutestico

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bull Las tuberiacuteas que se instalen de modo permanente se montan preferentemente con unionessoldadas

bull El inconveniente de estas uniones consiste en que al soldar se producen cascarillas que debenretirarse de las tuberiacuteas

bull De la costura de soldadura se desprenden tambieacuten fragmentos de oxidacioacuten por eso conviene y

es necesario incorporar una unidad de mantenimientobull En las tuberiacuteas de acero galvanizado los empalmes de rosca no siempre son totalmente

hermeacuteticos

332 Derivaciones hacia los receptores

bull Los tubos flexibles de goma solamente han de emplearse en aquellos casos en que se exija unaflexibilidad en la tuberiacutea y no sea posible instalar tuberiacuteas de plaacutestico por los esfuerzos mecaacutenicosexistentes Son maacutes caros y no son tan manipulables como las tuberiacuteas de plaacutestico

bull Las tuberiacuteas de polietileno y poliamida se utilizan cada vez maacutes en la actualidad para unir equipos

de maquinaria Con racores raacutepidos se pueden tender de forma raacutepida sencilla y econoacutemica

CAPITULO 4

PREPARACION DEL AIRE COMPRIMIDO

41 IMPURESAS

bull En la praacutectica se presentan muy a menudo los casos en que la calidad del aire comprimidodesempentildea un papel primordial

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bull Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceite lubricante yhumedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalaciones neumaacuteticas y a la destruccioacutende los elementos neumaacuteticos

bull Los inconvenientes que estas partiacuteculas sonSoacutelidas Desgaste y abrasiones obstrucciones en los conductos pequentildeos

Liacutequidas y gaseosas El aceite que proviene de la lubricacioacuten de los compresores provocaformacioacuten de partiacuteculas carbonases y depoacutesitos gomosos por oxidacioacuten y contaminacioacuten Por otrolado el agua en forma de vapor provoca oxidacioacuten de tuberiacuteas y elementos disminucioacuten de lospasos efectivos de las tuberiacuteas y elementos al acumularse las condensaciones

bull El agua llega al interior con el aire que aspira el compresor La cantidad de humedad depende ende la humedad relativa del aire que a su vez depende de la temperatura del aire y de lascondiciones climatoloacutegicas

bull La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire

bull El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorber como maacuteximo ala temperatura considerada

bull Filtrado correcto del aire aspirado por el compresor y utilizacioacuten de compresores exentos deaceite Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado

bull Existen varios procedimientos - Secado por absorcioacuten - Secado por adsorcioacuten - Secado por enfriamiento

411 Secado por absorcioacuten

bull El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimido pasa atraveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de agua entra en contacto

con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y se desprende como mezcla de agua ysustancia secante

bull Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente del absolvedor Ello se puede realizar manual oautomaacuteticamente

bull Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4veces al antildeo)

bull Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten se separan vapores y partiacuteculas de aceite Noobstante las cantidades de aceite si son grandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar un filtro fino delante de eacuteste

Las ventajas son

bull su instalacioacuten simple

bull Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles

bull No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior

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412 Secado por adsorcioacuten

Este principio se basa en un proceso fiacutesico

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Se compone de casi un100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel

La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimido huacutemedo sehace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad

413 Secado por enfriamiento

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo

El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamadointercambiador de calor de aire-aire

El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteo provenientedel intercambiador de calor (vaporizador)

El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador

Este aire pre enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacutes hasta unatemperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina por segunda vez el agua yaceite condensadosSeguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto de eliminar

nuevamente partiacuteculas de suciedad

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42 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

421 Filtro de aire comprimido

El filtro tiene la misioacuten de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el aguacondensada En los procesos de automatizacioacuten neumaacutetica se tiende cada vez a miniaturizar loselementos fabricarlos con materiales y procedimientos con los que se pretende el empleo cada vez menor de los lubricadoresEl filtro tiene por misioacuten

Detener las partiacuteculas soacutelidasEliminar el agua condensada en el aire

Generalmente trabajan siguiendo el siguiente proceso El aire entra en el depoacutesito a traveacutes de un deflector direccional que le obliga a fluir en forma de remolino Consecuentemente la fuerza centriacutefuga creadaarroja las partiacuteculas liacutequidas contra la pared del vaso y eacutestas se deslizan hacia la parte inferior del mismo

depositaacutendose en la zona de calmaLos filtros se fabrican en diferentes modelos y deben tener drenajes accionados manualmentesemiautomaacutetica o automaacuteticamenteEl paraacutemetro caracteriacutestico de los filtros es la amplitud de los poros este determina el tamantildeo miacutenimo delas partiacuteculas que pueden ser retenidas en el filtro

Estas generalmente son25 u 10 u 5 u 1 u

Hay que tomar en cuenta que para colocar un filtro con micraje de 5u es necesario tener una etapa de pre-filtrado para que este filtro no se tapone raacutepidamente

Funcionamiento de la purga automaacutetica de agua El agua condensada es separada por el filtro De vez en cuando hay que vaciar la purga porque de lo

contrario el agua seraacute arrastrada por el aire comprimido hasta los elementos de mando Las purgas sedividen en

- Purgas manuales- Purgas semiautomaacuteticas- Purgas automaacuteticas

Filtro finiacutesimo de aire comprimido Este filtro se emplea en aquellos ramos en que se necesita aire filtrado finiacutesimamente (p ej en lasindustrias alimenticias quiacutemicas y farmaceacuteuticas en la teacutecnica de procedimientos y en sistemas quetrabajan con moacutedulos de baja presioacuten) Elimina del aire comprimido casi sin restos las partiacuteculas de aguay aceite El aire comprimido se filtra hasta un 99999 (referido a 001 microacuten)Este filtro se diferencia del filtro normal en el hecho de que el aire comprimido atraviesa el cartuchofiltrante de dentro hacia afuera

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

1 3

1 0

2

1 3

1 21 4

2

1 3

1 6

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227 Compresor Radial

- Aceleracioacuten progresiva de caacutemara a caacutemara en sentido radial hacia fuera el aire en circulacioacutenregresa de nuevo al eje Desde aquiacute se vuelve a acelerar hacia afuera

- El aumento de presioacuten del aire se obtiene utilizando el mismo principio anterior con la diferencia

de que en este caso el fluido es impulsado una o maacutes veces en el sentido radial- Por efecto de la rotacioacuten los aacutelabes comunican energiacutea cineacutetica y lo dirigen radialmente haciafuera hasta encontrarse con la pared o carcasa que lo retorna al centro cambiando su direccioacuten

- En esta parte del proceso el aire dispone de un mayor espacio disminuyendo por tanto lavelocidad y la energiacutea cineacutetica lo que se traduce en la transformacioacuten de presioacuten

- Se logran grandes caudales pero a presiones tambieacuten bajas El flujo obtenido es uniforme

23 ELECCION DEL COMPRESOR

231 Caudal

1 Caudal teoacuterico2 Caudal efectivo o realbull Es interesante conocer el caudal efectivo del compresor Soacutelo eacuteste es el que acciona y regula

los equipos neumaacuteticosbull Los valores indicados seguacuten las normas representan valores efectivos (p ej DIN 1945)bull El caudal se expresa en m3min oacute m3h No obstante son numerosos los fabricantes que

solamente indican el caudal teoacuterico

232 Presioacuten

ndash Presioacuten de servicio ndash Presioacuten de trabajo En la mayoriacutea de los casos es de 600 kPa (6 bar)

Por eso los datos de servicio de los elementos se refieren a esta presioacuten

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Para garantizar un funcionamiento fiable y preciso es necesario que la presioacuten tenga un valor constante De eacutesta dependen

- La velocidad- Las fuerzas- El desarrollo secuencial de las fases de los elementos de trabajo

233 Accionamiento

- Los compresores se accionan por medio de un motor eleacutectrico o de explosioacuten interna- En la industria en la mayoriacutea de los casos los compresores se arrastran por medio de un

motor eleacutectrico- Generalmente el motor gira un nuacutemero de rpm fijo por lo cual se hace necesario regular el

movimiento a traveacutes de un sistema de transmisioacuten- El elemento de accionamiento tambieacuten puede ser un motor de combustioacuten interna Este tipo

de energiacutea es especialmente uacutetil para trabajos en terreno en que no se cuenta conelectricidad

- Si se trata de un compresor moacutevil eacuteste en la mayoriacutea de los casos se acciona por medio deun motor de combustioacuten (gasolina Diesel )

234 Regulacioacuten

Para adaptar el caudal suministrado por el compresor al consumo que fluctuacutea se debe proceder aciertas regulaciones del compresor Existen diferentes clases de regulaciones El caudal variacutea entre dosvalores liacutemites ajustados (presioacuten maacutexima y miacutenima)

bull Regulacioacuten de marcha en vaciacuteoa) Regulacioacuten por escape a la atmoacutesferab) Regulacioacuten por aislamiento de la aspiracioacuten

b) Regulacioacuten por apertura de la aspiracioacutenbull Regulacioacuten de carga parcial

a) Regulacioacuten de velocidad de rotacioacutenb) Regulacioacuten por estrangulacioacuten de la aspiracioacuten

bull Regulacioacuten por intermitencias

235 Refrigeracioacuten

bull Por efecto de la compresioacuten del aire se desarrolla calor que debe evacuarsebull En compresores pequentildeos las aletas de refrigeracioacuten se encargan de irradiar el calorbull

Los compresores mayores van dotados de un ventilador adicional que evacua el calorbull Cuando se trata de una estacioacuten de compresioacuten de maacutes de 30 kW de potencia no basta la

refrigeracioacuten por aire

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bull Entonces los compresores van equipados de un sistema de refrigeracioacuten por circulacioacuten de aguaen circuito cerrado o abierto

bull Una buena refrigeracioacuten prolonga la duracioacuten del compresor y proporciona aire maacutes friacuteo y enmejores condiciones

bull En ciertas circunstancias incluso permite ahorrar un enfriamiento posterior del aire u operar con

menor potencia

236 Lugar de emplazamiento

- Ubicacioacuten de la estacioacuten compresora Esta debe ubicarse en un lugar cerrado e insonorizadoa fin de minimizar el factor ruido

- El recinto ademaacutes debe contar con ventilacioacuten adecuada y el aire aspirado debe ser lo maacutesfresco limpio y seco posible

237 Acumulador de aire comprimido

- El acumulador o depoacutesito sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido- Compensa las oscilaciones de presioacuten en la red de tuberiacuteas a medida que se consume aire

comprimido- Gracias a la gran superficie del acumulador el aire se refrigera adicionalmente Por este

motivo en el acumulador se desprende directamente una parte de la humedad del aire enforma de agua

bull El tamantildeo de un acumulador de aire comprimido depende ndash Del caudal de suministro del compresor ndash Del consumo de aire ndash De la red de tuberiacuteas (volumen suplementario) ndash

Del tipo de regulacioacuten ndash De la diferencia de presioacuten admisible en el interior de la red

bull Para determinar el acumulador cuando el compresor funciona Intermitentemente existen cuadrosya establecidos

CAPITULO 3

DISTRIBUCIOacuteN DE AIRE COMPRIMIDO

-

Como resultado de la racionalizacioacuten y automatizacioacuten las empresas precisan continuamente unamayor cantidad de aire

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- El diaacutemetro de las tuberiacuteas debe elegirse de manera que si el consumo aumenta la peacuterdida depresioacuten entre eacutel depoacutesito y el consumidor no sobrepase 10 kPa (01 bar)

- Si esto sucede la rentabilidad del sistema estaraacute amenazada y el rendimiento disminuiraacute- En la planificacioacuten de instalaciones nuevas debe preverse una futura ampliacioacuten de la demanda de

aire

- El montaje posterior de una red maacutes importante supone costos dignos de mencioacuten

32 TENDIDO DE LA RED

No solamente importa el dimensionado correcto de las tuberiacuteas sino tambieacuten el tendido de lasmismas Las tuberiacuteas requieren un mantenimiento y vigilancia regulares por cuyo motivo no debeninstalarse dentro de obras ni en emplazamientos demasiado estrechosEn el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacutea tenga un descenso en elsentido de la corriente del 1 al 2En consideracioacuten a la presencia de condensado las derivaciones para las tomas aire en el caso deque las tuberiacuteas esteacuten tendidas horizontalmente se dispondraacuten siempre en la parte superior del tubo

Asiacute se evita que el agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principal llegue atraveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada se disponen tuberiacuteas especiales en laparte inferior de la principalEn la mayoriacutea de los casos la red principal se monta en circuito cerrado Desde la tuberiacutea principal seinstalan las uniones de derivacioacuten

o Con este tipo de montaje de la red de aire comprimido se obtiene una alimentacioacutenuniforme cuando el consumo de aire es alto El aire puede pasar en dos direcciones

o En la red cerrada con interconexiones hay un circuito cerrado que permite trabajar encualquier sitio con aire mediante las conexiones longitudinales y transversales de la

tuberiacutea de aire comprimido

33 MATERIAL DE TUBERIAS

331 Tuberiacuteas principales

Para la eleccioacuten de los materiales tenemos diversas posibilidadesbull Cobre Tubo de acero negrobull Latoacuten Tubo de acero galvanizadobull Acero fino Plaacutestico

Las tuberiacuteas deben poderse desarmar faacutecilmente ser resistentes a la corrosioacuten y de preciomoacutedico Para casos especiales se montan tuberiacuteas de cobre o plaacutestico

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bull Las tuberiacuteas que se instalen de modo permanente se montan preferentemente con unionessoldadas

bull El inconveniente de estas uniones consiste en que al soldar se producen cascarillas que debenretirarse de las tuberiacuteas

bull De la costura de soldadura se desprenden tambieacuten fragmentos de oxidacioacuten por eso conviene y

es necesario incorporar una unidad de mantenimientobull En las tuberiacuteas de acero galvanizado los empalmes de rosca no siempre son totalmente

hermeacuteticos

332 Derivaciones hacia los receptores

bull Los tubos flexibles de goma solamente han de emplearse en aquellos casos en que se exija unaflexibilidad en la tuberiacutea y no sea posible instalar tuberiacuteas de plaacutestico por los esfuerzos mecaacutenicosexistentes Son maacutes caros y no son tan manipulables como las tuberiacuteas de plaacutestico

bull Las tuberiacuteas de polietileno y poliamida se utilizan cada vez maacutes en la actualidad para unir equipos

de maquinaria Con racores raacutepidos se pueden tender de forma raacutepida sencilla y econoacutemica

CAPITULO 4

PREPARACION DEL AIRE COMPRIMIDO

41 IMPURESAS

bull En la praacutectica se presentan muy a menudo los casos en que la calidad del aire comprimidodesempentildea un papel primordial

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bull Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceite lubricante yhumedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalaciones neumaacuteticas y a la destruccioacutende los elementos neumaacuteticos

bull Los inconvenientes que estas partiacuteculas sonSoacutelidas Desgaste y abrasiones obstrucciones en los conductos pequentildeos

Liacutequidas y gaseosas El aceite que proviene de la lubricacioacuten de los compresores provocaformacioacuten de partiacuteculas carbonases y depoacutesitos gomosos por oxidacioacuten y contaminacioacuten Por otrolado el agua en forma de vapor provoca oxidacioacuten de tuberiacuteas y elementos disminucioacuten de lospasos efectivos de las tuberiacuteas y elementos al acumularse las condensaciones

bull El agua llega al interior con el aire que aspira el compresor La cantidad de humedad depende ende la humedad relativa del aire que a su vez depende de la temperatura del aire y de lascondiciones climatoloacutegicas

bull La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire

bull El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorber como maacuteximo ala temperatura considerada

bull Filtrado correcto del aire aspirado por el compresor y utilizacioacuten de compresores exentos deaceite Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado

bull Existen varios procedimientos - Secado por absorcioacuten - Secado por adsorcioacuten - Secado por enfriamiento

411 Secado por absorcioacuten

bull El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimido pasa atraveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de agua entra en contacto

con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y se desprende como mezcla de agua ysustancia secante

bull Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente del absolvedor Ello se puede realizar manual oautomaacuteticamente

bull Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4veces al antildeo)

bull Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten se separan vapores y partiacuteculas de aceite Noobstante las cantidades de aceite si son grandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar un filtro fino delante de eacuteste

Las ventajas son

bull su instalacioacuten simple

bull Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles

bull No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior

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412 Secado por adsorcioacuten

Este principio se basa en un proceso fiacutesico

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Se compone de casi un100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel

La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimido huacutemedo sehace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad

413 Secado por enfriamiento

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo

El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamadointercambiador de calor de aire-aire

El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteo provenientedel intercambiador de calor (vaporizador)

El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador

Este aire pre enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacutes hasta unatemperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina por segunda vez el agua yaceite condensadosSeguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto de eliminar

nuevamente partiacuteculas de suciedad

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42 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

421 Filtro de aire comprimido

El filtro tiene la misioacuten de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el aguacondensada En los procesos de automatizacioacuten neumaacutetica se tiende cada vez a miniaturizar loselementos fabricarlos con materiales y procedimientos con los que se pretende el empleo cada vez menor de los lubricadoresEl filtro tiene por misioacuten

Detener las partiacuteculas soacutelidasEliminar el agua condensada en el aire

Generalmente trabajan siguiendo el siguiente proceso El aire entra en el depoacutesito a traveacutes de un deflector direccional que le obliga a fluir en forma de remolino Consecuentemente la fuerza centriacutefuga creadaarroja las partiacuteculas liacutequidas contra la pared del vaso y eacutestas se deslizan hacia la parte inferior del mismo

depositaacutendose en la zona de calmaLos filtros se fabrican en diferentes modelos y deben tener drenajes accionados manualmentesemiautomaacutetica o automaacuteticamenteEl paraacutemetro caracteriacutestico de los filtros es la amplitud de los poros este determina el tamantildeo miacutenimo delas partiacuteculas que pueden ser retenidas en el filtro

Estas generalmente son25 u 10 u 5 u 1 u

Hay que tomar en cuenta que para colocar un filtro con micraje de 5u es necesario tener una etapa de pre-filtrado para que este filtro no se tapone raacutepidamente

Funcionamiento de la purga automaacutetica de agua El agua condensada es separada por el filtro De vez en cuando hay que vaciar la purga porque de lo

contrario el agua seraacute arrastrada por el aire comprimido hasta los elementos de mando Las purgas sedividen en

- Purgas manuales- Purgas semiautomaacuteticas- Purgas automaacuteticas

Filtro finiacutesimo de aire comprimido Este filtro se emplea en aquellos ramos en que se necesita aire filtrado finiacutesimamente (p ej en lasindustrias alimenticias quiacutemicas y farmaceacuteuticas en la teacutecnica de procedimientos y en sistemas quetrabajan con moacutedulos de baja presioacuten) Elimina del aire comprimido casi sin restos las partiacuteculas de aguay aceite El aire comprimido se filtra hasta un 99999 (referido a 001 microacuten)Este filtro se diferencia del filtro normal en el hecho de que el aire comprimido atraviesa el cartuchofiltrante de dentro hacia afuera

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

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1 3

1 21 4

2

1 3

1 6

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Para garantizar un funcionamiento fiable y preciso es necesario que la presioacuten tenga un valor constante De eacutesta dependen

- La velocidad- Las fuerzas- El desarrollo secuencial de las fases de los elementos de trabajo

233 Accionamiento

- Los compresores se accionan por medio de un motor eleacutectrico o de explosioacuten interna- En la industria en la mayoriacutea de los casos los compresores se arrastran por medio de un

motor eleacutectrico- Generalmente el motor gira un nuacutemero de rpm fijo por lo cual se hace necesario regular el

movimiento a traveacutes de un sistema de transmisioacuten- El elemento de accionamiento tambieacuten puede ser un motor de combustioacuten interna Este tipo

de energiacutea es especialmente uacutetil para trabajos en terreno en que no se cuenta conelectricidad

- Si se trata de un compresor moacutevil eacuteste en la mayoriacutea de los casos se acciona por medio deun motor de combustioacuten (gasolina Diesel )

234 Regulacioacuten

Para adaptar el caudal suministrado por el compresor al consumo que fluctuacutea se debe proceder aciertas regulaciones del compresor Existen diferentes clases de regulaciones El caudal variacutea entre dosvalores liacutemites ajustados (presioacuten maacutexima y miacutenima)

bull Regulacioacuten de marcha en vaciacuteoa) Regulacioacuten por escape a la atmoacutesferab) Regulacioacuten por aislamiento de la aspiracioacuten

b) Regulacioacuten por apertura de la aspiracioacutenbull Regulacioacuten de carga parcial

a) Regulacioacuten de velocidad de rotacioacutenb) Regulacioacuten por estrangulacioacuten de la aspiracioacuten

bull Regulacioacuten por intermitencias

235 Refrigeracioacuten

bull Por efecto de la compresioacuten del aire se desarrolla calor que debe evacuarsebull En compresores pequentildeos las aletas de refrigeracioacuten se encargan de irradiar el calorbull

Los compresores mayores van dotados de un ventilador adicional que evacua el calorbull Cuando se trata de una estacioacuten de compresioacuten de maacutes de 30 kW de potencia no basta la

refrigeracioacuten por aire

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bull Entonces los compresores van equipados de un sistema de refrigeracioacuten por circulacioacuten de aguaen circuito cerrado o abierto

bull Una buena refrigeracioacuten prolonga la duracioacuten del compresor y proporciona aire maacutes friacuteo y enmejores condiciones

bull En ciertas circunstancias incluso permite ahorrar un enfriamiento posterior del aire u operar con

menor potencia

236 Lugar de emplazamiento

- Ubicacioacuten de la estacioacuten compresora Esta debe ubicarse en un lugar cerrado e insonorizadoa fin de minimizar el factor ruido

- El recinto ademaacutes debe contar con ventilacioacuten adecuada y el aire aspirado debe ser lo maacutesfresco limpio y seco posible

237 Acumulador de aire comprimido

- El acumulador o depoacutesito sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido- Compensa las oscilaciones de presioacuten en la red de tuberiacuteas a medida que se consume aire

comprimido- Gracias a la gran superficie del acumulador el aire se refrigera adicionalmente Por este

motivo en el acumulador se desprende directamente una parte de la humedad del aire enforma de agua

bull El tamantildeo de un acumulador de aire comprimido depende ndash Del caudal de suministro del compresor ndash Del consumo de aire ndash De la red de tuberiacuteas (volumen suplementario) ndash

Del tipo de regulacioacuten ndash De la diferencia de presioacuten admisible en el interior de la red

bull Para determinar el acumulador cuando el compresor funciona Intermitentemente existen cuadrosya establecidos

CAPITULO 3

DISTRIBUCIOacuteN DE AIRE COMPRIMIDO

-

Como resultado de la racionalizacioacuten y automatizacioacuten las empresas precisan continuamente unamayor cantidad de aire

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- El diaacutemetro de las tuberiacuteas debe elegirse de manera que si el consumo aumenta la peacuterdida depresioacuten entre eacutel depoacutesito y el consumidor no sobrepase 10 kPa (01 bar)

- Si esto sucede la rentabilidad del sistema estaraacute amenazada y el rendimiento disminuiraacute- En la planificacioacuten de instalaciones nuevas debe preverse una futura ampliacioacuten de la demanda de

aire

- El montaje posterior de una red maacutes importante supone costos dignos de mencioacuten

32 TENDIDO DE LA RED

No solamente importa el dimensionado correcto de las tuberiacuteas sino tambieacuten el tendido de lasmismas Las tuberiacuteas requieren un mantenimiento y vigilancia regulares por cuyo motivo no debeninstalarse dentro de obras ni en emplazamientos demasiado estrechosEn el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacutea tenga un descenso en elsentido de la corriente del 1 al 2En consideracioacuten a la presencia de condensado las derivaciones para las tomas aire en el caso deque las tuberiacuteas esteacuten tendidas horizontalmente se dispondraacuten siempre en la parte superior del tubo

Asiacute se evita que el agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principal llegue atraveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada se disponen tuberiacuteas especiales en laparte inferior de la principalEn la mayoriacutea de los casos la red principal se monta en circuito cerrado Desde la tuberiacutea principal seinstalan las uniones de derivacioacuten

o Con este tipo de montaje de la red de aire comprimido se obtiene una alimentacioacutenuniforme cuando el consumo de aire es alto El aire puede pasar en dos direcciones

o En la red cerrada con interconexiones hay un circuito cerrado que permite trabajar encualquier sitio con aire mediante las conexiones longitudinales y transversales de la

tuberiacutea de aire comprimido

33 MATERIAL DE TUBERIAS

331 Tuberiacuteas principales

Para la eleccioacuten de los materiales tenemos diversas posibilidadesbull Cobre Tubo de acero negrobull Latoacuten Tubo de acero galvanizadobull Acero fino Plaacutestico

Las tuberiacuteas deben poderse desarmar faacutecilmente ser resistentes a la corrosioacuten y de preciomoacutedico Para casos especiales se montan tuberiacuteas de cobre o plaacutestico

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bull Las tuberiacuteas que se instalen de modo permanente se montan preferentemente con unionessoldadas

bull El inconveniente de estas uniones consiste en que al soldar se producen cascarillas que debenretirarse de las tuberiacuteas

bull De la costura de soldadura se desprenden tambieacuten fragmentos de oxidacioacuten por eso conviene y

es necesario incorporar una unidad de mantenimientobull En las tuberiacuteas de acero galvanizado los empalmes de rosca no siempre son totalmente

hermeacuteticos

332 Derivaciones hacia los receptores

bull Los tubos flexibles de goma solamente han de emplearse en aquellos casos en que se exija unaflexibilidad en la tuberiacutea y no sea posible instalar tuberiacuteas de plaacutestico por los esfuerzos mecaacutenicosexistentes Son maacutes caros y no son tan manipulables como las tuberiacuteas de plaacutestico

bull Las tuberiacuteas de polietileno y poliamida se utilizan cada vez maacutes en la actualidad para unir equipos

de maquinaria Con racores raacutepidos se pueden tender de forma raacutepida sencilla y econoacutemica

CAPITULO 4

PREPARACION DEL AIRE COMPRIMIDO

41 IMPURESAS

bull En la praacutectica se presentan muy a menudo los casos en que la calidad del aire comprimidodesempentildea un papel primordial

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bull Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceite lubricante yhumedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalaciones neumaacuteticas y a la destruccioacutende los elementos neumaacuteticos

bull Los inconvenientes que estas partiacuteculas sonSoacutelidas Desgaste y abrasiones obstrucciones en los conductos pequentildeos

Liacutequidas y gaseosas El aceite que proviene de la lubricacioacuten de los compresores provocaformacioacuten de partiacuteculas carbonases y depoacutesitos gomosos por oxidacioacuten y contaminacioacuten Por otrolado el agua en forma de vapor provoca oxidacioacuten de tuberiacuteas y elementos disminucioacuten de lospasos efectivos de las tuberiacuteas y elementos al acumularse las condensaciones

bull El agua llega al interior con el aire que aspira el compresor La cantidad de humedad depende ende la humedad relativa del aire que a su vez depende de la temperatura del aire y de lascondiciones climatoloacutegicas

bull La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire

bull El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorber como maacuteximo ala temperatura considerada

bull Filtrado correcto del aire aspirado por el compresor y utilizacioacuten de compresores exentos deaceite Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado

bull Existen varios procedimientos - Secado por absorcioacuten - Secado por adsorcioacuten - Secado por enfriamiento

411 Secado por absorcioacuten

bull El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimido pasa atraveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de agua entra en contacto

con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y se desprende como mezcla de agua ysustancia secante

bull Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente del absolvedor Ello se puede realizar manual oautomaacuteticamente

bull Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4veces al antildeo)

bull Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten se separan vapores y partiacuteculas de aceite Noobstante las cantidades de aceite si son grandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar un filtro fino delante de eacuteste

Las ventajas son

bull su instalacioacuten simple

bull Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles

bull No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior

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412 Secado por adsorcioacuten

Este principio se basa en un proceso fiacutesico

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Se compone de casi un100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel

La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimido huacutemedo sehace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad

413 Secado por enfriamiento

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo

El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamadointercambiador de calor de aire-aire

El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteo provenientedel intercambiador de calor (vaporizador)

El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador

Este aire pre enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacutes hasta unatemperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina por segunda vez el agua yaceite condensadosSeguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto de eliminar

nuevamente partiacuteculas de suciedad

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42 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

421 Filtro de aire comprimido

El filtro tiene la misioacuten de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el aguacondensada En los procesos de automatizacioacuten neumaacutetica se tiende cada vez a miniaturizar loselementos fabricarlos con materiales y procedimientos con los que se pretende el empleo cada vez menor de los lubricadoresEl filtro tiene por misioacuten

Detener las partiacuteculas soacutelidasEliminar el agua condensada en el aire

Generalmente trabajan siguiendo el siguiente proceso El aire entra en el depoacutesito a traveacutes de un deflector direccional que le obliga a fluir en forma de remolino Consecuentemente la fuerza centriacutefuga creadaarroja las partiacuteculas liacutequidas contra la pared del vaso y eacutestas se deslizan hacia la parte inferior del mismo

depositaacutendose en la zona de calmaLos filtros se fabrican en diferentes modelos y deben tener drenajes accionados manualmentesemiautomaacutetica o automaacuteticamenteEl paraacutemetro caracteriacutestico de los filtros es la amplitud de los poros este determina el tamantildeo miacutenimo delas partiacuteculas que pueden ser retenidas en el filtro

Estas generalmente son25 u 10 u 5 u 1 u

Hay que tomar en cuenta que para colocar un filtro con micraje de 5u es necesario tener una etapa de pre-filtrado para que este filtro no se tapone raacutepidamente

Funcionamiento de la purga automaacutetica de agua El agua condensada es separada por el filtro De vez en cuando hay que vaciar la purga porque de lo

contrario el agua seraacute arrastrada por el aire comprimido hasta los elementos de mando Las purgas sedividen en

- Purgas manuales- Purgas semiautomaacuteticas- Purgas automaacuteticas

Filtro finiacutesimo de aire comprimido Este filtro se emplea en aquellos ramos en que se necesita aire filtrado finiacutesimamente (p ej en lasindustrias alimenticias quiacutemicas y farmaceacuteuticas en la teacutecnica de procedimientos y en sistemas quetrabajan con moacutedulos de baja presioacuten) Elimina del aire comprimido casi sin restos las partiacuteculas de aguay aceite El aire comprimido se filtra hasta un 99999 (referido a 001 microacuten)Este filtro se diferencia del filtro normal en el hecho de que el aire comprimido atraviesa el cartuchofiltrante de dentro hacia afuera

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

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Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

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633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

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1 3

1 21 4

2

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1 6

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bull Entonces los compresores van equipados de un sistema de refrigeracioacuten por circulacioacuten de aguaen circuito cerrado o abierto

bull Una buena refrigeracioacuten prolonga la duracioacuten del compresor y proporciona aire maacutes friacuteo y enmejores condiciones

bull En ciertas circunstancias incluso permite ahorrar un enfriamiento posterior del aire u operar con

menor potencia

236 Lugar de emplazamiento

- Ubicacioacuten de la estacioacuten compresora Esta debe ubicarse en un lugar cerrado e insonorizadoa fin de minimizar el factor ruido

- El recinto ademaacutes debe contar con ventilacioacuten adecuada y el aire aspirado debe ser lo maacutesfresco limpio y seco posible

237 Acumulador de aire comprimido

- El acumulador o depoacutesito sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido- Compensa las oscilaciones de presioacuten en la red de tuberiacuteas a medida que se consume aire

comprimido- Gracias a la gran superficie del acumulador el aire se refrigera adicionalmente Por este

motivo en el acumulador se desprende directamente una parte de la humedad del aire enforma de agua

bull El tamantildeo de un acumulador de aire comprimido depende ndash Del caudal de suministro del compresor ndash Del consumo de aire ndash De la red de tuberiacuteas (volumen suplementario) ndash

Del tipo de regulacioacuten ndash De la diferencia de presioacuten admisible en el interior de la red

bull Para determinar el acumulador cuando el compresor funciona Intermitentemente existen cuadrosya establecidos

CAPITULO 3

DISTRIBUCIOacuteN DE AIRE COMPRIMIDO

-

Como resultado de la racionalizacioacuten y automatizacioacuten las empresas precisan continuamente unamayor cantidad de aire

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- El diaacutemetro de las tuberiacuteas debe elegirse de manera que si el consumo aumenta la peacuterdida depresioacuten entre eacutel depoacutesito y el consumidor no sobrepase 10 kPa (01 bar)

- Si esto sucede la rentabilidad del sistema estaraacute amenazada y el rendimiento disminuiraacute- En la planificacioacuten de instalaciones nuevas debe preverse una futura ampliacioacuten de la demanda de

aire

- El montaje posterior de una red maacutes importante supone costos dignos de mencioacuten

32 TENDIDO DE LA RED

No solamente importa el dimensionado correcto de las tuberiacuteas sino tambieacuten el tendido de lasmismas Las tuberiacuteas requieren un mantenimiento y vigilancia regulares por cuyo motivo no debeninstalarse dentro de obras ni en emplazamientos demasiado estrechosEn el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacutea tenga un descenso en elsentido de la corriente del 1 al 2En consideracioacuten a la presencia de condensado las derivaciones para las tomas aire en el caso deque las tuberiacuteas esteacuten tendidas horizontalmente se dispondraacuten siempre en la parte superior del tubo

Asiacute se evita que el agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principal llegue atraveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada se disponen tuberiacuteas especiales en laparte inferior de la principalEn la mayoriacutea de los casos la red principal se monta en circuito cerrado Desde la tuberiacutea principal seinstalan las uniones de derivacioacuten

o Con este tipo de montaje de la red de aire comprimido se obtiene una alimentacioacutenuniforme cuando el consumo de aire es alto El aire puede pasar en dos direcciones

o En la red cerrada con interconexiones hay un circuito cerrado que permite trabajar encualquier sitio con aire mediante las conexiones longitudinales y transversales de la

tuberiacutea de aire comprimido

33 MATERIAL DE TUBERIAS

331 Tuberiacuteas principales

Para la eleccioacuten de los materiales tenemos diversas posibilidadesbull Cobre Tubo de acero negrobull Latoacuten Tubo de acero galvanizadobull Acero fino Plaacutestico

Las tuberiacuteas deben poderse desarmar faacutecilmente ser resistentes a la corrosioacuten y de preciomoacutedico Para casos especiales se montan tuberiacuteas de cobre o plaacutestico

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bull Las tuberiacuteas que se instalen de modo permanente se montan preferentemente con unionessoldadas

bull El inconveniente de estas uniones consiste en que al soldar se producen cascarillas que debenretirarse de las tuberiacuteas

bull De la costura de soldadura se desprenden tambieacuten fragmentos de oxidacioacuten por eso conviene y

es necesario incorporar una unidad de mantenimientobull En las tuberiacuteas de acero galvanizado los empalmes de rosca no siempre son totalmente

hermeacuteticos

332 Derivaciones hacia los receptores

bull Los tubos flexibles de goma solamente han de emplearse en aquellos casos en que se exija unaflexibilidad en la tuberiacutea y no sea posible instalar tuberiacuteas de plaacutestico por los esfuerzos mecaacutenicosexistentes Son maacutes caros y no son tan manipulables como las tuberiacuteas de plaacutestico

bull Las tuberiacuteas de polietileno y poliamida se utilizan cada vez maacutes en la actualidad para unir equipos

de maquinaria Con racores raacutepidos se pueden tender de forma raacutepida sencilla y econoacutemica

CAPITULO 4

PREPARACION DEL AIRE COMPRIMIDO

41 IMPURESAS

bull En la praacutectica se presentan muy a menudo los casos en que la calidad del aire comprimidodesempentildea un papel primordial

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bull Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceite lubricante yhumedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalaciones neumaacuteticas y a la destruccioacutende los elementos neumaacuteticos

bull Los inconvenientes que estas partiacuteculas sonSoacutelidas Desgaste y abrasiones obstrucciones en los conductos pequentildeos

Liacutequidas y gaseosas El aceite que proviene de la lubricacioacuten de los compresores provocaformacioacuten de partiacuteculas carbonases y depoacutesitos gomosos por oxidacioacuten y contaminacioacuten Por otrolado el agua en forma de vapor provoca oxidacioacuten de tuberiacuteas y elementos disminucioacuten de lospasos efectivos de las tuberiacuteas y elementos al acumularse las condensaciones

bull El agua llega al interior con el aire que aspira el compresor La cantidad de humedad depende ende la humedad relativa del aire que a su vez depende de la temperatura del aire y de lascondiciones climatoloacutegicas

bull La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire

bull El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorber como maacuteximo ala temperatura considerada

bull Filtrado correcto del aire aspirado por el compresor y utilizacioacuten de compresores exentos deaceite Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado

bull Existen varios procedimientos - Secado por absorcioacuten - Secado por adsorcioacuten - Secado por enfriamiento

411 Secado por absorcioacuten

bull El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimido pasa atraveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de agua entra en contacto

con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y se desprende como mezcla de agua ysustancia secante

bull Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente del absolvedor Ello se puede realizar manual oautomaacuteticamente

bull Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4veces al antildeo)

bull Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten se separan vapores y partiacuteculas de aceite Noobstante las cantidades de aceite si son grandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar un filtro fino delante de eacuteste

Las ventajas son

bull su instalacioacuten simple

bull Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles

bull No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior

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412 Secado por adsorcioacuten

Este principio se basa en un proceso fiacutesico

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Se compone de casi un100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel

La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimido huacutemedo sehace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad

413 Secado por enfriamiento

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo

El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamadointercambiador de calor de aire-aire

El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteo provenientedel intercambiador de calor (vaporizador)

El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador

Este aire pre enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacutes hasta unatemperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina por segunda vez el agua yaceite condensadosSeguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto de eliminar

nuevamente partiacuteculas de suciedad

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42 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

421 Filtro de aire comprimido

El filtro tiene la misioacuten de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el aguacondensada En los procesos de automatizacioacuten neumaacutetica se tiende cada vez a miniaturizar loselementos fabricarlos con materiales y procedimientos con los que se pretende el empleo cada vez menor de los lubricadoresEl filtro tiene por misioacuten

Detener las partiacuteculas soacutelidasEliminar el agua condensada en el aire

Generalmente trabajan siguiendo el siguiente proceso El aire entra en el depoacutesito a traveacutes de un deflector direccional que le obliga a fluir en forma de remolino Consecuentemente la fuerza centriacutefuga creadaarroja las partiacuteculas liacutequidas contra la pared del vaso y eacutestas se deslizan hacia la parte inferior del mismo

depositaacutendose en la zona de calmaLos filtros se fabrican en diferentes modelos y deben tener drenajes accionados manualmentesemiautomaacutetica o automaacuteticamenteEl paraacutemetro caracteriacutestico de los filtros es la amplitud de los poros este determina el tamantildeo miacutenimo delas partiacuteculas que pueden ser retenidas en el filtro

Estas generalmente son25 u 10 u 5 u 1 u

Hay que tomar en cuenta que para colocar un filtro con micraje de 5u es necesario tener una etapa de pre-filtrado para que este filtro no se tapone raacutepidamente

Funcionamiento de la purga automaacutetica de agua El agua condensada es separada por el filtro De vez en cuando hay que vaciar la purga porque de lo

contrario el agua seraacute arrastrada por el aire comprimido hasta los elementos de mando Las purgas sedividen en

- Purgas manuales- Purgas semiautomaacuteticas- Purgas automaacuteticas

Filtro finiacutesimo de aire comprimido Este filtro se emplea en aquellos ramos en que se necesita aire filtrado finiacutesimamente (p ej en lasindustrias alimenticias quiacutemicas y farmaceacuteuticas en la teacutecnica de procedimientos y en sistemas quetrabajan con moacutedulos de baja presioacuten) Elimina del aire comprimido casi sin restos las partiacuteculas de aguay aceite El aire comprimido se filtra hasta un 99999 (referido a 001 microacuten)Este filtro se diferencia del filtro normal en el hecho de que el aire comprimido atraviesa el cartuchofiltrante de dentro hacia afuera

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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32

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

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1 0

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1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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1 0 2

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

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1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

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1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

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4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

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5

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3

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1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

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Solucioacuten b) Solucioacuten c)

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- El diaacutemetro de las tuberiacuteas debe elegirse de manera que si el consumo aumenta la peacuterdida depresioacuten entre eacutel depoacutesito y el consumidor no sobrepase 10 kPa (01 bar)

- Si esto sucede la rentabilidad del sistema estaraacute amenazada y el rendimiento disminuiraacute- En la planificacioacuten de instalaciones nuevas debe preverse una futura ampliacioacuten de la demanda de

aire

- El montaje posterior de una red maacutes importante supone costos dignos de mencioacuten

32 TENDIDO DE LA RED

No solamente importa el dimensionado correcto de las tuberiacuteas sino tambieacuten el tendido de lasmismas Las tuberiacuteas requieren un mantenimiento y vigilancia regulares por cuyo motivo no debeninstalarse dentro de obras ni en emplazamientos demasiado estrechosEn el tendido de las tuberiacuteas debe cuidarse sobre todo de que la tuberiacutea tenga un descenso en elsentido de la corriente del 1 al 2En consideracioacuten a la presencia de condensado las derivaciones para las tomas aire en el caso deque las tuberiacuteas esteacuten tendidas horizontalmente se dispondraacuten siempre en la parte superior del tubo

Asiacute se evita que el agua condensada que posiblemente en encuentre en la tuberiacutea principal llegue atraveacutes de las tomas Para recoger y vaciar el agua condensada se disponen tuberiacuteas especiales en laparte inferior de la principalEn la mayoriacutea de los casos la red principal se monta en circuito cerrado Desde la tuberiacutea principal seinstalan las uniones de derivacioacuten

o Con este tipo de montaje de la red de aire comprimido se obtiene una alimentacioacutenuniforme cuando el consumo de aire es alto El aire puede pasar en dos direcciones

o En la red cerrada con interconexiones hay un circuito cerrado que permite trabajar encualquier sitio con aire mediante las conexiones longitudinales y transversales de la

tuberiacutea de aire comprimido

33 MATERIAL DE TUBERIAS

331 Tuberiacuteas principales

Para la eleccioacuten de los materiales tenemos diversas posibilidadesbull Cobre Tubo de acero negrobull Latoacuten Tubo de acero galvanizadobull Acero fino Plaacutestico

Las tuberiacuteas deben poderse desarmar faacutecilmente ser resistentes a la corrosioacuten y de preciomoacutedico Para casos especiales se montan tuberiacuteas de cobre o plaacutestico

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bull Las tuberiacuteas que se instalen de modo permanente se montan preferentemente con unionessoldadas

bull El inconveniente de estas uniones consiste en que al soldar se producen cascarillas que debenretirarse de las tuberiacuteas

bull De la costura de soldadura se desprenden tambieacuten fragmentos de oxidacioacuten por eso conviene y

es necesario incorporar una unidad de mantenimientobull En las tuberiacuteas de acero galvanizado los empalmes de rosca no siempre son totalmente

hermeacuteticos

332 Derivaciones hacia los receptores

bull Los tubos flexibles de goma solamente han de emplearse en aquellos casos en que se exija unaflexibilidad en la tuberiacutea y no sea posible instalar tuberiacuteas de plaacutestico por los esfuerzos mecaacutenicosexistentes Son maacutes caros y no son tan manipulables como las tuberiacuteas de plaacutestico

bull Las tuberiacuteas de polietileno y poliamida se utilizan cada vez maacutes en la actualidad para unir equipos

de maquinaria Con racores raacutepidos se pueden tender de forma raacutepida sencilla y econoacutemica

CAPITULO 4

PREPARACION DEL AIRE COMPRIMIDO

41 IMPURESAS

bull En la praacutectica se presentan muy a menudo los casos en que la calidad del aire comprimidodesempentildea un papel primordial

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bull Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceite lubricante yhumedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalaciones neumaacuteticas y a la destruccioacutende los elementos neumaacuteticos

bull Los inconvenientes que estas partiacuteculas sonSoacutelidas Desgaste y abrasiones obstrucciones en los conductos pequentildeos

Liacutequidas y gaseosas El aceite que proviene de la lubricacioacuten de los compresores provocaformacioacuten de partiacuteculas carbonases y depoacutesitos gomosos por oxidacioacuten y contaminacioacuten Por otrolado el agua en forma de vapor provoca oxidacioacuten de tuberiacuteas y elementos disminucioacuten de lospasos efectivos de las tuberiacuteas y elementos al acumularse las condensaciones

bull El agua llega al interior con el aire que aspira el compresor La cantidad de humedad depende ende la humedad relativa del aire que a su vez depende de la temperatura del aire y de lascondiciones climatoloacutegicas

bull La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire

bull El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorber como maacuteximo ala temperatura considerada

bull Filtrado correcto del aire aspirado por el compresor y utilizacioacuten de compresores exentos deaceite Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado

bull Existen varios procedimientos - Secado por absorcioacuten - Secado por adsorcioacuten - Secado por enfriamiento

411 Secado por absorcioacuten

bull El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimido pasa atraveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de agua entra en contacto

con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y se desprende como mezcla de agua ysustancia secante

bull Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente del absolvedor Ello se puede realizar manual oautomaacuteticamente

bull Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4veces al antildeo)

bull Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten se separan vapores y partiacuteculas de aceite Noobstante las cantidades de aceite si son grandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar un filtro fino delante de eacuteste

Las ventajas son

bull su instalacioacuten simple

bull Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles

bull No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior

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412 Secado por adsorcioacuten

Este principio se basa en un proceso fiacutesico

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Se compone de casi un100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel

La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimido huacutemedo sehace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad

413 Secado por enfriamiento

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo

El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamadointercambiador de calor de aire-aire

El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteo provenientedel intercambiador de calor (vaporizador)

El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador

Este aire pre enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacutes hasta unatemperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina por segunda vez el agua yaceite condensadosSeguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto de eliminar

nuevamente partiacuteculas de suciedad

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42 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

421 Filtro de aire comprimido

El filtro tiene la misioacuten de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el aguacondensada En los procesos de automatizacioacuten neumaacutetica se tiende cada vez a miniaturizar loselementos fabricarlos con materiales y procedimientos con los que se pretende el empleo cada vez menor de los lubricadoresEl filtro tiene por misioacuten

Detener las partiacuteculas soacutelidasEliminar el agua condensada en el aire

Generalmente trabajan siguiendo el siguiente proceso El aire entra en el depoacutesito a traveacutes de un deflector direccional que le obliga a fluir en forma de remolino Consecuentemente la fuerza centriacutefuga creadaarroja las partiacuteculas liacutequidas contra la pared del vaso y eacutestas se deslizan hacia la parte inferior del mismo

depositaacutendose en la zona de calmaLos filtros se fabrican en diferentes modelos y deben tener drenajes accionados manualmentesemiautomaacutetica o automaacuteticamenteEl paraacutemetro caracteriacutestico de los filtros es la amplitud de los poros este determina el tamantildeo miacutenimo delas partiacuteculas que pueden ser retenidas en el filtro

Estas generalmente son25 u 10 u 5 u 1 u

Hay que tomar en cuenta que para colocar un filtro con micraje de 5u es necesario tener una etapa de pre-filtrado para que este filtro no se tapone raacutepidamente

Funcionamiento de la purga automaacutetica de agua El agua condensada es separada por el filtro De vez en cuando hay que vaciar la purga porque de lo

contrario el agua seraacute arrastrada por el aire comprimido hasta los elementos de mando Las purgas sedividen en

- Purgas manuales- Purgas semiautomaacuteticas- Purgas automaacuteticas

Filtro finiacutesimo de aire comprimido Este filtro se emplea en aquellos ramos en que se necesita aire filtrado finiacutesimamente (p ej en lasindustrias alimenticias quiacutemicas y farmaceacuteuticas en la teacutecnica de procedimientos y en sistemas quetrabajan con moacutedulos de baja presioacuten) Elimina del aire comprimido casi sin restos las partiacuteculas de aguay aceite El aire comprimido se filtra hasta un 99999 (referido a 001 microacuten)Este filtro se diferencia del filtro normal en el hecho de que el aire comprimido atraviesa el cartuchofiltrante de dentro hacia afuera

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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32

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

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1 0

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1 1

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694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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1 0 2

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

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1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

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1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

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4 2

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1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

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3

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1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

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4 2

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

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Solucioacuten b) Solucioacuten c)

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bull Las tuberiacuteas que se instalen de modo permanente se montan preferentemente con unionessoldadas

bull El inconveniente de estas uniones consiste en que al soldar se producen cascarillas que debenretirarse de las tuberiacuteas

bull De la costura de soldadura se desprenden tambieacuten fragmentos de oxidacioacuten por eso conviene y

es necesario incorporar una unidad de mantenimientobull En las tuberiacuteas de acero galvanizado los empalmes de rosca no siempre son totalmente

hermeacuteticos

332 Derivaciones hacia los receptores

bull Los tubos flexibles de goma solamente han de emplearse en aquellos casos en que se exija unaflexibilidad en la tuberiacutea y no sea posible instalar tuberiacuteas de plaacutestico por los esfuerzos mecaacutenicosexistentes Son maacutes caros y no son tan manipulables como las tuberiacuteas de plaacutestico

bull Las tuberiacuteas de polietileno y poliamida se utilizan cada vez maacutes en la actualidad para unir equipos

de maquinaria Con racores raacutepidos se pueden tender de forma raacutepida sencilla y econoacutemica

CAPITULO 4

PREPARACION DEL AIRE COMPRIMIDO

41 IMPURESAS

bull En la praacutectica se presentan muy a menudo los casos en que la calidad del aire comprimidodesempentildea un papel primordial

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bull Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceite lubricante yhumedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalaciones neumaacuteticas y a la destruccioacutende los elementos neumaacuteticos

bull Los inconvenientes que estas partiacuteculas sonSoacutelidas Desgaste y abrasiones obstrucciones en los conductos pequentildeos

Liacutequidas y gaseosas El aceite que proviene de la lubricacioacuten de los compresores provocaformacioacuten de partiacuteculas carbonases y depoacutesitos gomosos por oxidacioacuten y contaminacioacuten Por otrolado el agua en forma de vapor provoca oxidacioacuten de tuberiacuteas y elementos disminucioacuten de lospasos efectivos de las tuberiacuteas y elementos al acumularse las condensaciones

bull El agua llega al interior con el aire que aspira el compresor La cantidad de humedad depende ende la humedad relativa del aire que a su vez depende de la temperatura del aire y de lascondiciones climatoloacutegicas

bull La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire

bull El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorber como maacuteximo ala temperatura considerada

bull Filtrado correcto del aire aspirado por el compresor y utilizacioacuten de compresores exentos deaceite Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado

bull Existen varios procedimientos - Secado por absorcioacuten - Secado por adsorcioacuten - Secado por enfriamiento

411 Secado por absorcioacuten

bull El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimido pasa atraveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de agua entra en contacto

con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y se desprende como mezcla de agua ysustancia secante

bull Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente del absolvedor Ello se puede realizar manual oautomaacuteticamente

bull Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4veces al antildeo)

bull Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten se separan vapores y partiacuteculas de aceite Noobstante las cantidades de aceite si son grandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar un filtro fino delante de eacuteste

Las ventajas son

bull su instalacioacuten simple

bull Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles

bull No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior

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412 Secado por adsorcioacuten

Este principio se basa en un proceso fiacutesico

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Se compone de casi un100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel

La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimido huacutemedo sehace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad

413 Secado por enfriamiento

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo

El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamadointercambiador de calor de aire-aire

El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteo provenientedel intercambiador de calor (vaporizador)

El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador

Este aire pre enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacutes hasta unatemperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina por segunda vez el agua yaceite condensadosSeguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto de eliminar

nuevamente partiacuteculas de suciedad

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42 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

421 Filtro de aire comprimido

El filtro tiene la misioacuten de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el aguacondensada En los procesos de automatizacioacuten neumaacutetica se tiende cada vez a miniaturizar loselementos fabricarlos con materiales y procedimientos con los que se pretende el empleo cada vez menor de los lubricadoresEl filtro tiene por misioacuten

Detener las partiacuteculas soacutelidasEliminar el agua condensada en el aire

Generalmente trabajan siguiendo el siguiente proceso El aire entra en el depoacutesito a traveacutes de un deflector direccional que le obliga a fluir en forma de remolino Consecuentemente la fuerza centriacutefuga creadaarroja las partiacuteculas liacutequidas contra la pared del vaso y eacutestas se deslizan hacia la parte inferior del mismo

depositaacutendose en la zona de calmaLos filtros se fabrican en diferentes modelos y deben tener drenajes accionados manualmentesemiautomaacutetica o automaacuteticamenteEl paraacutemetro caracteriacutestico de los filtros es la amplitud de los poros este determina el tamantildeo miacutenimo delas partiacuteculas que pueden ser retenidas en el filtro

Estas generalmente son25 u 10 u 5 u 1 u

Hay que tomar en cuenta que para colocar un filtro con micraje de 5u es necesario tener una etapa de pre-filtrado para que este filtro no se tapone raacutepidamente

Funcionamiento de la purga automaacutetica de agua El agua condensada es separada por el filtro De vez en cuando hay que vaciar la purga porque de lo

contrario el agua seraacute arrastrada por el aire comprimido hasta los elementos de mando Las purgas sedividen en

- Purgas manuales- Purgas semiautomaacuteticas- Purgas automaacuteticas

Filtro finiacutesimo de aire comprimido Este filtro se emplea en aquellos ramos en que se necesita aire filtrado finiacutesimamente (p ej en lasindustrias alimenticias quiacutemicas y farmaceacuteuticas en la teacutecnica de procedimientos y en sistemas quetrabajan con moacutedulos de baja presioacuten) Elimina del aire comprimido casi sin restos las partiacuteculas de aguay aceite El aire comprimido se filtra hasta un 99999 (referido a 001 microacuten)Este filtro se diferencia del filtro normal en el hecho de que el aire comprimido atraviesa el cartuchofiltrante de dentro hacia afuera

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

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1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

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1 0

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1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

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1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

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4 2

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1 0 3

1 0 2 1 0 0

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

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1 0 3

1

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1 1

4 2

5

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

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Solucioacuten b) Solucioacuten c)

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2

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bull Las impurezas en forma de partiacuteculas de suciedad u oacutexido residuos de aceite lubricante yhumedad dan origen muchas veces a averiacuteas en las instalaciones neumaacuteticas y a la destruccioacutende los elementos neumaacuteticos

bull Los inconvenientes que estas partiacuteculas sonSoacutelidas Desgaste y abrasiones obstrucciones en los conductos pequentildeos

Liacutequidas y gaseosas El aceite que proviene de la lubricacioacuten de los compresores provocaformacioacuten de partiacuteculas carbonases y depoacutesitos gomosos por oxidacioacuten y contaminacioacuten Por otrolado el agua en forma de vapor provoca oxidacioacuten de tuberiacuteas y elementos disminucioacuten de lospasos efectivos de las tuberiacuteas y elementos al acumularse las condensaciones

bull El agua llega al interior con el aire que aspira el compresor La cantidad de humedad depende ende la humedad relativa del aire que a su vez depende de la temperatura del aire y de lascondiciones climatoloacutegicas

bull La humedad absoluta es la cantidad de agua contenida en un m3 de aire

bull El grado de saturacioacuten es la cantidad de agua que un m3 de aire puede absorber como maacuteximo ala temperatura considerada

bull Filtrado correcto del aire aspirado por el compresor y utilizacioacuten de compresores exentos deaceite Si el aire comprimido contiene humedad habraacute de someterse a un secado

bull Existen varios procedimientos - Secado por absorcioacuten - Secado por adsorcioacuten - Secado por enfriamiento

411 Secado por absorcioacuten

bull El secado por absorcioacuten es un procedimiento puramente quiacutemico El aire comprimido pasa atraveacutes de un lecho de sustancias secantes En cuanto el agua o vapor de agua entra en contacto

con dicha sustancia se combina quiacutemicamente con eacutesta y se desprende como mezcla de agua ysustancia secante

bull Esta mezcla tiene que ser eliminada regularmente del absolvedor Ello se puede realizar manual oautomaacuteticamente

bull Con el tiempo se consume la sustancia secante y debe suplirse en intervalos regulares (2 a 4veces al antildeo)

bull Al mismo tiempo en el secador por absorcioacuten se separan vapores y partiacuteculas de aceite Noobstante las cantidades de aceite si son grandes influyen en el funcionamiento del secador Por esto conviene montar un filtro fino delante de eacuteste

Las ventajas son

bull su instalacioacuten simple

bull Reducido desgaste mecaacutenico porque el secador no tiene piezas moacuteviles

bull No necesita aportacioacuten de energiacutea exterior

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412 Secado por adsorcioacuten

Este principio se basa en un proceso fiacutesico

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Se compone de casi un100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel

La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimido huacutemedo sehace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad

413 Secado por enfriamiento

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo

El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamadointercambiador de calor de aire-aire

El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteo provenientedel intercambiador de calor (vaporizador)

El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador

Este aire pre enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacutes hasta unatemperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina por segunda vez el agua yaceite condensadosSeguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto de eliminar

nuevamente partiacuteculas de suciedad

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42 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

421 Filtro de aire comprimido

El filtro tiene la misioacuten de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el aguacondensada En los procesos de automatizacioacuten neumaacutetica se tiende cada vez a miniaturizar loselementos fabricarlos con materiales y procedimientos con los que se pretende el empleo cada vez menor de los lubricadoresEl filtro tiene por misioacuten

Detener las partiacuteculas soacutelidasEliminar el agua condensada en el aire

Generalmente trabajan siguiendo el siguiente proceso El aire entra en el depoacutesito a traveacutes de un deflector direccional que le obliga a fluir en forma de remolino Consecuentemente la fuerza centriacutefuga creadaarroja las partiacuteculas liacutequidas contra la pared del vaso y eacutestas se deslizan hacia la parte inferior del mismo

depositaacutendose en la zona de calmaLos filtros se fabrican en diferentes modelos y deben tener drenajes accionados manualmentesemiautomaacutetica o automaacuteticamenteEl paraacutemetro caracteriacutestico de los filtros es la amplitud de los poros este determina el tamantildeo miacutenimo delas partiacuteculas que pueden ser retenidas en el filtro

Estas generalmente son25 u 10 u 5 u 1 u

Hay que tomar en cuenta que para colocar un filtro con micraje de 5u es necesario tener una etapa de pre-filtrado para que este filtro no se tapone raacutepidamente

Funcionamiento de la purga automaacutetica de agua El agua condensada es separada por el filtro De vez en cuando hay que vaciar la purga porque de lo

contrario el agua seraacute arrastrada por el aire comprimido hasta los elementos de mando Las purgas sedividen en

- Purgas manuales- Purgas semiautomaacuteticas- Purgas automaacuteticas

Filtro finiacutesimo de aire comprimido Este filtro se emplea en aquellos ramos en que se necesita aire filtrado finiacutesimamente (p ej en lasindustrias alimenticias quiacutemicas y farmaceacuteuticas en la teacutecnica de procedimientos y en sistemas quetrabajan con moacutedulos de baja presioacuten) Elimina del aire comprimido casi sin restos las partiacuteculas de aguay aceite El aire comprimido se filtra hasta un 99999 (referido a 001 microacuten)Este filtro se diferencia del filtro normal en el hecho de que el aire comprimido atraviesa el cartuchofiltrante de dentro hacia afuera

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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31

Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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32

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

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1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

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1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

1 1

4 2

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1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

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1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

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1 0

2

1 3

1 2 1 4

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1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

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2

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2

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412 Secado por adsorcioacuten

Este principio se basa en un proceso fiacutesico

El material de secado es granuloso con cantos vivos o en forma de perlas Se compone de casi un100 de dioacutexido de silicio En general se le da el nombre de Gel

La misioacuten del gel consiste en adsorber el agua y el vapor de agua El aire comprimido huacutemedo sehace pasar a traveacutes del lecho de gel que fija la humedad

413 Secado por enfriamiento

Los secadores de aire comprimido por enfriamiento se basan en el principio de unareduccioacuten de la temperatura del punto de rociacuteo

El aire comprimido a secar entra en el secador pasando primero por el llamadointercambiador de calor de aire-aire

El aire caliente que entra en el secador se enfriacutea mediante aire seco y friacuteo provenientedel intercambiador de calor (vaporizador)

El condensado de aceite y agua se evacua del intercambiador de calor a traveacutes delseparador

Este aire pre enfriado pasa por el grupo frigoriacutefico (vaporizador) y se enfriacutea maacutes hasta unatemperatura de unos 2747 K (17 degC) En este proceso se elimina por segunda vez el agua yaceite condensadosSeguidamente se puede hacer pasar el aire comprimido por un filtro fino al objeto de eliminar

nuevamente partiacuteculas de suciedad

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42 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

421 Filtro de aire comprimido

El filtro tiene la misioacuten de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el aguacondensada En los procesos de automatizacioacuten neumaacutetica se tiende cada vez a miniaturizar loselementos fabricarlos con materiales y procedimientos con los que se pretende el empleo cada vez menor de los lubricadoresEl filtro tiene por misioacuten

Detener las partiacuteculas soacutelidasEliminar el agua condensada en el aire

Generalmente trabajan siguiendo el siguiente proceso El aire entra en el depoacutesito a traveacutes de un deflector direccional que le obliga a fluir en forma de remolino Consecuentemente la fuerza centriacutefuga creadaarroja las partiacuteculas liacutequidas contra la pared del vaso y eacutestas se deslizan hacia la parte inferior del mismo

depositaacutendose en la zona de calmaLos filtros se fabrican en diferentes modelos y deben tener drenajes accionados manualmentesemiautomaacutetica o automaacuteticamenteEl paraacutemetro caracteriacutestico de los filtros es la amplitud de los poros este determina el tamantildeo miacutenimo delas partiacuteculas que pueden ser retenidas en el filtro

Estas generalmente son25 u 10 u 5 u 1 u

Hay que tomar en cuenta que para colocar un filtro con micraje de 5u es necesario tener una etapa de pre-filtrado para que este filtro no se tapone raacutepidamente

Funcionamiento de la purga automaacutetica de agua El agua condensada es separada por el filtro De vez en cuando hay que vaciar la purga porque de lo

contrario el agua seraacute arrastrada por el aire comprimido hasta los elementos de mando Las purgas sedividen en

- Purgas manuales- Purgas semiautomaacuteticas- Purgas automaacuteticas

Filtro finiacutesimo de aire comprimido Este filtro se emplea en aquellos ramos en que se necesita aire filtrado finiacutesimamente (p ej en lasindustrias alimenticias quiacutemicas y farmaceacuteuticas en la teacutecnica de procedimientos y en sistemas quetrabajan con moacutedulos de baja presioacuten) Elimina del aire comprimido casi sin restos las partiacuteculas de aguay aceite El aire comprimido se filtra hasta un 99999 (referido a 001 microacuten)Este filtro se diferencia del filtro normal en el hecho de que el aire comprimido atraviesa el cartuchofiltrante de dentro hacia afuera

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

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633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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43

1 0

1 1

4 2

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1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

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1 0

2

1 3

1 2 1 4

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1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

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1 2

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2

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1 0

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1 21 4

2

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42 TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO

421 Filtro de aire comprimido

El filtro tiene la misioacuten de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el aguacondensada En los procesos de automatizacioacuten neumaacutetica se tiende cada vez a miniaturizar loselementos fabricarlos con materiales y procedimientos con los que se pretende el empleo cada vez menor de los lubricadoresEl filtro tiene por misioacuten

Detener las partiacuteculas soacutelidasEliminar el agua condensada en el aire

Generalmente trabajan siguiendo el siguiente proceso El aire entra en el depoacutesito a traveacutes de un deflector direccional que le obliga a fluir en forma de remolino Consecuentemente la fuerza centriacutefuga creadaarroja las partiacuteculas liacutequidas contra la pared del vaso y eacutestas se deslizan hacia la parte inferior del mismo

depositaacutendose en la zona de calmaLos filtros se fabrican en diferentes modelos y deben tener drenajes accionados manualmentesemiautomaacutetica o automaacuteticamenteEl paraacutemetro caracteriacutestico de los filtros es la amplitud de los poros este determina el tamantildeo miacutenimo delas partiacuteculas que pueden ser retenidas en el filtro

Estas generalmente son25 u 10 u 5 u 1 u

Hay que tomar en cuenta que para colocar un filtro con micraje de 5u es necesario tener una etapa de pre-filtrado para que este filtro no se tapone raacutepidamente

Funcionamiento de la purga automaacutetica de agua El agua condensada es separada por el filtro De vez en cuando hay que vaciar la purga porque de lo

contrario el agua seraacute arrastrada por el aire comprimido hasta los elementos de mando Las purgas sedividen en

- Purgas manuales- Purgas semiautomaacuteticas- Purgas automaacuteticas

Filtro finiacutesimo de aire comprimido Este filtro se emplea en aquellos ramos en que se necesita aire filtrado finiacutesimamente (p ej en lasindustrias alimenticias quiacutemicas y farmaceacuteuticas en la teacutecnica de procedimientos y en sistemas quetrabajan con moacutedulos de baja presioacuten) Elimina del aire comprimido casi sin restos las partiacuteculas de aguay aceite El aire comprimido se filtra hasta un 99999 (referido a 001 microacuten)Este filtro se diferencia del filtro normal en el hecho de que el aire comprimido atraviesa el cartuchofiltrante de dentro hacia afuera

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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42

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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43

1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

1 3

1 0

2

1 3

1 21 4

2

1 3

1 6

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La separacioacuten de partiacuteculas finiacutesimas hasta 001 microacuten es posible debido a la finura extraordinaria deltejido filtrante Las partiacuteculas separadas se eliminan del recipiente del filtro por el tornillo de purga Paraque las partiacuteculas de agua y aceite no puedan ser arrastradas por el aire que circula deben observarse losvalores de flujo Al montarlo hay que tener presente lo siguiente El pre filtrado aumenta la duracioacuten delcartucho filtrante el filtro ha de montarse en posicioacuten vertical prestando atencioacuten al sentido de flujo

(flecha)

422 Reguladores de presioacuten

Normalmente son llamados mano reductores que son en realidad reguladores de presioacuten

Tiene como finalidad mantener la presioacuten constante en el sistema

La presioacuten regulada o secundaria es menor al punto de presioacuten maacutes bajo del sistema dealimentacioacuten

Al ingresar el aire a la vaacutelvula su paso es restringido por el disco en la parte superior Laestrangulacioacuten se regula por accioacuten el resorte inferior

La presioacuten secundaria a su vez actuacutea sobre la membrana de manera tal que cuando excede la presioacuten del

resorte se flecta y el disco superior baja hasta cerrar totalmente el paso de aire desde el primario Si elaumento de presioacuten es suficientemente alto la flexioacuten de la membrana permitiraacute destapar la perforacioacutencentral con lo cual el aire tendraacute la posibilidad de escapar a la atmoacutesfera aliviando la presioacuten secundariaCuando la presioacuten vuelve a su nivel normal la accioacuten del resorte nuevamente abre la vaacutelvula y la deja enposicioacuten normal

423 Lubricador de aire comprimido

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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22

Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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30

Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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31

Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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32

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

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694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

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1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

1 1

4 2

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1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

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3

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2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

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1 0

2

1 3

1 2 1 4

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1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

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2

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2

1 3

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bull Tiene la misioacuten de lubricar los elementos neumaacuteticos en medida suficiente El lubricante previeneun desgaste prematuro de las piezas moacuteviles reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosioacuten

bull Son aparatos que regulan y controlan la mezcla de aire-aceite Los aceites que se emplean debenser

ndash Muy fluidos ndash Contener aditivos antioxidantes

ndash Contener aditivos antiespumantes

ndash No perjudicar los materiales de las juntas

ndash Tener una viscosidad poco variable trabajando entre 20 y 50deg C

ndash No pueden emplearse aceites vegetales ( Forman espuma)

43 UNIDAD DE MANTENIMIENTO

La unidad de mantenimiento representa una combinacioacuten de los siguientes elementos

ndash Filtro de aire comprimido ndash Regulador de presioacuten

ndash Lubricador de aire comprimidoDeben tenerse en cuenta los siguientes puntos

El caudal total de aire en m3h es decisivo para la eleccioacuten del tamantildeo de unidad Si elcaudal es demasiado grande se produce en las unidades una caiacuteda de presioacutendemasiado grande Es imprescindible respetar los valores indicados por el fabricante

La presioacuten de trabajo no debe sobrepasar el valor estipulado en la unidad

La temperatura no debe ser superior a 50ordmC (valores maacuteximos para recipiente de plaacutestico)

La presioacuten de trabajo no debe pasar el valor indicado en la unidad

El tamantildeo de las roscas de entrada la norma inem es de 18rsquo frac14rsquo frac12rsquo 38rsquo 1rsquo

Todos los componentes tienen que tener el mismo tamantildeo de rosca

431 Conservacioacuten de las unidades de mantenimiento Es necesario efectuar en intervalos regulares los siguientes trabajos de conservacioacuten

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

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633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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43

1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

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1 0

2

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1 21 4

2

1 3

1 6

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a) Filtro de aire comprimido Debe examinarse perioacutedicamente el nivel de agua condensada porque nodebe sobrepasar la altura indicada en la mirilla de control De lo contrario el agua podriacutea ser arrastradahasta la tuberiacutea por el aire comprimido Para purgar el agua condensada hay que abrir el tornillo existenteen la mirilla Asimismo debe limpiarse el cartucho filtranteb) Regulador de presioacuten Cuando estaacute precedido de un filtro no requiere ninguacuten mantenimiento

c) Lubricador de aire comprimido Verificar el nivel de aceite en la mirilla y si es necesario suplirlo hasta elnivel permitido Los filtros de plaacutestico y los recipientes de los lubricadores no deben limpiarse contricloroetileno Para los lubricadores utilizar uacutenicamente aceites minerales

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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30

Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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31

Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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42

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0 2 1 0 0

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

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1 0

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1

2

3

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1

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3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

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Solucioacuten b) Solucioacuten c)

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CAPITULO 5

ACTUADORES NEUMATICOS

La energiacutea del aire comprimido se transforma por medio de cilindros en un movimiento lineal devaiveacuten y mediante motores neumaacuteticos en movimiento de giro

Aunque existe en el mercado una gran variedad de tipos algunas veces forman parte de unbloque mecaacutenico y es preciso fabricarlos como parte integrante del mismo

Se clasifican en dos grandes grupos

51 ACTUADORES DE MOVIMIENTO RECTILINEO

511 Cilindros Simple Efecto

bull Estos cilindros realizan el trabajo en un sentidobull Se necesita aire soacutelo para un movimiento de traslacioacutenbull El vaacutestago retorna por el efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externabull El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el eacutembolo a su posicioacuten inicial a una

velocidad suficientemente grandebull En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado la longitud de eacuteste limita la carrera Por

eso estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mmbull Se utilizan principalmente para sujetar expulsar apretar levantar alimentar etc

Cilindro de simple efecto con eacutembolo

bull La estanqueidad se logra con un material flexible (perbunano) que recubre el pistoacuten metaacutelico o dematerial plaacutestico Durante el movimiento del eacutembolo los labios de junta se deslizan sobre la pared

interna del cilindrobull En la segunda ejecucioacuten el muelle realiza la carrera de trabajo el aire comprimido hace retornar el

vaacutestago a su posicioacuten inicial

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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31

Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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34

comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

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1 1

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694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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1 0 2

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

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1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

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1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

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3

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1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

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Solucioacuten b) Solucioacuten c)

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Aplicacioacuten frenos de camiones y trenesVentaja frenado instantaacuteneo en cuanto falla la energiacutea

Cilindros de simple efecto con membrana

bull Una membrana de goma plaacutestico o metal reemplaza aquiacute al eacutembolo El vaacutestago estaacute fijado en elcentro de la membrana No hay piezas estanqueizantes que se deslicen se produce unrozamiento uacutenicamente por la dilatacioacuten del material

bull Aplicacioacuten Se emplean en la construccioacuten de dispositivos y herramientas asiacute como paraestampar remachar y fijar en prensas

Cilindros de simple efecto con membrana enrollable

bull La construccioacuten de estos cilindros es similar a la de los anterioresbull Tambieacuten se emplea una membrana que cuando estaacute sometida a la presioacuten del aire se desarrollaa lo largo de la pared interior del cilindro y hace salir el vaacutestago Las carreras son mucho maacutes

importantes que en los cilindros de membrana (aprox 50-80 mm) El rozamiento es mucho menor

512 Cilindros Doble Efecto

bull Los cilindros de doble efecto realizan el movimiento de traslacioacuten en los dos sentidos Se disponede una fuerza uacutetil tanto en la ida como en el retorno

bull Se emplean especialmente en los casos en que el eacutembolo tiene que realizar una misioacuten tambieacuten alretornar a su posicioacuten inicial En principio la carrera de los cilindros no estaacute limitada pero hay quetener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vaacutestago salido

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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32

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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42

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

1 1

4 2

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1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

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1

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

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2

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Cilindro DE sin Amortiguamiento

Estos cilindros en el momento de ingresar o salir el pistoacuten se produce un choque entre las culatas y eleacutembolo Para carreras cortas se los usa maacutes a menudo pero si las carreras y el diaacutemetro del cilindro songrandes no es recomendable usarlos Se utiliza para diaacutemetros de 8 10 12 16 20 25 mm

Cilindro DE Amortiguado

Cuando las masas que traslada un cilindro son grandes al objeto de evitar un choque brusco y dantildeos es

utiliza un sistema de amortiguacioacuten que entra en accioacuten momentos antes de alcanzar el final de la carreraSe dispone de una seccioacuten de escape muy pequentildea a menudo ajustable

Cilindro DE vaacutestago pasante

Este tipo de cilindros tiene un vaacutestago corrido hacia ambos lados La guiacutea del vaacutestago esmejor porque dispone de dos cojinetes y la distancia entre eacutestos permanece constante

Puede absorber tambieacuten cargas pequentildeas laterales La fuerza es igual en los dos sentidos

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

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1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

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3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

1 1

4 2

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1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

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1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

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1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

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1 0

2

1 3

1 2 1 4

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1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

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2

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2

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1 21 4

2

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Cilindro DE posicionador

bull Este cilindro estaacute constituido por dos o maacutes cilindros de doble efecto Seguacuten el eacutembolo al que seaplique presioacuten actuacutea uno u otro cilindro En el caso de dos cilindros de carreras distintas puedenobtenerse cuatro posiciones

bull Aplicacioacuten- Colocacioacuten de piezas en estantes por medio de cintas de transporte- Mando de palancas- Dispositivos de clasificacioacuten (piezas buenas malas y a ser rectificadas)

Cilindro DE Tandem

bull Estaacute constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad

bull Al aplicar presioacuten sobre los dos eacutembolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindronormal

bull Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado

Cilindro DE Impacto

bull Si se utilizan cilindros normales para trabajos de conformacioacuten las fuerzas disponibles son amenudo insuficientes El cilindro de impacto es conveniente para obtener energiacutea cineacutetica devalor elevado Seguacuten la foacutermula de la energiacutea cineacutetica se puede obtener una gran energiacutea deimpacto elevando la velocidad

bull Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 75 y 10 ms (velocidadnormal 1 a 2 ms) Soacutelo una concepcioacuten especial permite obtener estas velocidades

bull La energiacutea de estos cilindros se utiliza para prensar rebordear remachar estampar etcbull La fuerza de impacto es digna de mencioacuten en relacioacuten con sus dimensiones En muchos casos

estos cilindros reemplazan a prensas Seguacuten el diaacutemetro del cilindro pueden obtenerse desde 25hasta 500 Nm

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Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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30

Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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31

Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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32

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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33

Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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43

1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

1 3

1 0

2

1 3

1 21 4

2

1 3

1 6

Page 22: Neumatica Basica

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22

Cilindro DE Telescoacutepico

El cilindro telescoacutepico estaacute compuesto por varios cilindros ensamblados uno dentro del otro

Es ideal para carreras largas

En neumaacutetica se usa poco pero tiene gran aplicacioacuten en hidraacuteulica

Se nombran de acuerdo a etapas usando el diaacutemetro de las camisas

Cilindro DE Sin Vaacutestago

El cilindro sin vaacutestago estaacute compuesto de una camisa un eacutembolo y un carro exterior montado sobre elcilindro El eacutembolo puede moverse libremente dentro del cilindro de acuerdo a las sentildeales neumaacuteticas

recibidas El diaacutemetro del cilindro no son grandes pueden ser estos cilindros de 32 40 y 50 mm deembolo Existen dos clases de cilindros sin vaacutestagoTUBO RANURADO ENTREGA DE FUERZA POR MEDIO

MAGNETICO

52 ACTUADORES DE MOVIMIENTO ROTATIVO

521 Cilindros Rotativos

bull Los cilindros realizan un movimiento rotativo en los dos sentidos Se dispone de una fuerza uacutetiltanto en la ida como en el retorno

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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43

1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

1 3

1 0

2

1 3

1 21 4

2

1 3

1 6

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Cilindro de Giro

Es un Cilindro doble efecto El vaacutestago es una cremallera que acciona un pintildeoacuten

Transforma el movimiento lineal en movimiento giratorio

Los aacutengulos de giro pueden ser 45ordm 90ordm 180ordm 290ordm hasta 270ordm

Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo deajuste

El par de giro es funcioacuten de la presioacuten de la superficie del eacutembolo y de la desmultiplicacioacuten

Se emplean para voltear piezas doblar tubos metaacutelicos regular acondicionadores de aireaccionar vaacutelvula de cierre vaacutelvulas de tapa etc

Cilindro de Cable

Es un Cilindro doble efecto Los extremos de un cable guiado por medio de poleas estaacutenfijados en ambos lados del eacutembolo Este cilindro trabaja siempre con traccioacuten

Aplicacioacuten apertura y cierre de puertas permite obtener carreras largas

Cilindro de Eacutembolo Giratorio

Puede realizar movimiento angular limitado Su movimiento no sobrepasa los 300ordm La estanqueidadpresenta dificultades El diaacutemetro o el ancho permiten a menudo obtener solo pares de fuerza pequentildeosNo se utiliza mucho en neumaacutetica pero son frecuentes en hidraacuteulica

522 Motores Neumaacuteticos

Estos elementos transforman la energiacutea neumaacutetica en un movimiento de giro mecaacutenico Sonmotores de aire comprimido Su aacutengulo de giro no estaacute limitado y hoy es uno de los elementos detrabajo maacutes empleados que trabajan con aire comprimido

Seguacuten su concepcioacuten se distingueno Motores de eacutembolo o Motores de aletas o Motores de engranajes o Turbomotores

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

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1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

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2

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2

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1 6

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Motores de eacutembolo Este tipo se subdivide ademaacutes en motores de eacutembolo axial y de eacutembolo radial

Por medio de cilindros de movimiento alternativo el aire comprimido acciona a traveacutes de unabiela el ciguumlentildeal del motor

Se necesitan varios cilindros al objeto de asegurar un funcionamiento libre de sacudidas La potencia de los motores depende de la presioacuten de entrada del nuacutemero de eacutembolos y de la

superficie y velocidad de eacutestos

El funcionamiento del motor de eacutembolos axiales es ideacutentico al de eacutembolos radiales

En cinco cilindros dispuestos axialmente la fuerza se transforma por medio de un plato oscilanteen un movimiento rotativo

Dos cilindros reciben cada vez aire comprimido simultaacuteneamente al objeto de equilibrar el par yobtener un funcionamiento tranquilo

Estos motores de aire comprimido se ofrecen para giro a derechas y giro a izquierdas

La velocidad maacutexima es de 5000 rpm y la potencia a presioacuten normal variacutea entre 15 y 19 kW (2-

25 CV)

Motores de aletas Por su construccioacuten sencilla y peso reducido los motores de aire comprimido generalmente se

fabrican como maacutequinas de rotacioacuten

Constituyen la inversioacuten del compresor multicelular (compresor rotativo)

Un rotor exceacutentrico dotado de ranuras gira en una caacutemara ciliacutendrica

En las ranuras se deslizan aletas que son empujadas contra la pared interior del cilindro por elefecto de la fuerza centriacutefuga garantizando asiacute la estanqueidad de las diversas caacutemaras

Bastan pequentildeas cantidades de aire para empujar las aletas contra la pared interior del cilindroen parte antes de poner en marcha el motor

Por regla general tienen de 3 a 10 aletas que forman las caacutemaras en el interior del motor

En dichas caacutemaras puede actuar el aire en funcioacuten de la superficie de ataque de las aletas El aireentra en la caacutemara maacutes pequentildea y se dilata a medida que el volumen de la caacutemara aumenta

La velocidad del motor variacutea entre 3000 y 8500 rpm

Tambieacuten de este motor hay unidades de giro a derechas y de giro a izquierdas asiacute como depotencias conmutables de 01 a 17 kW (01 a 24 CV)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

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1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

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1 3

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1 14 2

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693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

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694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

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695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

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b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

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Solucioacuten b) Solucioacuten c)

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Motor de engranajes En este tipo de motor el par de rotacioacuten es engendrado por la presioacuten que ejerce el aire sobre los

flancos de los dientes de pintildeones engranados

Uno de los pintildeones es solidario con el eje del motor

Estos motores de engranaje sirven de maacutequinas propulsoras de gran potencia 44 kW (60 CV) El sentido de rotacioacuten de estos motores equipados con dentado recto o helicoidal es reversible

Turbomotores Pueden utilizarse uacutenicamente para potencias pequentildeas pero su velocidad es muy alta (tornos neumaacuteticosdel dentista de hasta 500000 rpm ) Su funcionamiento es inverso al de los turbocompresores

Caracteriacutesticas de los motores de aire comprimido

- Regulacioacuten sin escalones de la velocidad de rotacioacuten y del par motor - Gran seleccioacuten de velocidades de rotacioacuten- Pequentildeas dimensiones (y reducido peso)- Gran fiabilidad seguros contra sobrecarga- Insensibilidad al polvo agua calor y friacuteo- Ausencia de peligro de explosioacuten- Reducido mantenimiento- Sentido de rotacioacuten faacutecilmente reversible

53 CONSTITUCION DE LOS CILINDROS

El cilindro de eacutembolo se compone de tubo tapa posterior (fondo) tapa anterior con cojinete (manguitodoble de copa) vaacutestago casquillo de cojinete y aro rascador piezas de unioacuten y juntas

El tubo ciliacutendrico se fabrica en la mayoriacutea de los casos de tubo de acero embutido sin costuraPara prolongar la duracioacuten de las juntas la superficie interior del tubo debe someterse a unmecanizado de precisioacuten (bruntildeido)

Para aplicaciones especiales el tubo se construye de aluminio latoacuten o de tubo de acero consuperficie de rodadura cromada Estas ejecuciones especiales se emplean cuando los cilindros nose accionan con frecuencia o para protegerlos de influencias corrosivas

Para las tapas posterior fondo y anterior se emplea preferentemente material de fundicioacuten (dealuminio o maleable) La fijacioacuten de ambas tapas en el tubo puede realizarse mediante tirantes

roscas o bridas El vaacutestago se fabrica preferentemente de acero bonificado Este acero contiene un determinado

porcentaje de cromo que lo protege de la corrosioacuten En cilindros hidraacuteulicos debe emplearse unvaacutestago cromado (con cromo duro) o templado

Para normalizar el vaacutestago se monta en la tapa anterior un collariacuten obturador De la guiacutea devaacutestago se hace cargo un casquillo de cojinete que puede ser de bronce sinterizado o uncasquillo metaacutelico con revestimiento de plaacutestico

Delante del casquillo de cojinete se encuentra un aro rascador Este impide que entren partiacuteculasde polvo y suciedad en el interior del cilindro Por eso no se necesita emplear un fuelle

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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30

Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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31

Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

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1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

1 3

1 0

2

1 3

1 21 4

2

1 3

1 6

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531 Juntas

Los materiales con que son construidas las juntas de los cilindros estaacuten relacionadas con latemperatura que van a soportarMATERIALPerbunano Para temperaturas entre -20ordmC y +80ordmCVitoacuten Para temperaturas entre -20ordmC y +190ordmC

Tefloacuten Para temperaturas entre -80ordmC y +200ordmC

CAPITULO 6VAacuteLVULAS

61 GENERALIDADES

Las vaacutelvulas en teacuterminos generales tienen las siguientes misiones distribuir el fluido regular el caudaly regular la presioacutenLas vaacutelvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha el paro y la direccioacuten asiacute

como la presioacuten o el caudal del fluido enviado por una bomba hidraacuteulica o almacenada en un depoacutesitoEn lenguaje internacional el teacutermino vaacutelvula o distribuidor es el teacutermino general de todos los tipostales como vaacutelvulas de corredera de bola de asiento grifos etcSeguacuten su funcioacuten las vaacutelvulas se subdividen en 5 grupos Vaacutelvulas de viacuteas Vaacutelvulas de bloqueo Vaacutelvulas de presioacuten Vaacutelvulas de caudal Vaacutelvulas de cierre

62 ESTRUCTURA DE SISTEMAS NEUMATICOS

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

1 3

1 0

2

1 3

1 21 4

2

1 3

1 6

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Un sistema y control de mando neumaacutetico se compone asi- Actuadores sentildeales de salida que pueden ser cilindros bombas accionamientos neumaacuteticos- Elemento de control final de mando o maniobra Llamada vaacutelvula de vias- Elemento de procesamiento como vaacutelvulas de presioacuten temporizadores etc- Elementos de entrada o sensores que pueden ser Vaacutelvulas de pulsador vaacutelvulas de rodillo

detectores de proximidad- Fuente de energiacutea o alimentacioacuten compresor acumulador unidad de mantenimiento

distribuidor

621 Denominacioacuten en el esquema de mando

Para Comprender la nomenclatura de los elementos se debe tomar en cuenta que el elemento de trabajocon las vaacutelvulas necesarias para su funcionamiento se considera como un eslaboacuten de mandoPor eso el primer nuacutemero de la denominacioacuten de un elemento expresa a que eslaboacuten de mandopertenece dicho elementoEl nuacutemero que sigue a continuacioacuten del punto indica el elemento de que se trata10 20 30helliphelliphelliphellip Elemento de trabajo (Cilindros unidades etc) 1 21 31helliphelliphelliphelliphellip rganos de gobierno

12 1422 24 32 34 Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros pares e influyen normalmente en el avance del elemento de trabajo

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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32

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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42

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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43

1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

1 3

1 0

2

1 3

1 21 4

2

1 3

1 6

Page 28: Neumatica Basica

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13 15 23 25 33 35hellip Captadores de informacioacuten Estos elementos de sentildealtienen nuacutemeros impares e influyen normalmente en elretroceso del elemento de trabajo

01 02 03helliphelliphellip Elementos Auxiliares Estos elementos actuacutean sobre todoslos elementos de mando (FRL vaacutelvulas de bloqueo vaacutelvulasde seguridad)

102 103 202hellip Elementos de regulacioacuten (regulador en todo sentidovaacutelvulas de escape raacutepido)

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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31

Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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32

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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42

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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43

1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

1 3

1 0

2

1 3

1 21 4

2

1 3

1 6

Page 29: Neumatica Basica

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Representacioacuten de los elementosTodos los elementos deben representarse en el esquema de mando en posicioacuten de reposo Si no fueraposible o existiera una variacioacuten es necesario indicarloSi se dibujan accionadas las vaacutelvulas con posicioacuten de reposo se ha de indicar por ejemplo mediante unaflecha o en caso de un final de carrera mediante el dibujo de la leva

Ejemplo Designacioacuten de un final de carrera en posicioacuten de reposo cerrado en que se dibuja en el esquema demando en posicioacuten accionada

Las vaacutelvulas de rodillo abatible pueden emitir una sentildeal solo al ser accionada en un sentido

63 VAacuteLVULAS DE DISTRIBUCIOacuteN Se las conoce tambieacuten como vaacutelvulas direccionales o de viacuteas Estas vaacutelvulas son los componentes quedeterminan el camino que ha de tomar la corriente de aire a saber principalmente puesta en marcha yparo (Start-Stop)Son vaacutelvulas de varios orificios (viacuteas) los cuales determinan el camino que debe seguir el fluido bajopresioacuten para efectuar operaciones tales como puesta en marcha paro direccioacuten etcPueden ser de dos tres cuatro y cinco viacuteas correspondiente a las zonas de trabajo y a la aplicacioacuten decada una de ellas estaraacute en funcioacuten de las operaciones a realizar

631 Representacioacuten esquemaacutetica de las vaacutelvulas

Para representar las vaacutelvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan siacutembolos eacutestos no danninguna orientacioacuten sobre el meacutetodo constructivo de la vaacutelvula solamente indican su funcioacuten Hay quedistinguir principalmente

Las viacuteas nuacutemero de orificios correspondientes a la parte de trabajo Las posiciones las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra viacutea seguacuten

necesidades de trabajo

Las posiciones de las vaacutelvulas

distribuidoras se representan por mediode cuadrados

La cantidad de cuadrados yuxtapuestos

indica la cantidad de posiciones de lavaacutelvula distribuidora

El funcionamiento se representa

esquemaacuteticamente en el interior de lascasillas (cuadros)

Las liacuteneas representan tuberiacuteas oconductos Las flechas el sentido decirculacioacuten del fluido

Las posiciones de cierre dentro de lascasillas se representan mediante liacuteneastransversales

La unioacuten de conductos otuberiacuteas se representa mediante unpunto

Las conexiones (entradas y salidas) serepresentan por medio de trazos unidosa la casilla que esquematiza la posicioacutende reposo o inicial

La otra posicioacuten se obtiene desplazandolateralmente los cuadrados hasta quelas conexiones coincidan

Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minuacutesculas a b c y 0

Vaacutelvula de 3 posiciones Posicioacutenintermedia = Posicioacuten de reposo

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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31

Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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32

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

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1 3

1 0

1 14 2

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693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

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1 0

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1 1

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694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

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1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

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1 3

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1

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1 0

1 1

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

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1 0

2

1 3

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1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

1 3

1 0

2

1 3

1 21 4

2

1 3

1 6

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Por posicioacuten de reposo se entiende en el caso de vaacutelvulas con dispositivo de reposicioacuten p ej un muelleaquella posicioacuten que las piezas moacuteviles ocupan cuando la vaacutelvula no estaacute conectadaConductos de escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmoacutesfera) Triaacutengulo directamente junto alsiacutembolo

Conductos de escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunioacuten) Triaacutengulo ligeramenteseparado del siacutembolo

Para evitar errores durante el montaje los empalmes se identifican por medio de letras mayuacutesculasRige lo siguiente

Tuberiacuteas o conductos de trabajo A B C (246)Empalme de energiacutea P (1)Salida de escape R S T (357)Tuberiacuteas o conductos de pilotaje Z Y X (101214)

632 Conexiones y posiciones

Las vaacutelvulas direccionales se representan indicando la cantidad de conexiones y la cantidad deposiciones y la direccioacuten del flujo de aire Por Ejemplo

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

22

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten abierta

32

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten de bloqueo

32

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

43

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

43

Vaacutelvula DistribuidoraConmutacioacuten a la izquierda

52

Vaacutelvula DistribuidoraPosicioacuten intermediaBloqueada

53

633 Accionamiento de vaacutelvulas

Seguacuten el tiempo de accionamiento se distingue entre

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

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1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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43

1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

1 3

1 0

2

1 3

1 21 4

2

1 3

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Accionamiento por tiempo de activacioacutenAccionamiento permanente sentildeal contiacutenuaLa vaacutelvula es accionada manualmente o por medios mecaacutenicos neumaacuteticos o eleacutectricos durante todo eltiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento Este es manual o mecaacutenico por medio de un muelleAccionamiento momentaacuteneo impulso

La vaacutelvula es invertida por una sentildeal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posicioacuten hastaque otra sentildeal la coloca en su posicioacuten anterior

Accionamiento por modo de activacioacutenPara llevar las vaacutelvulas de una posicioacuten a la otra es necesario contar con un accionamiento Los siacutembolosutilizados para representar los accionamientos estaacuten contenidos en la norma DIN ISO 1219 Estosaccionamientos pueden ser

o Manualeso Mecaacutenicoso Neumaacuteticos yo Eleacutectricos

Accionamientos Manuales

Accionamiento manual

Accionamiento por pulsador con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta

Accionamiento por pulsador tipo seta con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora

Accionamiento por pulsador tipo seta extractora con enclavamiento

Accionamiento por pulsador tipo seta tractora

Accionamiento por palanca

Accionamiento por palanca con enclavamiento

Accionamiento por pedal

Accionamiento por pedal con enclavamiento

Accionamiento por pedal basculante

Accionamiento por pedal basculante con enclavamiento

Accionamientos Mecaacutenicos

Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

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3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

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2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

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2

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2

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Accionamiento Pulsador leva mecaacutenico servopiloteado

Accionamiento por rodillo

Accionamiento por rodillo servopiloteado

Accionamiento por rodillo abatible

Accionamiento por rodillo abatible servopiloteado

Accionamiento por resorte o muelle

Accionamientos Meumaacuteticos y Eleacutectricos

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por presioacuten directa neumaacutetico

Accionamiento por depresioacuten neumaacutetico

Accionamiento neumaacutetico servopiloteado

Accionamiento neumaacutetico centrada por muelle

Accionamiento por diferencial de presioacuten

Accionamiento por centrado de presioacuten

Accionamiento Eleacutectrico monoestable

Accionamiento Eleacutectrico biestable

Accionamiento eleacutectrico servo piloteado

Accionamiento por dos bobinas de electroimaacuten

Accionamiento por electroimaacuten con mismo sentido

Accionamiento por electroimaacuten o manual

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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42

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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43

1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

4 2

5

1

3

1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2

1 4

2

1 3

1 0

2

1 3

1 21 4

2

1 3

1 6

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Accionamiento por motor

Disponemos de otros tipos de accionamiento los que se realizan de forma indirecta es decirmediante electricidad o mecaacutenica y los accionamientos manuales o directos con alguacuten tipo demecanismo para que un operario interactuacutee

El servo pilotaje del ejemplo se realiza por presioacuten Asiacute podemos llegar a la conclusioacuten de queexisten accionamientos mixtos

634 Caracteriacutesticas de construccioacuten de vaacutelvulas distribuidorasLas caracteriacutesticas de construccioacuten de las vaacutelvulas determinan su duracioacuten fuerza de accionamiento racor y tamantildeo Cuando nos referimos a la clasificacioacuten por construccioacuten lo hacemos respecto a suconstruccioacuten interna y no a la externa para poder distribuir el aireSeguacuten la construccioacuten se distinguen los tipos siguientes

6341 Vaacutelvulas de asiento En estas vaacutelvulas los empalmes se abren y cierran por medio de bolas discos placas o conos

La estanqueidad se asegura de una manera muy simple generalmente por juntas elaacutesticas Loselementos de desgaste son muy pocos y por tanto estas vaacutelvulas tienen gran duracioacuten

Son insensibles a la suciedad y muy robustas

Las vaacutelvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posicionesde la vaacutelvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquel producto de la presioacuten

Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta

En general presentan un tipo de respuesta pequentildea ya que un corto desplazamiento determinaque pase un gran caudal

La fuerza de accionamiento es relativamente elevada puesto que es necesario vencer laresistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presioacuten del aire

Vaacutelvulas de asiento esfeacuterico Estaacutes vaacutelvulas son de concepcioacuten simple y muy econoacutemica Se distinguen por sus dimensiones

muy pequentildeas

Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento el aire comprimido no puede fluir delempalme P hacia la tuberiacutea de trabajo A Al accionar el taqueacute la bola se separa del asiento Esnecesario vencer al efecto la resistencia muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire

Tipos de

Vaacutelvulas

Vaacutelvulas de

Asiento

Vaacutelvulas de

Corredera

Esfeacuterico DiscoPlano

Eacutembolo Eacutembolo yCursor

DiscoGiratorio

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

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1 1

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1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

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1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

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1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

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1 1 4 2

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1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

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Solucioacuten b) Solucioacuten c)

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comprimido Estas vaacutelvulas son distribuidoras 22 porque tienen dos posiciones (abierta ycerrada) y dos orificios activos (P y A)

Con escape a traveacutes del taqueacute de accionamiento se utilizan tambieacuten como vaacutelvulas distribuidoras32 El accionamiento puede ser manual o mecaacutenico

Vaacutelvulas de asiento plano

Las vaacutelvulas representadas en la figura tienen una junta simple que asegura la estanqueidadnecesaria

El tiempo de respuesta es muy pequentildeo puesto que un desplazamiento corto determina un grancaudal de paso

Tambieacuten estas vaacutelvulas son insensibles a la suciedad y tienen por eso una duracioacuten muy larga

Al accionar el taqueacute en un margen breve se unen los tres empalmes P A y R Comoconsecuencia en movimientos lentos una cantidad grande de aire comprimido escapa de P haciaR a la atmoacutesfera sin haber rendido antes trabajo Estas son vaacutelvulas que no tienen escapeexento de solapo

Las vaacutelvulas construidas seguacuten el principio de disco individual tienen un escape sin solapo No sepierde aire cuando la conmutacioacuten tiene lugar de forma lenta

Al accionar el taqueacute se cierra primeramente el conducto de escape de A hacia R porque el taqueacuteasienta sobre el disco Al seguir apretando el disco se separa del asiento y el aire puede circular de P hacia A El reposicionamiento se realiza mediante un muelle

Las vaacutelvulas pueden accionarse manualmente o por medio de elementos mecaacutenicos eleacutectricos oneumaacuteticos

Las vaacutelvulas distribuidoras 32 se utilizan para mandos con cilindros de simple efecto o para elpilotaje de servo elementos

6342 Vaacutelvulas de corredera En estas vaacutelvulas los diversos orificios se unen o cierran por medio de una corredera de eacutembolo

una corredera plana de eacutembolo o una corredera giratoria

Consiste en un cuerpo que en su interior contiene una parte moacutevil y una serie de pasajes internos

La parte moacutevil puede (al adoptar diversas posiciones) desconectar o comunicar entre si dediversas formas a estos pasajes internos

La parte moacutevil la constituye una pieza torneada que puede deslizarse (como si fuera un pistoacuten)dentro de una cavidad ciliacutendrica que tiene el cuerpo de la vaacutelvula

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

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692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

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693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

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694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

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695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

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b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

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La forma de esta parte moacutevil en el caso de las vaacutelvulas direccional se asemeja a un grupo devarios eacutembolos pequentildeos unidos a un eje que los atraviesa por el centro y que los mantieneseparado entre siacute

En ingleacutes este tipo de obturador recibe el nombre de spoolVaacutelvula de corredera longitudinal El elemento de mando de estaacute vaacutelvula es un eacutembolo que realiza un desplazamiento longitudinal y

une o separa al mismo tiempo los correspondientes conductos

La fuerza de accionamiento es reducida porque no hay que vencer una resistencia de presioacuten deaire o de muelle (como en el principio de bola o de junta de disco)

Las vaacutelvulas de corredera longitudinal pueden accionarse manualmente o mediante mediosmecaacutenicos eleacutectricos o neumaacuteticos

Estos tipos de accionamiento tambieacuten pueden emplearse para reposicionar la vaacutelvula a suposicioacuten inicial

La carrera es mucho mayor que en las vaacutelvulas de asiento planoVaacutelvula distribuidora 52 (principio de corredera longitudinal)

En esta ejecucioacuten de vaacutelvulas de corredera la estanqueidad representa un problema

El sistema conocido metal contra metal utilizado en hidraacuteulica exige un perfecto ajuste de lacorredera en el interior del cilindro

Para reducir las fugas al miacutenimo en neumaacutetica el juego entre la corredera y el cilindro no debesobrepasar 0002 a 0004 mm

Para que los costos de fabricacioacuten no sean excesivos sobre el eacutembolo se utilizan juntas toacutericas(anillos toroidales) o de doble copa o juntas toacutericas fijas en el cuerpo Al objeto de evitar que loselementos estanqueizantes se dantildeen los orificios de empalme pueden repartirse en la superficiedel cilindro

Vaacutelvula de corredora y cursor lateral En esta vaacutelvula un eacutembolo de mando se hace cargo de la funcioacuten de inversioacuten

Los conductos se unen o separan empero por medio de una corredera plana adicional

La estanqueizacioacuten sigue siendo buena aunque la corredera plana se desgaste puesto que sereajusta automaacuteticamente por el efecto del aire comprimido y del muelle incorporado

En el eacutembolo de mando mismo hay anillos toroidales que hermetizan las caacutemaras de aire Estas juntas no se deslizan nunca por encima de los orificios pequentildeos

En este tipo de vaacutelvula la comunicacioacuten entre las distintas conexiones se realiza gracias a laaccioacuten de un cursor

La ventaja en la utilizacioacuten de este elemento radica en el hecho de que el resorte lo apoyacontinuamente supliendo el desgaste natural del cursor por efecto del rozamiento interno en lavaacutelvula vista anteriormente el rozamiento no es compensado de manera que el desgaste de lacorredera puede permitir la filtracioacuten a otras conexiones

En este tipo de vaacutelvulas las fuerzas de accionamiento son comparativamente pequentildeascomparadas con las vaacutelvulas de asientoVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Inversioacuten por efecto de presioacuten

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

1 3

1 0

1 14 2

5

1

3

693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

1 3

1 0

2

1 3

1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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2

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1 1

1 0 2

3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

1 3

1 0

1 1

1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1 0 2 3 0

1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

1 3

1 0 31 0 21 0 0

1 0 0

1 0

1 1 4 2

5

1

3

1 0 0

1 0 0

b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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1 0

1 1

4 2

1 3

1 0 3

1 0 2 1 0 0

1 0 0

696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

2

1 3

1 0

1 1

1 0 3

1

2

3

1 0

1 1

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1 0 2

1

2

3

697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

1 3

1 0

2

1 3

1 2 1 4

1 6

1 1

2

Solucioacuten b) Solucioacuten c)

2

1 3

1 0

2

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2

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Mando por aplicacioacuten bilateral de presioacuten Existe otro tipo de distribuidor que se distingue del precedente por su modo de accionamiento Se

trata de un distribuidor de impulsos negativos de presioacuten

En este caso el aire es evacuado de las dos caacutemaras de pilotaje Por eso el eacutembolo de mandotiene en ambos lados orificios pequentildeos que comunican con el empalme de presioacuten P Cuandohay aire comprimido en este empalme tambieacuten reciben presioacuten los dos lados del eacutembolo demando Reina equilibrio

La estructura de un mando con estas vaacutelvulas es sencilla y econoacutemica pero el mando no esseguro porque en caso de rotura de una tuberiacutea la vaacutelvula invierte automaacuteticamente

No pueden resolverse los mandos y las exigencias adicionales en todo caso

Si las longitudes de tuberiacutea de mando (volumen) son muy variadas en el momento de conectar lapresioacuten puede producirse una inversioacuten automaacutetica

Para garantizar una inversioacuten correcta es necesario que el volumen de aire de las dos caacutemarassea lo maacutes pequentildeo posibleVaacutelvula de corredera y cursor lateral (vaacutelvula distribuidora 42) Mando por depresioacuten

Distribuidor de disco plano giratorio

Estas vaacutelvulas son generalmente de accionamiento manual o por pedal Otros tipos deaccionamiento son difiacuteciles de incorporar a ellas Se fabrican generalmente como vaacutelvulasdistribuidoras 33 oacute 43 Dos discos al girar unen los diversos conductos

Distribuidor de disco planogiratorio

Vaacutelvula de disco plano giratorio(posicioacuten central desbloqueo)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

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692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

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693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

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1 0

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1 1

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1 2 1 4

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694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

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1 0 2 3 0

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695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

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1 0 31 0 21 0 0

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b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

2

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Solucioacuten b) Solucioacuten c)

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641 Vaacutelvula antirretorno

Las vaacutelvulas antirretorno impiden el paso absolutamente en un sentido en el sentido contrario elaire circula con una peacuterdida de presioacuten miacutenima La obturacioacuten en un sentido puede obtenersemediante un cono una bola un disco o una membrana

742 Vaacutelvula selectora de circuito

Esta vaacutelvula tiene dos entradas X y Y y una salida A Cuando el aire comprimido entra por laentrada X la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A Inversamente el aire pasa de Y a

A cuando la entrada X estaacute cerrada Cuando el aire regresa es decir cuando se desairea uncilindro o una vaacutelvula la bola por la relacioacuten de presiones permanece en la posicioacuten en que seencuentra momentaacuteneamente

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten laquoelemento 0 (OR)raquo aiacutesla las sentildeales emitidas por vaacutelvulas desentildealizacioacuten desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda vaacutelvula de

sentildealizacioacuten

643 Vaacutelvula antirretorno y de estrangulacioacuten

Tambieacuten se conoce por el nombre de regulador de velocidad o regulador unidireccionalEstrangula el caudal de aire en un solo sentido

Una vaacutelvula antirretorno cierra el paso de aire en un sentido y el aire puede circular soacutelo por laseccioacuten ajustada En el sentido contrario el aire circula libremente a traveacutes de la vaacutelvulaantirretorno abierta

Estas vaacutelvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumaacuteticos

Para los cilindros de doble efecto hay por principio dos tipos de estrangulacioacuten Las vaacutelvulasantirretorno y de estrangulacioacuten deben montarse lo maacutes cerca posible de los cilindros

Regulador unidireccional

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

2

1 3

1 0

1 1

692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

1 0

1 1 4 2

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1 14 2

5

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693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

2

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1 0

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1 1

2

1 2 1 4

1 6

694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

2

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1 0 2 3 0

La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

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1 0 0

695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

1 0

4 2

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1 0 31 0 21 0 0

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b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

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Solucioacuten b) Solucioacuten c)

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644 Vaacutelvula de escapo raacutepido

Esta vaacutelvula permite elevar la velocidad de los eacutembolos de cilindros Con ella se ahorran largos tiempos deretorno especialmente si se trata de cilindros de simple efectoLa vaacutelvula tiene un empalme de alimentacioacuten bloqueable P un escape bloqueable R y una salida A

Cuando es aplica presioacuten al empalme P la junta se desliza y cubre el escape R El aire comprimido circulaentonces hacia A Si se deja de aplicar aire comprimido a P el aire proveniente de A empuja la juntecontra el empalme P cerrando eacuteste Puede escapar raacutepidamente por R sin recorrer conductos largos yquizaacute estrechos hasta la vaacutelvula de mando Se recomienda montar esta vaacutelvula directamente sobre elcilindro o lo maacutes cerca posible de eacuteste

645 Vaacutelvula de simultaneidad

Esta vaacutelvula tiene dos entradas y una salida El aire comprimido puede pasar uacutenicamente cuandohay presioacuten en ambas entradas

Una sentildeal de una de las entradas interrumpo el caudal en razoacuten hay desequilibrio de las fuerzaque actuacutean sobre la pieza moacutevil

Cuando las sentildeales estaacuten desplazadas cronoloacutegicamente la uacuteltima es la que llega a la salida Silas sentildeales de entrada son de una presioacuten distinta la mayor cierra la vaacutelvula y la menor se dirigehacia la salida

Esta vaacutelvula se denomina tambieacuten raquomoacutedulo Y (AND)raquo

Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento funciones de control y operaciones loacutegicas

65 REGULADORES DE PRESIOacuteN

Estas vaacutelvulas Influyen principalmente sobre la presioacuten o estaacuten acondicionadas al valor que tome lapresioacuten Se distinguen- Vaacutelvulas de regulacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de limitacioacuten de presioacuten- Vaacutelvulas de secuencia

651 Vaacutelvula de regulacioacuten de presioacuten

Tiene la misioacuten de mantener constante la presioacuten es decir de transmitir la presioacuten ajustada en el

manoacutemetro sin variacioacuten a los elementos de trabajo o servo elementos aunque se produzcanfluctuaciones en la presioacuten de la red

La presioacuten de entrada miacutenima debe ser siempre superior a la de salida

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

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692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

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693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

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694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

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695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

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b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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Simple efecto Doble efecto

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

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Regulador de presioacuten sin orificio de escape El funcionamiento de esta vaacutelvula es igual al descrito en la unidad de mantenimiento No tiene el segundoasiento de vaacutelvula en el centro de la membrana y por tanto el aire no puede escapar cuando la presioacutensecundaria es mayorRegulador de presioacuten con orificio de escape

El funcionamiento de esta vaacutelvula se ha descrito detalladamente en la unidad de mantenimiento Alcontrario de lo que sucede en la precedente es posible compensar una sobrepresioacuten secundaria Elexceso de presioacuten en el lado secundario con respecto a la presioacuten ajustada se elimina a traveacutes del orificiode escape

Regulador de presioacuten sin orificio de escape Regulador de presioacuten con orificio de escape

652 Vaacutelvula de secuencia

Su funcionamiento es muy similar al de la vaacutelvula limitadora de presioacuten

Abre el paso cuando se alcanza una presioacuten superior a la ajustada mediante el muelle

El aire circula de P hacia la salida A Esta no se abre hasta que en el conducto de mando Z no seha formado una presioacuten ajustada Un eacutembolo de mando abre el paso de P hacia A

Estas vaacutelvulas se montan en mandos neumaacuteticos que actuacutean cuando se precisa una presioacuten fijapara un fenoacutemeno de conmutacioacuten (mandos en funcioacuten de la presioacuten) La sentildeal soacutelo se transmite

despueacutes de alcanzar la presioacuten de sujecioacuten

66 VALVULAS DE CIERRE

Son elementos que abren o cierran el paso del caudal sin escalones

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

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692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

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693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

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694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

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695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

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b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

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68 VALVULAS COMBINADAS

681 Temporizador neumaacutetico

El temporizador neumaacutetico es una unidad formada por tres elementos baacutesicoso Una vaacutelvula direccionalo Una vaacutelvula reguladora de caudal unidireccionalo Un acumulador

La regulacioacuten del tiempo se logra estrangulando el paso del fluido que llega al acumulador

Cuando la cantidad de aire que ha ingresado al acumulador genera una presioacuten suficiente paravencer el resorte se acciona la vaacutelvula direccional para bloquear la sentildeal de presioacuten y establecer comunicacioacuten

682 Vaacutelvula distribuidora 54

Esta combinacioacuten de elementos consta de cuatro vaacutelvulas distribuidoras 22 normalmente cerradas en

posicioacuten de reposo En la posicioacuten inicial todos los conductos estaacuten bloqueados

Cuando entra aire comprimido por Z las vaacutelvulas ocupan la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia A yel conducto B se pone en escape hacia SCuando entra aire comprimido por Y se obtiene la siguiente posicioacuten El aire pasa de P hacia B y elconducto A se pone en escape hacia RPara obtener la cuarta posicioacuten debe aplicarse aire comprimido en las dos entradas de sentildeal Z y Y Enesta posicioacuten los conductos A B y P se ponen en escape hacia R y S

Este tipo de vaacutelvulas es especialmente apropiado para detener un cilindro de doble efecto en la posicioacutenque se desee para posicionar elementos y para efectuar el paro de emergencia

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

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692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

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693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

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694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

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695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

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b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

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Se obtiene la posicioacuten baacutesica por medio de muelles centradores todos los conductos estaacuten cerrados Al fallar el aire comprimido en el empalme P en la posicioacuten baacutesica los eacutembolos deiexcl cilindro permanecensometidos a presioacuten La vaacutelvula puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un electroimaacuteny aire comprimido

69 MANDOS BAacuteSICOS

691 Mando de un cilindro de simple efectoEl vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a la posicioacuten inicial

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692 Mando de un cilindro de doble efecto El vaacutestago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador Al soltar el pulsador debevolver a su posicioacuten inicial

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693 Mando con selector de circuitos Un cilindro de simple efecto debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes

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694 Regulacioacuten de velocidad en cilindros de simple efecto La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al retroceso

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

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695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

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b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

Simple efecto Doble efecto

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

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La velocidad del vaacutestago de un cilindro de simple debe ser regulable al avance y al retroceso por separado

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695 Regulacioacuten de velocidad de un cilindro de doble efecto Las velocidades de salida y entrada deben ser regulables por separadoa) Estrangulacioacuten del aire de escape Se crea un cojiacuten de aire que facilita una velocidad relativamente

lenta Independiente de la carga

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b) Estrangulacioacuten de aire de alimentacioacuten Arranque maacutes suave pero sin precisioacuten en la regulacioacuten y

muy dependiente de la carga No es tan aconsejable como la solucioacuten anterior

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Simple efecto Doble efecto

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696 Aumento de la velocidad en cilindros de simple efecto y doble efecto

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697 Mando de simultaneidad El vaacutestago del cilindro de simple efecto solamente debe salir cuando se accionan dos vaacutelvulas 32Solucioacuten a)

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