3.1 desarrollo de circuitos neumáticos:
Los elementos básicos de un circuito neumático son:
· El generador de aire comprimido, es el dispositivo que comprime el aire de la atmósfera hasta que alcanza la presión de funcionamiento de la instalación. Generalmente se asocia con un tanque donde se almacena el aire para su posterior utilización.
Símbolo del compresor
La mayor parte de los compresores suministran un caudal discontinuo de aire, de manera que se debe almacenar en un depósito, este sirve para evitar que los compresores estén en funcionamiento constantemente, incluso cuando no se necesita gran caudal de aire, también ayudan a enfriar el aire. Los depósitos generalmente disponen de manómetro que indica la presión interior, una válvula de seguridad que se dispara en caso de sobrepresiones y una espita para el desagüe de las condensaciones que se producen en el interior del depósito.
· Las tuberías y los conductos. Para transportar el aire es necesario utilizar conductores. Los conductores utilizados son tuberías metálicas o de polietileno de presión. El diámetro de las tuberías depende de las necesidades de caudal que requiere la instalación, teniendo en cuenta la caída de presión producida por las pérdidas y la longitud de las tuberías.
Para conectar los tubos nos ayudamos de una regleta de derivación con enchufes rápidos, sobre la que conectamos los tubos para obtener las toma de presión necesaria. Se trata de conexiones de seguridad, debe introducirse el tubo profundamente, y para extraerlos debemos pulsar el tapón azul hacia abajo.
Generalmente entre el depósito y el circuito se suele incluir una unidad de mantenimiento que cuenta con un regulador de presión, un filtro y un lubricador de aire.
· Los actuadores, como cilindros y motores, que son los encargados de transformar la presión del aire en trabajo útil.
· Los elementos de mando y control con el objetivo de controlar la circulación del aire en una dirección u otra.
Válvula 3/2: una de sus principales aplicaciones es permitir la circulación de aire hasta un cilindro de simple efecto, así como su evacuación cuando deja de estar activado.
Válvula 3/2: una de sus principales aplicaciones es permitir la circulación de aire hasta un cilindro de simple efecto, así como su evacuación cuando deja de estar activado.
·Válvula 5/2: una de sus principales aplicaciones es controlarlos cilindros de doble efecto.
Diseño de circuitos neumáticos.
Existen dos maneras de controlar un cilindro, control directo y control indirecto, y nosotros elegiremos el tipo de control según sea nuestra necesidad, aunque cabe destacar que en el control indirecto no hay perdidas depresión y por tanto más exactitud.
Control directo.-
En este tipo de control el pistón esta directamente controlado por la válvula, en el cual existen pérdidas de presión debidas a que la válvula tiene un consumo de aire, lo que ocasiona que el cilindro salga con menor presión a la suministrada inicialmente.
Control indirecto.-
Este tipo de control utiliza una válvula cuyos accionamientos son neumáticos, lo que nos permite controlar la presión y con esto hay mayor exactitud y el vástago del cilindro sale a la presión deseada
Cada elemento debe tener una numeración así como cada una de sus conexiones.
Por ejemplo: la representación completa de las válvulas puede ser:
Por ejemplo: la representación completa de las válvulas puede ser:
El programa a utilizar para la fabricacon de circuitos neumatcos es festo fluidsim,y por lo tanto se muestran as partes fundamentales a conocer del programa,haci como las indicasiones paso a paso para la fabricacion de circuitos neumaticos sencillos:
Barra de herramientas:
Biblioteca:
Esta área es donde están los elementos ha utilizar para la construcción de circuitos neumáticos.
Zona de trabajo: como el nombre lo indica esta área nos indica nuestra zona de trabajo.
seleccionar válvula 3/n vías y un cilindro de simple efecto.
Esquema 1válvula 3/n vías y cilindro de simple efecto
Realizada la configuración de la válvula, queda de la siguiente manera:
Posteriormente, se da doble clic en la conexión abierta número 3, y en la ventana desplegada en el menú cierre de conexión se selecciona el silenciador
Esquema 1válvula 3/n vías y cilindro de simple efecto
seleccionar tipos de accionamiento para la válvula, esto se consigue dando doble clic sobre la válvula, seleccionando en el menú de la izquierda y de la derecha, los tipos de accionamientos requeridos según sea el caso. Para este caso, se selecciono un accionamiento mecánico (esfuerzo) del tipo push button, para el accionamiento izquierdo, y retorno de muelle, para el accionamiento derecho.
Realizada la configuración de la válvula, queda de la siguiente manera:
Posteriormente, se da doble clic en la conexión abierta número 3, y en la ventana desplegada en el menú cierre de conexión se selecciona el silenciador
En la conexión número 3 siempre se colocará un silenciador.
Se selecciona una fuente de aire comprimido del menú de elementos y se procede a conectarla a la conexión número 1 de la válvula, y la conexión número 2 al cilindro de simple efecto, quedando:
A la conexión número 1 siempre irá conectada la fuente de aire comprimido
En la barra de icono Oprimir el botón “play”, para proceder con la simulación, Oprimimos el push button, accionamiento derecho de la válvula
Observamos como el vástago del cilindro cambia de posición y sale ya que al accionar el esfuerzo mecánico se permite el flujo de aire hacia el cilindro, de la conexión 1 a la 2 de la válvula y de esta al cilindro.
A continuación se presentaran una serie de ejercicios para resolver:
Ejercicios:
1) funcionamiento de un cilindro de simple efecto. Mando neumático desde dos posiciones diferentes (2 válvulas) mediante accionamiento simultáneo (y) de dichas válvulas. Válvulas 3/2 nc de accionamiento manual con retorno por muelle a posición de reposo.
2) funcionamiento de un cilindro de simple efecto. Mando neumático desde dos posiciones diferentes (2 válvulas) mediante accionamiento, no necesariamente, simultáneo (o). Válvulas 3/2 nc de accionamiento manual con retorno por muelle a posición de reposo.
3) movimiento de un cilindro de simple efecto. Mando neumático. Válvula 3/2 na de accionamiento manual con retorno por muelle a posición de reposo. Al accionar el pulsador de marcha el cilindro retrocede rápido y avanza lento.
4) mando neumático de un cilindro de doble efecto mediante dos pulsadores avance-retroceso. El cilindro debe tener bloqueo instantáneo. Válvulas 3/2 n.c. accionamiento manual con retorno por muelle a posición de reposo para los pulsadores.
5) control neumático de un cilindro de doble efecto, con regulación de velocidades. Movimiento automático o semiautomático, controlado por dos válvulas.
Válvula para el accionamiento semiautomático: 3/2 n.c. pulsador manual, monoestable.
Válvula para el accionamiento automático: 3/2 n.c. pulsador manual, con enclavamiento. Los finales de carrera utilizados, serán válvulas 3/2 n.c. pilotadas por rodillos.
Solución:
Problema 1)
Problema 1)
Problema 2)
Problema 3)
Problema 4)
Problema 5)
3.1:1 circuitos combinatorios (c.c.)
Un circuito combinatorio es un arreglo de compuertas lógicas con un conjunto de entradas y salidas, el análisis de un c.c. inicia con un diagrama de circuito lógico y termina con el conjunto de funciones booleanas o una tabla de verdad.
El álgebra de boole sólo opera con dos números (valores), el 0 y el 1, en base a esto, pueden calcularse analíticamente las funciones lógicas para luego utilizarlas en el equipo neumático de mando. Las funciones básicas de esta álgebra son las funciones and, or y not.
Función and (y):
La función y produce una señal de salida y cuando están presentes todas las señales de entrada, si falta una de las señales de entrada, no se produce ninguna señal de salida, se puede realizarse en un equipo neumático mediante la conexión en serie de dos válvulas de 3/2 vías o con una válvula de simultaneidad (solo para 2 entradas).
Tabla de verdad and (y):
Su función algebraica se denomina de la siguiente manera: f = x y
Ejemplo fluidsim usando elemento and (y):
1) El punto principal ha conocer es elemento and (y), dentro del programa fluidsim lo reconoceremos de la siguiente manera:
2) Se continuara con la construcción del circuito, utilizando las bases dadas antes.
VIDEOTUTORIAL AND:
Función or (o):
En la función o, se tiene una señal de salida y, si en la entrada está presente al menos una de las posibles señales de entrada x funciona, puede ampliarse a n elementos. Se realiza sencillamente con válvulas selectoras.
Su función algebraica se denomina de la siguiente manera = x + y
Ejemplo fluidsim usando elemento or(o):
1) El punto principal ha conocer es elemento or (o), dentro del programa fluidsim lo reconoceremos de la siguiente manera:
2) Se continuara con la construcción del circuito:
VIDEO TUTORIAL OR:
VIDEO TUTORIAL OR Y AND:
Función NOT:
En la función not, la señal de salida y está presente, cuando no están presentes ninguna de las señales de entrada x, esta función puede realizarse con una válvula de 3/2 vías normalmente abierta. Si no se halla presente ninguna señal de entrada x (ningún accionamiento de la válvula), existe la señal de salida y, el aire comprimido fluye a través de la válvula. La función no se designa también como negación.
Tabla de verdad not:
Su función algebraica se denomina de la siguiente manera: se identifica por el signo - sobre la señal indica la negación o inversión.
MAPA CONCEPTUAL:
3.1.2 circuitos secuenciales:
El fin de este es mantener el orden en el que deben ejecutarse varias acciones de una automatización, asignando a los actuadores finales (cilindros neumáticos) una letra mayúscula. Así mismo, se utiliza un signo + si el vástago del cilindro está extendido y un signo – si el vástago está retraído.
MÉTODO DE CASCADA:
Es un método no intuitivo de desarrollar circuitos neumáticos a partir de una secuencia dada. El método consiste en separar la secuencia en grupos donde, no se repita ninguna letra de la secuencia, con el fin de utilizar el menor número de válvulas de alimentación y tener un orden estructurado al desarrollar dicho circuito.es nombrada así debido a que sus válvulas de presión (4/2 ó 5/2) se conectan en serie.
A continuación se describen los pasos necesarios para resolver una secuencia de operaciones que involucra actuadores neumáticos o electro neumáticos:
1) Analizar el problema y establecer el número de actuadores referenciándolos con letras a cada uno, es decir, para el primer actuador se referenciaría con la letra ‘A’, para el segundo con la letra ‘B’, y así sucesivamente y a su vez identificar los sensores; para estos se usa la letra ‘S’, y para diferenciarlos, se enumeran de manera consecutiva, ‘S0’ para el primer sensor, ‘S1’ para el segundo y así sucesivamente
2) Determinar la secuencia correcta a diseñar teniendo en cuenta que para el desplazamiento hacia afuera de los actuadores se simboliza con el signo (+), y para el retorno de los actuadores se simboliza con el signo (-).
3) Dividir la secuencia en grupos teniendo en cuenta que: un grupo no puede contener más de un movimiento del mismo actuador , no se puede tener A+ y A- en el mismo grupo y además, cada grupo debe contener la mayor cantidad de movimientos de actuadores posible.
4) Identificar cuáles son los sensores que hacen los cambios de grupos y al mismo tiempo generan el primer movimiento del grupo simbolizado con una flecha por debajo con la referencia del sensor correspondiente, y también identificar que sensores generan los movimientos internos del grupo simbolizados con una flecha por arriba con la referencia del sensor adecuado.
5) Establecer el número de válvulas de memoria (5/2) que se necesitan para generar los grupos obtenidos con la siguiente fórmula:
Nv: es el número de válvulas
Ng. es el número de grupos
6) Ya teniendo el número de válvulas de memoria y los cambios de movimiento se crea el esquema general de funcionamiento del circuito.
EJEMPLO:
VIDEO TUTORIAL :
MÉTODO PASO A PASO:
Este método consiste en obtener tantos grupos como movimientos se tenga dentro de una secuencia, este método ofrece un menor tiempo de respuesta ya que los movimientos son generados por una válvula 3/2 de memoria alimentada directamente dela red; pero tiene la desventaja de usar mas válvulas de memoria en comparación al método cascada y no se puede usar cuando se tengan solo dos movimiento ya que cada salida debe borrar la anterior y se bloquearían.
1) Analizar el problema e identificar el número de actuadores con su respectiva simbología como se describió en el método cascada, e identificar los sensores igualmente con su respectiva simbología.
2) Se deduce la secuencia adecuada a diseñar como se hizo en el segundo paso del método cascada.
3) Dividir la secuencia en tantos pasos como movimientos tenga el proceso e identificar que sensor acciona el paso dependiendo del último movimiento y con esto se puede saber el número de válvulas de memoria que es igual al número de pasos.
4) teniendo el número de válvulas de memoria y los cambios de movimiento se crea el esquema general de funcionamiento del circuito.
BIBLIOGRAFIAS:
