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Tema 7
Karten in diesem Stapel (34)
- 1Introducción a la neumáticaLa neumática estudia el uso de aire comprimido para producir trabajo útil. El aire comprimido es una forma de almacenar energía mecánica.
Los accionamientos neumáticos se operan con válvulas que son elementos de control o preaccionamientos. El cilindro neumático es el accionamiento más usado. - 2Ventajas de los sistemas neumáticos- Los accionamientos pueden generar grandes fuerzas.
- Son limpios, pues solo usan aire.
- No producen chispas, al no usar electricidad, por lo que son adecuados para ambientes inflamables.
- Es posible crear circuitos de mando complejos con neumática.
- Los estándares y la variedad de elementos normalizados permiten una puesta en marcha rápida. - 3Desventajas de los sistemas neumáticos- Son mas caros que los eléctricos.
- Son ruidosos.
- Son menos precisos que los eléctricos y los hidráulicos.
- La instalación de estos sistemas desde 0 son más caras que las eléctricas pero menos que las hidráulicas.
- El mantenimiento en buenas condiciones es costoso. - 4Aire a presiónLa presion (P) es la fuerza (F) ejercida sobre una superficie (S): P = F/S (N/m^2 = Pa). La unidad de medida en el S.I. es el Pascal (Pa). La presión se mide con el manómetro.
Se necesitan referencias para medir la presión. La presión absoluta se mide respecto a un nivel de 0. La relativa se mide respecto a la atmósfera. - 5Ley de Boyle MariotteA una temperatura constante, el volumen que ocupa una masa de gas es inversamente proporcional a la presión. A mayor presión, menor volumen.
p1·V1=p2·V2 = cte - 6Ley de CharlesCon un volumen constante, la presión sobre una masa concreta de gas es directamente proporcional a su temperatura. A mayor temperatura, mayor presión.
p1/T1 = p2/T2 = cte - 7Ley de Gay LussacA presión constante, el volumen que ocupa una masa de gas es directamente proporcional a su temperatura. A mayor temperatura, mayor volumen.
V1/T1=V2/T2 = cte - 8Elementos básicos de un sistema neumático- Compresor
- Acumulador
- Unidad de mantenimiento
- Conducciones - 9CompresorBomba de aire acondicionada por un motor eléctrico o de combustión interna que genera aire a presión.
- 10AcumuladorAlmacenamiento de aire comprimido para que el compresor no esté en marcha continuamente.
Accesorios: Válvula de seguridad, llave de paso y manómetro. - 11Unidad de mantenimientoAcondiciona el aire del acumulador por una rama del circuito.
Accesorios: filtro, regulador de presión con manómetro, lubricador. - 12ConduccionesDireccionan el aire por los diferentes circuitos de válvulas y cilindros.
Son tubos rígidos de metal o plástico, también pueden ser flexibles. - 13HumedadAl aumentar la temperatura, el aire del ambiente acumula más agua en suspensión, aumentando la humedad. Es necesario eliminarla para evitar que los componentes metálicos se oxiden y que los elementos móviles pierdan lubricación.
- 14CircuitoEntre el acumulador y los demás circuitos:
- Unidad de mantenimiento con filtro: para eliminar la humedad.
- Separadores o recolectores de agua: para eliminar la humedad del aire.
Hay dos circuitos de aire comprimido:
- Abierto: para instalaciones sencillas
- Cerrado: más recomedable. La presión se mantiene constante. - 15Accionamientos - CilindroEl cilindro con émbolo es el accionamiento neumático más utilizado. Hay dos tipos:
- Doble efecto: dos conexiones de aire. Genera fuerza al estirar y recoger el émbolo. Tiene más recorrido que el de simple efecto.
- Simple efecto: mas sencillo y una sola conexión de aire. Hay un muelle que ayuda al émbolo a recuperar su posición de reposo. Solo se hace fuerza al estirar el vástago. No tiene mucho recorrido. - 16Tipos especiales de cilindros- Simple efecto de membrana. En vez de un émbolo se tiene una membrana de goma. Puede sujetar cosas.
- Doble efecto con amortiguación. Cuando el émbolo llega a uno de los extremos, unas válvulas internas disminuyen la salida de aire, amortiguandolo.
- Doble vástago. Soporta grandes fuerzas.
- Telescópico. Tiene mucho recorrido. - 17FuerzasSe pueden calcular las fuerzas de los cilindros:
- Fuerza ideal producida por el aire
- Avance para simple efecto
- Retroceso para simple efecto
- Avance para doble efecto
- Retroceso para doble efecto - 18Movimientos y posiciones de los cilindrosSe puede representar las posiciones de los cilindros fácilmente:
- Más (+): vástago estirado.
- Menos (-): vástago recogido. - 19Cilindros y PLCSe puede sensorizar el cilindro para que un PLC sepa su posición y movimiento:
- Finales de carrera activados por el vástago.
- Acoplar al cilindro un detector de presencia para el émbolo.
- Acoplar un medidor analógico para saber su posición.
- Cilindros con codificadores incrementales. - 20Motores giratorios neumáticosHay motores de émbolos radiales y de paletas o láminas.
- 21Músculos neumáticosAlternativa al cilindro. Son tubos flexibles y reforzados que se pueden inflar y tienen agarres en los extremos. Diferencias con el cilindro:
- Es más ligero pero genera fuerzas equivalentes.
- Es robusto y puede soportar fácilmente ambientes muy duros.
- La relación entre la presión y la fuerza de tracción no es lineal. Presenta histéresis en la tracción.
- El modelado y el control de posición es más complicado. - 22VálvulasPueden ser simples preaccionamientos, o pueden desarrollar circuitos de mando complejos. Tipos de válvulas:
- De cierre: abre o cierran el paso del flujo de aire.
- Distribuidoras: direccionan o cortan el flujo de aire.
- De bloqueo: antirretorno, de simultaneidad, de selección.
- De regulación de presión o caudal. - 23Válvulas distribuidorasSe caracterizan por el nº de vías (V) y el nº de posiciones (P): V/P. Hay dos tipos:
- Válvula de asiento: abren o cierran el paso del aire con juntas de bolsas, discos, membranas o conos. Son para instalaciones sencillas.
- Válvulas de corredera: Tienen un vástago con uno o varios émbolos que se desplazan. Para cilindros complejos. - 24Accionamientos para válvulas- Manual: pulsador de mando.
- Mecánico: finales de carrera o muelle de retorno.
- Eléctrico: electrimanes.
- Neumático: entradas de aire. - 25Tipos de válvulas según las posiciones de reposo- Válvula uniestable: el vástago solo tiene una posición estable o de reposo.
- Válvula biestable: el vástago tiene dos posiciones estables o de reposo. - 26Válvula servo-pilotadaA veces es complicado generar mucha fuerza manualmente o con electroimanes. La solución es usar una pequeña válvula piloto que controle a una válvula principal mediante aire comprimido. Estas válvulas pueden ser independientes. Es sencillo encontrar modelos que incluyan las dos en la misma carcasa.
- 27Válvulas de bloqueoOperan sobre el circuito de mando.
- Antirretorno. Cierra el paso de aire en una dirección, dejándola pasa en la dirección contraria.
- De simultaneidad. Se proporciona aire por la salida A, cuando las dos entradas (X e Y), reciben presión.
- De selección. Se permite el flujo de aire desde la entrada que recibe más presión (X o Y) hasta la salida A, cerrando la otra entrada. - 28Válvulas de regulación de caudal- De estrangulación. Disminuyen el caudal mediante un estrechamiento de la conducción.
- De estrangulación unidireccional. Disminuyen el caudal en una sola dirección, funciona como amortiguamiento.
- De escape rápido. Posibilita el escape rápido de aire de un cilindro, para disminuir su tiempo de retorno. - 29Válvulas de regulación de presión- De seguridad. Si la presión supera el límite establecido en la válvula, se deja escapar aire a la atmósfera.
- De secuencia. Se deja pasar aire por el circuito.
- De regulación de presión. Se mantiene la presión constante en la salida, siendo menor que la presión de entrada. - 30Esquemas de neumáticaEsquemas para simple y doble efecto. Con electroválvulas se crean circuitos de mando eléctricos. Con válvulas de bloqueo se pueden implementar circuitos de mando combinacionales. Se pueden hacer temporizadores con válvulas de estrangulación y depósitos de aire.
- 31Sistemas hidráulicosFuncionan de forma similar a los de neumática, con dos diferencias:
- Se usa un líquido, que no se puede comprimir, para almacenar y transportar la energía.
- Se necesita un circuito cerrado para que el aceite vuelva al depósito para su reutilización. - 32Ventajas frente a los sistemas neumáticos- Los accionamientos pueden generar grandes fuerzas.
- Se permite un control de posicionamiento del cilindro. - 33Desventajas frente a los sistemas neumáticos- El circuito de mando complica los componentes y el sistema.
- Las instalaciones son más caras.
- El aceite puede producir suciedad.
- La velocidad de respuesta es lenta. - 34Elementos del circuito- Bomba que mueve el aceite por el circuito.
- Filtro de aceite para deshacerse de las impurezas del mismo.
- Válvula de seguridad entre el filtro y la salida de la bomba. Está normalmente cerrada, y se configura para abrirse con una presión un poco mayor a la necesaria para mover la carga, desviando el caudal sobrante.
Informationen
- Beschreibung
- Ingeniería Robótica Automatización Karteikarten am Tema 7, erstellt von Elena Lorite2 am 15/01/2023.
- Erstellt von
- Elena Lorite2
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