Curso básico de sistemas neumáticos e hidrahulicos.

7/23/2019 Curso bsico de sistemas neumticos e hidrahulicos.

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MC. Luis Alberto Morales Alias

Sistemas Hidrulicos y

Neumticos

Unidad 1

Introduccin a la Neum


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Introduccin

El aire es una mezcla de gases y tiene la siguiente composicin:

aprox. 78 vol. % de nitrgenoaprox. 21 vol. % de oxigeno

El aire contiene, adems trazas de dixido de carbono, argn, hidrogeno, nen, xenn.

La palabra neumtica se refiere al estudio del movimiento del aire y as en suhombre utilizo el viento en la navegacin y en el uso de los molinos para bombear agua. Es a partir de 1950 que la neumtica se desarrolla ampliamentecon el desarrollo paralelo de los sensores.


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Ventajas de la tecnologa Neumtica

Las ventajas que esta tecnologa son tales como:

Elasticidad, puesto que puede ser almacenada en recipien No posee caractersticas explosivas. La velocidad de los actuadores es elevada. Los cambios de temperatura no alteran sus prestaciones. Es una tecnologa limpia (desde el punto de vista macrosc Su costo no es elevado. Simplifica enormemente la mecnica.


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Ventajas de la tecnologa Neumtica

Las aplicaciones que esta tecnologa ofrece son tales como:

Accionamiento de vlvulas para aire, agua o productos qumico Accionamiento de puertas pesadas o calientes. Pulverizacin y accionamientos en maquinaria agrcola. Accionamiento de mquina herramienta. Operaciones de conformado, curvado, trazado y alisado, Accionamiento de cuchillas de guillotina.

Maquinas de embotellado y envasado. Manipuladores neumticos


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Sistema neumtico Bsico


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1.- Compresor. El aire aspirado a presin atmosfrica se coentrega a presin ms elevada al sistema, transformndose

mecnica en neumtica.

2.- Motor elctrico. Suministra la energa mecnica al ctransformando la energa elctrica en mecnica.

3.- Presostato. Controla el motor elctrico detectado la pres

deposito (a la mxima desconecta el motor y a la mnima lo arran

4.- Vlvula anti retorno. Deja pasar el aire comprimido del comdeposito impidiendo su retorno cuando el compresor se para.

5.- Deposito. Almacena el aire comprimido.


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6.- Manmetro. Indica la presin del deposito

7.- Purga automtica. Purga todo el agua que se condensa en eautomticamente, sin supervisin alguna.

8.- Vlvula de seguridad. Expulsa el aire comprimido si la predeposito sube por encima de la presin permitida.

9.- Secador de aire refrigerado. Enfra el aire comprimido hagrados por encima del punto de congelacin y condensa la mayola humedad del aire, evitando tener agua en el resto del sistema.

10.- Filtro de lnea. Sirve para mantener la lnea libre de polvaceite (tiene cada de presin mnima).


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1.- Purga de aire. La toma de aire se realiza de la parte superior plos condensados.

2.- Purga automtica. Cada tubo descendente debe tener uautomtica en su extremo inferior.

3.- Unidad de acondicionamiento de aire. Acondicionacomprimido para suministrar aire limpio a una presin optima a

lubricante si fuera necesario (para alargar la vida de algunos coneumticos).

4.- Vlvula direccional. Proporciona presin y pone alternativamente las dos conexiones del actuador contromovimiento.


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5.- Actuador. Transforma la energa potencial del aire comptrabajo.

6.- Controladores de velocidad. Permiten una regulacin fcil yde la velocidad de movimiento del actuador.


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Propiedades del aire comprimido

El aire comprimido es una forma de energa potencial, compresor transforma la energa elctrica que impulsa su

energa neumtica, y esta a su vez, se transforma en movimmedio de los actuadores neumticos.


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Algunas de las razones que han facilitado la extensa utilizacicomprimido son las siguientes:

1.- Disponibilidad. Simplemente con un compresor y aire atpodramos disponer de aire comprimido.

2.- Almacenamiento. Si es necesario, se puede almacenar fcigrandes cantidades, en el interior de depositos, especialmente

para ellos.

3.- Simplicidad de diseo y control. Los componentes neumticonfiguracin sencilla y se montan fcilmente, proporcionandautomatizados con un control relativamente sencillo.


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4.- Eleccin de movimiento. Se puede elegir entre un movimieun movimiento de rotacin angular o un movimiento de am

velocidades de funcionamiento fijas y continuamente pudindose regular con facilidad dichas velocidades.

5.- Economa. La instalacin tiene un costo relativamente bajocosto modesto de los componentes. El mantenimiento tambicostoso debido a su larga duracin sin averas.

6.- Fiabilidad. Los componentes neumticos tienen una largaque tiene como consecuencia la elevada fiabilidad del sistema.


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7.- Resistencia al entorno. A este sistema no le afectan ambtemperaturas elevadas, polvo o atmosferas corrosivas en los

sistemas fallan.

8.- Seguridad. No presenta peligro de incendio en reas de riesgy el sistema no esta afectado por la sobre carga, puesto que los ase detienen o se sueltan simplemente. Los actuadores neumproducen calor.


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Propiedades de los gases

Presin

Temperatura


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Propiedades de los gases

Presin

Temperatura


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Compresin y Distribucin del aire

Compresor. El aire aspirado a presin atmosfrica se comprimepresin ms elevada al sistema, transformndose la energa

neumtica.


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Post-Enfriadores


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La humedad llega a travs del aire aspirado del compresor a porcentaje de humedad depende en primer lugar de la humedad raire. La humedad relativa del aire depende de la temperatura del situacin meteorolgica.

El aire comprimido con un contenido demasiado elevado de humela vida til de los sistemas neumticos. En consecuencia es necesasecadores de aire con el fin de reducir el contenido de humedad de

secar el aire puede recurrirse a alguno de los siguientes mtodos:

Secador por enfriamiento Secado por adsorcin Secado por absorcin


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Secador por enfriamiento

Es el usado con mas frecuencia. En l, elaire que circula es enfriado en unintercambiador trmico. La humedadcontenida en el aire es segregada yrecogida en un recipiente.


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Secador por Adsorcin

Depsito de materias en la superficie de cuerpos solidos.

El agente secador, tambin denominado gel secador, es ungranulado compuesto principalmente de oxido sillico.


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Secador por Absorcin

El secado por absorcin es un procedimiento puramentequmico. El aire comprimido pasa a travs de un lecho desustancias secantes. En cuanto el agua o vapor de agua entraen contacto con dicha sustancia, se combina qumicamente consta y se desprende como mezcla de agua y sustancia secante.


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Distribucin del aire

Para hacer llegar el aire comprimido a los puntos de consumo, se lanzan lneas decolocan tomas de aire

Final en lnea muerta. Se lanza una nica tuberade trabajo (pendiente de 1%) de la que se vantomando derivaciones.

Conducto principal en anillo. Ssistema por varios puntos, lo quconsumo elevado y minimiza las

presin.


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Lneas secundarias.

El conducto de distribucin de aire comprimido acta como una superficie refrigeraaceite se acumulan a lo largo de toda su longitud, por ello las derivaciones de la lnparte superior del conducto.


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Purgas automticas.Una purga de drenaje automtico nos asegura la descarga regular del agua acumulade instalar que las purgas manuales, pero compensan si se consideran las horas de m

El agua de condensacin se acumula en el fondo dela cavidad y, cuando sube lo suficiente paralevantar el flotador de su asiento, la presin se

transmite al mbolo que se mueve a la derecha paraabrir el asiento de la vlvula de alivio y expulsar elagua


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Purga automtica motorizada. Purga accionada elctricamente que drena peridicacondensacin por medio de una leva que dispara una vlvula de vstago vertical accioOfrece la ventaja de poder trabajar en cualquier orientacin y es extremadamente resistente


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Seleccin del tamao de los conductos principales de aire

El tamao del conducto de aire y de las derivaciones se calcula por la limitacin daire, que normalmente se recomienda que sea de 6 m/s.

La cada de presin desde el compresor al extremo de la derivacin de la tuberalos 0.3 bares.

Los codos y las vlvulas pueden provocar rozamiento adicional. Este rozamiento scomo longitud adicional de la tubera con el fin de determinar la presida de presi

La seleccin del tamao de los conductos se calcula con la grfica donde interacdimetro del conducto, la presin de alimentacin, la cada de presin y el caudal

l d l d l d l d


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Seleccin del tamao de los conductos principales de aire

M i l l b


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Materiales para la tubera

Tubera de gas estndar (SGP)

El conducto del aire es normalmente acero o de hierro maleable. Se puede obgalvanizado que esta menos sujeto a la corrosin. Este tipo de tubera puede aceptar la gama de accesorios normalizados. Para dimetro de mas de 80 mm, einstalar bridas soldadas que hacer roscas en tuberas largas. Las especificaciones dgas estndar de acero al carbono (SGP) son:

M t i l l t b


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Tubera de acero inoxidable

Se utilizan sobre todo cuando se requieren grandes dimetros en lneas de co

rectos.

Tubos de cobre

Cuando se requieren resistencia a la corrosin, al calor y una rigidez elevada, tubos de cobre con un dimetro nominal de hasta 40 mm, pero resultaran relativa

dimetros mayores de 28 mm.

M t i l l t b


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Tubos de goma

La manguera de goma o de plstico reforzado es la mas adecuada para herram

neumticas manuales, puesto que ofrece flexibilidad para la libertad de movimieLas dimensiones de las mangueras neumticas de goma son:

M t i l l t b


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Tubos de PVC o de naylon

Se utilizan normalmente para la interconexin de componentes neumticos

limitaciones de temperatura de trabajo, presentan obvias ventajas de instalacinfcil corte de la longitud deseada y una conexin rpida con otros accesorios bien bien mediantes enchufes rpidos.

Si se requiere una mayor flexibilidad para curvas mas cerradas o movimientodisponible un nylon de grado mas suave o poliuretano, que sin embargo ppresiones admisibles de trabajo.

Si te a de o e i


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Sistemas de conexin

Los componentes neumticos se conectan mediante varios mtodos:

CONEXIN POR INSERCIN.

El tubo se introduce y queda firmemente enganchado y hermticamente cerrado.por el anillo exterior cuando se atornilla la conexin, representando una resistenciaire.

Sistemas de conexin


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Sistemas de conexin

CONEXIN POR INTRODUCCIN.Presenta gran fuerza de retencin y la utilizacin de una junta deperfil especial asegura la estanqueidad para presin y vaco. No hay

resistencia adicional al flujo.

CONEXIN AUTOESTANCATiene un mecanismo de antirretorno incorporado de modo que elaire no se escapa tras retirar el tubo pudindose emplear tubos decobre.

a. Si no se introduce ningn tubo, la conexin queda cerradapor una vlvula de retencin.

b. Cuando se introduce un tubo, se abre el caudal de aireempujando la vlvula de retencin de su asiento.

Tratamiento de aire


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Tratamiento de aire.

El aire atm osfrico lleva polvo yhumedad. Trasla compresin, lahumedad s

el post enfriador y en el depsito, pero siempre queda algo. Ademas, finas

aceite carbonizado, cascarillas de la tubera y otras materias extraas com

material de sellado desgastado forman sustancias gomosas. Todo esto efectos nocivos al equipo neumtico, incrementando el desgaste de las j

componentes, la deformacin de las juntas y la corrosin y atasco de las vlvu

Para eliminarestos contaminantes esnecesario limpiare lairelom s cercapo

utilizacin. El tratamiento de aire incluye tambin la regulacin de pres

lubricacin.

Tratamiento de aire


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Filtro estndar.

El filtro estndar consta de un separador de agua y

un filtro com binado. Si e l a ire no ha sido

deshidratado anteriormente, se recoger una

cantidad considerable de agua y el filtro retendr

impurezas slidas como partculas de polvo y de

xido.

La separacin del agua, aceite y partculas ms

pesadas se produce por la rotacin rpida del aireprovocada por el deflector de entrada, impactando

contra el vaso del filtro depositndose al fondo,

pudindose ser drenadas por purga manualo purga

automtica.

Tratamiento de aire


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F i l t r o s m i c r n i c o s .

Se emplea cuando la contaminacin por vapor de

aceite es indeseable.El airefluyedesde laentradaal centro del cartuchofiltranteyluegoalasalida.

El p olvo qu eda atrapado en los elementosmicrofiltrantes y el vapor de aceite y la neblina de

agua se convierten enlquidoprecipitndose alfondo

del vaso por una accin coalescente dentro del

material filtrante.

Tratamiento de aire


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F i l t r o s u b - m i c r n i c o s .

Elimina virtualmente todo el aceite, agua y partculas ms finas hasta

proporcionar lamximaprotecc ina dispositivosneumticos demedicin, pelectrosttica, limpieza y secado de accesorios electrnicos,..

Sebasa en q ue elelementofiltrantetiene capas adicionales con unamayor

Tratamiento de aire


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Seleccin del filtro

El tamaodelfiltroparaunaaplicacin depende de dosfactores:

* Elcaudalmximode aire comprimido empleado.

* Lacada de presinmximaaceptable.

Los fabricantessuelen suministrar unagrfica caudal/presin para la corre

deltamaodelfiltro.

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Calculo de tuberas


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Supngase una instalacin en la cual se prevea un consumo de am3/min contando con los incrementos futuros. La longitud de lestima en 300 m, y se necesitan para la instalacin de las condiciones4 Te estndar y 2 vlvulas esfricas. Se admitirn prdidas de presred de hasta 0.2 bar y la presin de servici ser de 6 bar.

Calculo de tuberas


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Calculo de tuberas


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Calculo de tuberas


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Equipo a utilizar


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MC Luis Alberto Morales Alias

Equipo a utilizar


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Equipo a utilizar


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Equipo a utilizar


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Equipo a utilizar


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