Neumática
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PROPIEDADES DEL AIRE COMPRIMIDO
• ABUNDANTE - AIRE DISPONIBLE PARA SU COMPRESION
• TRANSPORTABLE – FACILMENTE POR TUBERIAS
• ALMACENABLE – EN DEPOSITOS, SE PUEDE TOMAR DE ELLOS
• INSENSIBLE A VARIACIONES DE TEMPERATURA
• ANTIDEFLAGRANTE – SIN RIESGO DE EXPLOXION
• LIMPIO – UTILIZACION EN IND.TEXTIL, ALIMENTICIA …
• CONCEPCION DE ELEMENTOS SIMPLES - ECONOMICOS
• VELOCIDAD, VELOCIDADES DE TRABAJO ELEVADAS
• A PRUEBA DE SOBRECARGAS, SE PUEDE UTILIZAR SUS HERRAMIENTAS HASTA SU PARADA COMPLETA SIN RIESGO ALGUNO
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INCONVENIENTES DEL AIRE COMPRIMIDO
• PREPARACION – ELIMINAR IMPUREZAS Y HUMEDADES
• COMPRENSIBLE – VELOCIDADES NO UNIFORMES
• FUERZA – ECONOMICO HASTA CIERTA FUERZA, CON 7 BAR DE 20000N A 30000N SEGÚN CARRERA Y VELOCIDAD
• ESCAPE – PRODUCE RUIDOS, SILENCIADORES
• CARO: COMO FUENTE DE ENERGIA ES ALGO CARO, SU PRODUCION PREPARACION Y DISTRIBUCION ES ALGO CARA, SE COMPENSA POR SUS ELEMENTOS DE TRABAJO YA QUE SON ECONOMICOS Y POR LAS VENTAJAS QUE PRODUCE (MEJORAS DE PRODUCCION, TIEMPOS, FUERZAS)
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Propiedades de los gases
El aire es un gas casi perfecto
• Fluidez – Sus particulas no ofrecen casi resistencia al desplazamiento
• Elasticidad - Presión en todas direcciones
• Comprensibilidad – Deformacion proporcional a la fuerza aplicada
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• Fluido confinado• Transmisión por
igual en todas direcciones y hacia todas partes
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Propiedades de los gases
• Ley de Boyle Marriot (T=Cte)
P x V = Cte
P1V1= P2V2= P3V3= Cte
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• Ley de Charles (Vcte) P1/T1= P2/T2= P3/T3 = Cte
• Gay Lussac (Pcte) V1/T1= V2/T2= V3/T3 = Cte
P1 = P2 x T1/T2
V1 = V2 x T1/T2
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LEY DE LOS GASES PERFECTOS
P2 V2
T 2
P1 V1
T 1
P3 V3
T 3
= = = Cte
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Bomba aspirante / expelente
Sistema simple de generación AC
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Compresor doble con acumulador
Sistema complejo: Instalación con doble compresor
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Aparatos de medida
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Unidades
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Propiedades de los gases
• Ley de Pascal
Fuerza = Presión x Superficie
Presión: Pa (N/m2)
P = 10bar = 106 N/m2
S = 5 cm2 = 5.10-4m2
F = PxS=106.5.10-4=500N
Superficie: m2
Fuerza: N
UNIDADES S.I
1bar = 105 Pa
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Neumática
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SIMIL ELECTRICO - NEUMATICO
V
resistencia al paso R
I Q
P
I = V/R
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DIAGRAMA DE PRESION / CAUDAL PARA S=1mm2
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APLICACIONES DE LA NEUMÁTICA
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APLICACIONES DE LA NEUMÁTICA
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APLICACIONES DE LA NEUMÁTICA
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APLICACIONES DE LA NEUMÁTICA
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APLICACIONES DE LA NEUMÁTICA
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GENERACION DE AIRE COMPRIMIDO
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TIPOS DE COMPRESORES
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COMPRESOR DE DESPLAZAMIENTO ALTERNATIVO DE EMBOLO
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COMPRESOR ALTENATIVO DE EMBOLO DE UNA ETAPA
Aire en la gama de3 - 7 bares
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COMPRESOR DE EMBOLO DE 2 ETAPAS CON REFRIGERACION INTERMEDIA
Aire en la gama de10 - 15 bar
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COMPRESOR DE DIAFRAGMA
• Aire hasta 5 bares
• Libre de aceite
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COMPRESOR ROTATIVO DE PALETAS
• Tª final 190 ºC
• Aceite de refrigerante
• Caudal mas continuo que los compresores de embolo , presión 4-8 bar
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TURBO COMPRENSOR
Existen de compresión axial o radial , concebidos para proporcionar mucho caudal de fluído pero a baja presión, no se utilizan en neumática convencional
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COMPRESOR DE TORNILLO
• Caudales > 400 m3 / min
• Presión > 10 bares
• Suministro continuo, silenciosos <75db a 1m
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COMPRESOR DE ROTOR LOBULADO
Silenciosos, caudal máximo 10m3/min, presión máxima 8-9 bar
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ACUMULADOR Y VALVULA DE SEGURIDAD
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DEPOSITO
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PREPARACION DEL AIRE COMPRIMIDO
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contaminantes
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PREPARACION DEL AIRE COMPRIMIDO
POLVO SUCIEDAD, VAPORES.
ACEITE, CALOR , VAPOR DE AGUA CONCENTRADO
SEPARACION AGUA IMPUREZAS VAPOR DE AGUA
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FILTROS DE ADMISION
El filtro no puede ser demasiado fino, disminuye el η del compresor
Las partículas de aire muy pequeñas 2-5 micras no se pueden eliminar
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POSTREFRIGERADORES
Son intercambiadores de calor, pueden ser unidades refrigeradas por aire o por agua
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HUMEDAD
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HUMEDAD
Existen 3 metodos para “secar”, quitar la humedad del aire::
Secado por absorción,
Secado por adsorción
Secado por refrigeración
El aire proveniente del postenfriador (enfriado de 10 a 15C por encima del medio refrigerante) no garantiza que se producirán nuevas condensaciones trabajando a temperaturas ambientales (20C)
Punto de rocío(PR), define la temperatura a la cual el aire está completamente saturado de humedad (100% hr), cuanto más bajo sea menos humedad queda en el aire. No se producirá condensación si la temp. del aire se mantiene por encima del PR
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SECADOR POR ABSORCION
El aire circula a través de un agente secante (yeso o cloruro de magnesio) el cual que reacciona químicamente con la humedad y forma una solución que es drenada al fondo del depósito
Bajo coste, puntos de rocío de 5C a presiones de 7 bar
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SECADOR POR ADSOCION (DESECANTE)
Se dispone de un producto químico tal como silicagel o alumina en forma granular, de forma que por métodos físicos, absorba la humedad del AC. Cuando el agente se satura hay que regenerarlo por secado
Alto coste, puntos de rocío extremadamente bajos de -30C
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SECADOR POR REFRIGERACION
Es una unidad mecánica que incorpora un circuito de refrigeración y intercambiador de calor
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FILTROS EN LINEA
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REGULADORES DE PRESION
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LUBRICADORES
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LUBRICACION - TENDENCIAS
Actualmente componentes prelubricados de por vida:
•Ahorro en equipo de lubricación
•Más limpio e higiénico: industria alimenticia y farmaceútica
•Ambiente más sano, la atmósfera queda mas limpia de aceite
No obstante algunos equipos en condiciones de trabajo extremas requieren lubricación para aumentar su vida útil:
•Lubricador proporcional: caudal de aceite proporcional a la relación entre la cáida de presión, se auto-regulan por una serie de secciones transversales y producen una mezcla constante
•Lubricadores por inyección, en herramientas rotativas, disponen de un transformador de señal y de una pequeña bomba
•Lubricadores por micro nieblina: pulverizacion extrafina
•Sistemas de lubricación centralizada, burbujeo del aire en el aceite
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UNIDAD DE MANTENIMIENTO
Filtro – Regulador –Lubrificador (F.R.L)
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Distribución del aire
Purgador automático
Purga con flotador, tubo guía , filtro, válvula de descarga con orificio y accionamiento manual
Existen purgas motorizadas (eléctricas)
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DISTRIBUCION DEL AIRE COMPRIMIDO
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Distribución del aire
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INSTALACION DE PLANTA
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LINEA PRINCIPAL
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DIAMETRO TUBERIAS
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CONEXIONES
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Sistemas de conexión
Conexión por inserción en codo orientable
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El sistema neumático básico
1. Compresor 2. Motor eléctrico 3. Presostato 4. Valvula antiretorno5. Depósito 6. Manómetro 7. Purga automática 8. Válvula de seguridad9. Secador de aire refrigerado 10. Filtro de línea
1. Purga del aire 2. Purga automática 3. Unidad de acondicionamiento del aire4. Valvula direccional 5. Actuador 6. Controladores de velocidad
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ACTUADORES NEUMATICOS
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ACTUADORES NEUMATICOS
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CILINDRO DE SIMPLE Y DOBLE EFECTO
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JUNTAS
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AMORTIGUACION
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Actuadores
Fijación de cilindros
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VIAS Y POSICIONES
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DENOMINACION DE VALVULA DISTRIBUIDORAS
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Neumática
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VALVULA 2/2
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VALVULA 3/2
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VALVULA 3/2 DE ASIENTO
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Neumática
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DISPOSICION E IDENTIFICACION DE COMPONENTES
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P
R
A
0.1
0.2P R
A1.2
1.03A
R
P
1.0Cilindro simple efecto sin muelle y con fuerza de retroceso regulable
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VALVULA 4/2
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81
VALVULA 5/2
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Válvulas de control direccional
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83
TIPO DE ACCIONAMIENTO
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84
VALVULAS DE CONTROL DE CAUDAL
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85
ESTRANGULADOR CON ANTIRRETORNO
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86
VALVULA “O”