Clase neumatica

Neumática
PROFESOR: ANTONIO
QUITRAL

AIRE : Se define aire como la mezcla de gases que
envuelven la esfera terrestre formando la atmósfera.
COMPOSICIÓN :
• 78% de nitrógeno
• 20% de oxígeno
• 1,3% de argón
• 0,05% de helio, hidrógeno, dióxido de carbono, etc.,
y cantidades variables de agua y polvo
NEUMÁTICA : Técnica que utiliza el aire comprimido
como vehículo para transmitir energía

Torricelli Blaine Pascal Robert Boyle
Edme Mariotte Gay Lussac Jacob Bernouilli

Sectores de utilización:
• Alimentación
• Ensamblaje y manipulación
• Sistemas robotizados
• Industrias de proceso continuo

PROPIEDADES:
• Fluidez
• Compresibilidad
• Elasticidad
• Almacenamiento y disponibilidad
• Elección del movimiento
• Velocidad
• Simplicidad de diseño y control
• Economía
• Fiabilidad
• Resistencia al entorno y limpieza del
entorno.
• Seguridad.

• Accionamiento de válvulas para aire, agua o productos químicos.
• Accionamiento de puertas pesadas o calientes.
• Descarga de depósitos en la construcción, fabricación de acero,
minería e industrias químicas.
• Apisonamiento en la colocación de hormigón.
• Pintura por pulverización.
• Sujeción y movimiento en la industria maderera.
• Sujeción para encolar, pegar en caliente o soldar plásticos.
• Máquinas de soldadura eléctrica por puntos.
• Ribeteado.
• Máquinas de embotellado y envasado.
• Manipuladores neumáticos.
• Tornos de dentista.
Aplicaciones

 Propiedades del aire comprimidoPropiedades del aire comprimido
 AbundanteAbundante: Está disponible en cantidades ilimitadas.: Está disponible en cantidades ilimitadas.
 TransporteTransporte: El aire comprimido puede ser fácilmente transportado por tuberías.: El aire comprimido puede ser fácilmente transportado por tuberías.
 AlmacenableAlmacenable: El aire comprimido puede almacenarse en depósitos y tomarse de éstos. Además, se: El aire comprimido puede almacenarse en depósitos y tomarse de éstos. Además, se
puede transportar en recipientes (botellas).puede transportar en recipientes (botellas).
 TemperaturaTemperatura: El aire comprimido es insensible a las variaciones de temperatura.: El aire comprimido es insensible a las variaciones de temperatura.
 AntideflagranteAntideflagrante: No existe ningún riesgo de explosión ni incendio.: No existe ningún riesgo de explosión ni incendio.
 LimpioLimpio : El aire comprimido es limpio y, en caso de faltas de estanqueidad en elementos, no produce: El aire comprimido es limpio y, en caso de faltas de estanqueidad en elementos, no produce
ningún ensuciamiento.ningún ensuciamiento.
 Constitución de los elementosConstitución de los elementos : La concepción de los elementos de trabajo es simple.: La concepción de los elementos de trabajo es simple.
 VelocidadVelocidad : Es un medio de trabajo muy rápido y, por eso, permite obtener velocidades de trabajo: Es un medio de trabajo muy rápido y, por eso, permite obtener velocidades de trabajo
muy elevadas.muy elevadas.
 A prueba de sobrecargasA prueba de sobrecargas : Las herramientas y elementos de trabajo neumáticos pueden hasta su: Las herramientas y elementos de trabajo neumáticos pueden hasta su
parada completa sin riesgo alguno de sobrecargas.parada completa sin riesgo alguno de sobrecargas.
Desventajas:Desventajas:
 PreparaciónPreparación: El aire comprimido debe ser preparado, antes de su utilización. Es preciso eliminar: El aire comprimido debe ser preparado, antes de su utilización. Es preciso eliminar
impurezas y humedad (al objeto de evitar un desgaste prematuro de los componentes).impurezas y humedad (al objeto de evitar un desgaste prematuro de los componentes).
 CompresibleCompresible : Con aire comprimido no es posible obtener para los émbolos velocidades uniformes y: Con aire comprimido no es posible obtener para los émbolos velocidades uniformes y
constantes.constantes.
 Fuerzas:Fuerzas: limitaciones prácticas de aproximadamente 35000 Newton(3500 Kg).limitaciones prácticas de aproximadamente 35000 Newton(3500 Kg).

Equivalencia de unidades del Sistema Si con el Sistema Técnico
Magnitud
Física
Unidad SI Sistema Técnico Equivalencia
Fuerza Newton (N)= Kg m/s2
Kilopond (Kp) 1 Kp = 9,81 N
Trabajo Joule(J)=Nm Kilopond x
metro(kpm)
1 Kpm= 9,81 J
Presión Pascal (Pa) = N/m2
bar
Atmósfera Técnica
(at)
1 al = 1,013 bar =
=101.300 Pa =
=1,033 Kg/cm2
Potencia Watt (W) = J/s
Kilowatt (Kw)
CV = 75 Kpm/s 1Kw= 1000W= 1,35
CV
Temperatura Kelvin (ºK) Celsius (ºC) T (ºK)= t(ºC) + 273,16
Superficie metro cuadrado(m2
) metro cuadrado(m2
) ------
Caudal (m3
/s) (m3
/s) ------
Volumen (m3
) (m3
) ------
Longitud metro (m) metro (m) ------

Presión (P)
Es una Fuerza (F) que actúa perpendicularmente sobre una superficie (A).
P = F / A
Sus unidades de medida son:
Psi = lb./Pulg2 ; Kg./ cm2 ; bar. ; Pa ; mmca ; mmHg
Sus equivalencias referidas a la presión atmosférica normal (1 atm):
101325 Pa = 1.01 Bar = 14,69 Psi = 1.033 kg./cm2 = 760 mmHg = 10330 mmca
OBS: P = γ / h donde h = altura de la columna
Niveles de referencia
.Se usan 2 niveles de referencia:
•Absoluto
•Manométric

Presión atmosférica
La presión atmosférica no es otra cosa que la presión ejercida por el aire de nuestra
atmósfera, debida a su propio peso. Al nivel del mar, una columna de aire de 1 cm2 de
sección, y cuya altura es la atmosférica pesa 1,03 Kp
Presión barométrica

Pabs = Pamb + Prel
En neumática, una presión se considera como presión relativa, y se denomina comúnmente
presión manométrica

p = ρ · g · h 1 atm = 13600 · 9,81 · 0,760 = 101.396,16 Pa⇒

A temperatura cte., los volúmenes ocupados por una masa gaseosa son
inversamente proporcionales a las presiones que se les somete, es decir:
P . V = Cte
También se puede escribir:
P1 . V1 = P2 . V2 = Cte

A presión cte, el volumen ocupado por una masa dada de gas, es directamente
proporcional a su temperatura absoluta.
V1 / T 1 = V2 / T 2 = Cte
A volumen cte, la presión absoluta de una masa de gas determinada, es
directamente proporcional a su temperatura absoluta
P1 / T 1 = P2 / T 2 = Cte

Las relaciones anteriores, se combinan para proporcionar la ecuación general de
los gases perfectos.
P1 . V1 / T 1 = P2 . V2 / T 2 = Cte

La unidad básica para el gasto volumétrico “Q” (Caudal) es el metro
cúbico normal por segundo m3N/s.
Prácticamente se usa litros por minuto (lN/ min)
Q = V = v · A
t
Siendo :
V = Volumen
t = tiempo
O bien :
v = velocidad
A = Área o superficie

Siendo:
P1 : Presión en el punto 1
ρ : Peso especifico del fluido
g : Aceleración de gravedad
h : Altura del punto de medición
v2 :
Velocidad del fluido
Aceleración de
gravedad 9,8 m
s2

 El aire de la atmósfera contiene siempre un porcentaje de vapor de agua.
 La cantidad de humedad presente depende de la humedad atmosférica y de la
temperatura.
 Cuando se comprimen grandes cantidades de aire se produce una cantidad
considerable de condensados.
1 m3
de aire comprimido es capaz de retener sólo la misma cantidad de
vapor de agua que 1 m3
de aire a presión atmosférica.

Si un compresor los comprime hasta tener un solo m3
Si cogemos 4 m3 de aire atmosférico a 25º C y HR del 70% cada uno, según la tabla
anterior tiene:
23,76 * 0,70 = 16,632 g de agua
Por tanto tendremos aire saturado al 100% a 3 bares y 65,448 – 23,76 =
41,688 gramos de agua condensada.
El punto de rocío (PR) determina una temperatura t, a la cual el aire llega al
punto de saturación; esto es, el aire se convierte en aire saturado

 El diagrama P/Q es un medio para determinar de forma simple y rápida el caudal de
paso de un distribuidor.
 En abscisas se indican los valores de caudal en litros normales por minuto lN/min.
 En ordenadas se indican, a un caudal cero, las presiones de utilización.
 Las curvas representan la evolución de las presiones de utilización, desde el caudal
cero hasta el máximo.
El caudal obtenido en este diagrama es válido para un elemento (válvula, racor,
tubería, etc.) con una sección equivalente “s” de 1 mm2
En el triangulo de la esquina inferior derecha
el caudal de aire va a una velocidad próxima a
la del sonido. Las curvas en esta zona caen
verticalmente. En este caso, el caudal ya no
depende de la diferencia de presión entre la
entrada y la salida sino de la presión de
entrada

La velocidad crítica de paso se produce cuando la relación entre las presiones
de entrada y salida en la válvula cumplen la siguiente ecuación:

Para que los elementos neumáticos de trabajo sean operativos, precisan ser
alimentados con aire a presión. Los compresores son las máquinas encargadas de
comprimir dicho aire, reduciendo su volumen tanto más cuanto mayor sea la
presión necesaria

hasta 3-4 bar : 1 etapa
hasta 8-10 bar : 2 etapas
más de 10 bar : 3 etapas o más
Compresores de pistón

Compresor de émbolo de una y dos etapas

Compresor de émbolo de dos etapas

Válvulas de discos de compresor de pistones

Compresor de diafragma
• Aire hasta 5 bares
• Libre de aceite
• Caudales hasta 1.500 m3 / h
Estos, compresores se emplean con preferencia en las industrias alimenticias
farmacéuticas y químicas.

Compresor de paletas deslizantes
• Caudales 150 m3 / h y 7 bares
• Varias etapas 1.400 m3/h y 10 bares
Lubricación
• Tª final 190 ºC
• Aceite de refrigerante
Las ventajas de este compresor residen en sus dimensiones reducidas, su
funcionamiento silencioso y su caudal prácticamente uniforme y sin sacudidas.

Compresor de tornillo
• Caudales > 24.000 m3 / h
• Presión < 10 bares, 2 etapas < 30 bares
Dos tornillos helicoidales que engranan con sus perfiles cóncavo y convexo
impulsan hacia el otro lado el aire aspirado axialmente.

Turbocompresor radial
• Caudales > 220.000 m3 / h
• Presión hasta 300 bares

Compresor Roots
En estos compresores, el aire es llevado de un lado a otro sin que el volumen
sea modificado. En el lado de impulsión, la estanqueidad se asegura
mediante los bordes de los émbolos rotativos.

Compresor de tornillo helicoidal, de dos ejes
Dos tornillos helicoidales que engranan con sus
perfiles cóncavo y convexo impulsan hacia el otro
lado el aire aspirado axialmente.
Compresor Roots
En estos compresores, el aire es llevado de un lado
a otro sin que el volumen sea modificado. En el
lado de impulsión, la estanqueidad se asegura
mediante los bordes de los émbolos rotativos.

Regulación de caudal
Por escape a atmósfera Por aislamiento Por apertura de aspiración
Regulación por Intermitencias

Regulación por escape a la atmósfera.
Alcanzada la presión límite, una válvula limitadora de presión expulsa a la
atmósfera el exceso que se aporte. Sólo es apto para instalaciones muy pequeñas,
ya que supone una pérdida de aire.

Regulación por bloqueo de aspiración
Es un sistema utilizado en compresores rotativos y de émbolo. Bloqueada la
aspiración, el compresor mantiene su trabajo en régimen de depresión y sin aporte de
aire al sistema

Regulación por apertura de aspiración
Se utiliza en compresores de émbolo de mayor capacidad que los anteriores. La
válvula de aspiración se mantiene abierta, con lo que el pistón se mueve en vacío y
con consumo mínimo de energía.

Regulación de aspiración
La variación de la abertura de aspiración nos permite adaptar la producción al
consumo. Se utiliza en compresores rotativos y centrífugos.

Regulación por intermitencias
El motor de accionamiento del compresor se desconecta al llegar a una determinada presión y
vuelve a conectarse al bajar la presión del sistema. Esta regulación se controla con un
presostato de máxima-mínima y precisa de un calderín de almacenamiento de suficiente
capacidad. Es un sistema apto para pequeñas potencias. Para potencias altas, las continuas
paradas y puestas en marcha del motor pueden perjudicarlo.

Acumulador de aire comprimido
• Compensa las oscilaciones de presión en la red.
• Permite tiempos de descanso en el compresor
• Facilita el enfriamiento del aire
• Retiene las impurezas

Depósito de aire comprimido
Las funciones principales del depósito o acumulador son:
• Obtener una considerable acumulación de energía para afrontar "picos" de consumo que
superen la capacidad del compresor.
• Contribuir al enfriamiento del aire comprimido y la disminución de su velocidad, actuando
así como separador de condensado y aceite proveniente del compresor.
• Amortiguar las pulsaciones originadas en los compresores, sobre todo en los alternativos.
• Permitir la regulación del compresor compensando las diferencias entre el caudal generado
y el consumido, los cuales normalmente trabajan con regímenes diferentes.
Su capacidad dependerá de:
1.- Las características de la demanda de aire en la red. Esta puede ser:
• Constante
• Intermitente
• Instantánea
2.- Del sistema de regulación que tenga el compresor. Esto determina el número máximo de
maniobras horarias: normalmente 10 cuando es por marcha y parada, 60 o más cuando es
por carga y vacío.
3.- De la amplitud del rango de presiones dentro del cual regula el compresor (∆P de regulación):
normalmente 0,8 - 1 bar con regulación por marcha y parada y 0,3 - 0,5 bar con regulación
por carga y vacío.

Deposito de aire comprimidoDeposito de aire comprimido

Una instalación de aire comprimido debe suministrar aire en los
puntos de consumo, limpio, seco y con la mínima pérdida de presión.
Si esto no se cumple, el resultado será: mayor desgaste en las
máquinas, bajo rendimiento y más coste de
producción.

Post enfriadoresPost enfriadores

Post-enfriador refrigerado por agua

Agente secante:
Yeso desidratado o cloruro de magnesio que contiene
en forma sólida cloruro de litio o cloruro de calcio.
Su consumo depende de Tª, HR, velocidad de paso del
aire.
A presiones de 7 bar son posibles PR
de 5º C
Secador de aire por absorción
El secado por absorción es un procedimiento
puramente químico. El aire comprimido pasa a través
de un lecho de sustancias secantes. En cuanto el agua
o vapor de agua entra en contacto con dicha sustancia,
se combina químicamente con ésta y se desprende
como mezcla de agua y sustancia secante.

Secador de aire por adsorción
Sílicagel o alúmina activada en forma
granular.
Entre un 10% y un 20% del aire seco pasa por
la otra columna.
Son posibles PR de –30 ºC
El material de secado es granuloso con
cantos vivos o en forma de perlas. Se
compone de casi un 100% de dióxido de
silicio. En general se le da el nombre de
Sílicagel .

Secador de aire por refrigeración
Es posible una
temperatura
de salida de 2 ºC

Enfriadores frigoríficos
Este aire preenfriado pasa por el grupo
frigorífico (vaporizador) y se enfría más hasta
una temperatura de unos 274,7 K (1,7 °C) En
este proceso se elimina por segunda vez el agua y
aceite condensados.

Separador de condensados
Su eficacia en la eliminación de condensados es del 99%, su tamaño
es compacto y no necesita sustitución del elemento interno

Definición esquemática de 7 grados de filtraje

Distribución del aire comprimido
 El trazado de ésta se realizará considerando:
 Ubicación de los puntos de consumo
 Ubicación de las máquinas
 Configuración del edificio
 Actividades dentro de la planta industrial
Y teniendo en cuenta los siguientes principios:
 Trazado de la tubería eligiendo los recorridos más cortos y tratando que sea lo más recta
posible, evitando cambios bruscos de dirección, reducciones de sección, curvas, piezas T, etc.
 Tratar que el montaje de la misma sea aéreo, esto facilita la inspección y el mantenimiento.
 En el montaje, contemplar variaciones de longitud producidas por dilatación térmica, sin
deformaciones ni tensiones.
 Evitar que la tubería se entremezcle con conducciones eléctricas, de vapor, gas u otros.
 Dimensionar generosamente las mismas para atender una futura demanda.
 Inclinar las tuberías ligeramente (3 %) en el sentido del flujo de aire y colocar en los
extremos bajos, ramales de bajada con purga manual o automática.
 Colocar válvulas de paso en los ramales principales y secundarios.
 Las tomas de aire de servicio o bajantes nunca deben hacerse desde la parte inferior de la
tubería sino por la parte superior a fin de evitar que los condensados puedan ser recogidos.
 Las tomas y conexiones en las bajantes se realizarán lateralmente colocando en su parte
inferior un grifo de purga o un drenaje automático.
 Atender las necesidades de tratamiento, viendo si es necesario un secado total o sólo parcial.
 Prever la utilización de filtros, reguladores y lubricadores (FRL) en las tomas de servicio.

• El diámetro de las tuberías debe elegirse de manera que si el
consumo aumenta, la pérdida de presión entre él depósito y el
consumidor no sobrepase 10 kPa (0,1 bar).
• Se dimensionarán generosamente las tuberias.

Tubería principal: Sale del depósito y conduce la totalidad del caudal de aire comprimido.
Velocidad máxima recomendada = 8 m/seg.
Tubería secundaria: Se derivan de la principal, se distribuyen por las áreas de trabajo y de
la cual se desprenden las tuberías de servicio.
Velocidad máxima recomendada = 10 a 15 m/seg.
Tuberías de servicio: Se desprenden de las secundarias y son las que alimentan a los equipos
neumáticos. Velocidad máxima recomendada = 15 a 20 m/seg.

Línea principal con final en línea muerta

Las bajadas deben conectarse por la parte superior de la tubería principal Fig. (a)
Evitando aspirar agua de la tubería

Pérdidas por accesorios
DIÁMETRO NOMINAL DE TUBERÍA

Material de las tuberías
• Las tuberías deben poderse desarmar fácilmente, ser resistentes a la
corrosión y de precio módico.
• Las tuberías que se instalen de modo permanente se montan
preferentemente con uniones soldadas

Los tubos flexibles de goma solamente han de emplearse en aquellos casos en
que se exija una flexibilidad en la tubería y no sea posible instalar tuberías de
plástico por los esfuerzos mecánicos existentes. Son más caros y no son tan
manipulables como las tuberías de plástico.
Las tuberías de polietileno y poliamida se utilizan cada vez más en la actualidad
para unir equipos de maquinaria. Con racores rápidos se pueden tender de forma
rápida, sencilla y económica.
Derivaciones hacia los receptores

Conexión por inserción
Conexión por introducción
(INSTANTÁNEA)
Conexión autoestanca

Filtro estándar con purga manual y automática
La separación del agua y del aceite se produce por una rotación rápida del
aire,
provocada por un deflector a la entrada

Filtro micrónico
No tiene deflector a la entrada
El vapor de agua y la neblina de agua se
convierten en líquido por una acción
coalescente dentro del material filtrante,
formando así unas gotas en el cartucho filtrante
que se recogen en el fondo del vaso.
El filtro submicrónico filtra hasta
0,01 micras

Regulador de presión
Las funciones del regulador de presión serán:
• Evitar las pulsaciones y fluctuaciones de presión provenientes del compresor.
• Mantener una presión de trabajo en los equipos sensiblemente constante e independiente
de la presión de línea y del consumo.
• Evitar un excesivo consumo por utilizar presiones de operación mayores que las necesarias
en los equipos.
• Independizar los distintos equipos instalados.
Existen básicamente dos tipos de reguladores:
a) Reguladores a membrana
b) Reguladores a pistón

Regulador de presión estándar

Regulador de presión con válvula antirretorno

Regulador proporcional de la presión
Se varía la presión de salida de forma continuada en función de una señal de mando

Válvula de arranque progresivo
Tiene como misión, poner bajo presión un circuito neumático, de una manera
progresiva. De esta forma, el aire penetrará en las válvulas de potencia y los
cilindros paulatinamente, evitando accidentes a causa de movimientos muy rápidos
e incontrolados.

Lubricador por inyección
Para la lubricación de herramientas neumáticas rotativas

Lubricador de microniebla
Para circuitos con muchas curvas

Lubricador para engrase centralizado
El principio básico de este sistema consiste en hacer burbujear el aire en el lecho de
aceite, después de provocar una diferencia de presión que garantice este burbujeo.

Actuadores Neumáticos
• El término actuadores neumáticos hace referencia a cilindros y
actuadores rotativos.
• La velocidad se puede regular de una forma fácil.
• Fácil control de la fuerza a través de un regulador de presión.
• Insensibilidad a las sobrecargas.
• Toleran condiciones adversas como alta humedad y ambientes
polvorientos.

Aplicaciones de los actuadores lineales neumáticos

Fuerza teórica ejercida por un CSE

Cilindro de doble efecto
En el CDE el aire comprimido genera los dos movimientos de entrada y salida del vástago
Sin amortiguación Amortiguación fija
Amortiguación regulable

Fuerza teórica ejercida por un CDE

Fuerza teórica de los cilindros - gráfica

Fuerza teórica de los cilindros - tabla

Consumo de aire
Hay que tener en cuenta:
• El volumen de aire desplazado por el pistón multiplicado por la presión absoluta.
• El volumen muerto en las cavidades de las culatas, pistón, puertos del cilindro, tubo
y cavidades de la válvula, todos ellos multiplicados por la presión manométrica.
Este volumen puede considerarse alrededor de un 5% del anterior
El volumen de aire libre de un ciclo completo de un cilindro de doble efecto es:

Problema (1)
Calcular el consumo de aire en un minuto de un cilindro de:
• diámetro 25 mm
• diámetro vástago 10 mm
• presión de alimentación 6 bar
• carrera 150 mm
• 10 ciclos de ida y vuelta por minuto

• Para seleccionar un cilindro y la presión de trabajo, se debe hacer una
estimación de la fuerza real que se necesita.
• Luego se toma esta fuerza como un tanto por ciento de la fuerza teórica que
debe realizar el cilindro seleccionado.
• Como norma general, el esfuerzo estimado debe quedar entre el 50% y el
75% del esfuerzo teórico del cilindro escogido.
• El volumen de aire desplazado por el pistón multiplicado por la presión
absoluta.
• El volumen muerto en las cavidades de las culatas, pistón, puertos del
cilindro, tubo y cavidades de la válvula, todos ellos multiplicados por la presión
manométrica. Este volumen puede considerarse alrededor de un 5% del
anterior.
CONSIDERACIONES

Estanqueidad
Junta de doble labio Junta de características mejoradas

1. Casquillo de amortiguación
2. Junta de amortiguación
3. Orificio de restricción regulable

Cuando el cilindro inicia la carrera contraria, la junta de amortiguación actúa como una
válvula antiretorno para permitir el paso de aire al émbolo. De cualquier forma, restringe el
flujo de aire y retrasa la aceleración del émbolo, la zona de amortiguación deberá ser
entonces tan corta como sea posible.

Amortiguadores hidráulicos
El principio de operación se basa en una restricción progresiva de caudal.
Inicialmente el pistón se empuja fácilmente. El aceite se desplaza a través de varios
orificios. A medida que la carrera avanza se dispone cada vez de menos orificios.
Aplicaciones: amortiguación de brazos de robots, líneas de transferización,
amortiguación de masas en caída libre.

Cilindro con unidad de bloqueo
Un cilindro puede estar provisto de una cabeza de bloqueo al final de la culata
delantera estándar. Se podrá sujetar así el vástago del cilindro en cualquier
posición. La acción de bloqueo es mecánica. Eso asegura que el vástago del
émbolo esté sujeto correctamente, aún cuando esté bajo carga completa.

Cilindro de vástagos paralelos
Su fuerza total es la suma de los dos

Cilindro con vástago antigiro

Actuador plano
Si realizamos un émbolo con la misma área efectiva que uno redondo, esto es, con
la misma f teórica pero con forma ovalada, obtendremos un actuador con cubierta
exterior rectangular, más plana y que además lleva incorporada la condición
antigiro

Cilindro de doble vástago
Se utiliza para accionar una mesa de carrera larga. La guía y la rigidez extra se
obtienen al ser fijos los extremos del vástago del émbolo, mientras que el cuerpo
se mueve con la mesa.
Cilindro tándem
Se obtiene en el vástago una fuerza de casi el doble de la de un cilindro normal
del mismo diámetro.
Se utiliza cuando se necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio
determinado, no siendo posible utilizar cilindros de un diámetro mayor.

Cilindro multiposicional de tres posiciones

Unidad deslizante
La unidad deslizante es un actuador lineal de precisión, de dimensiones
compactas, que se puede utilizar en robots para fabricación y ensamblaje

Cilindros sin vástago
a) puertas corredizas
b) para corte
d) para manipulación
c) para alimentación

Cilindros sin vástago de transmisión magnética
En los cilindros sin vástago magnéticos, el émbolo va dotado de un imán que
arrastra, en su desplazamiento, al cursor exterior, el cual se desplaza a lo largo de
la camisa.

Cilindros sin vástago de transmisión mecánica por fleje
Los cilindros sin vástago mecánicos presentan una ranura a lo largo de la camisa
para permitir el desplazamiento del émbolo solidario al cursor exterior. Dos
juntas de acero procuran la estanqueidad de estas ranuras.
Además de la reducción de espacios, estos cilindros no presentan problemas de
pandeo. Es posible encontrar cilindros de longitudes superiores a los 5 m. de
carrera.

Cilindro tándem
Cilindro multiposicional
Cilindros de doble vástago

Cilindro de Impacto
Los cilindros de impacto desarrollan una velocidad comprendida entre 7,5 y
10 m/s (velocidad normal 1 a 2 m/s). Sólo una concepción especial permite
obtener estas velocidades.
La energía de estos cilindros se utiliza para prensar, rebordear, remachar,
estampar, etc.

Cilindro de cable
Cilindros de giro

Fijación por pies
Fijación por rosca
Brida posterior
Brida anterior
Brida anterior oscilante
Brida central oscilante
Brida posterior oscilante

Junta tórica (anillo toroidal) Junta cuadrada
Manguito de copa
Manguito doble de copa
Junto en L
Junta preformada
Collarines obturadores en ambos lados
Collarín reforzado
Junta preformada
Collarines obturadores con apoyo
y anillo de deslizamiento

Sensores de posición e interruptores

Convertidores de presión
Multiplicador de presión
Unidades de avance óleo-neumáticas

Actuador de giro mediante piñón-cremallera
El eje de salida tiene tallado un piñón que engrana con
una cremallera que está unida a un émbolo doble.
Los ángulos de rotación
varían entre 90° y 180°.

Actuador de giro por paletas
La presión del aire actúa sobre una paleta que está unida al eje de salida.

Aplicación mesa giratoria de alta precisión (paletas)
• Manipulación con giros de precisión.
• Robótica.
• Fabricantes de maquinaria especial.

Actuador de giro con doble cremallera y piñón

Pinza con apertura angular
Un émbolo está unido por el vástago a un sistema de dedos con puntos giratorios
que, a su vez portan un sistema de rodadura que se desliza sobre una pista.
Cuando la presión aparece en la cámara superior del émbolo, los dedos de las
pinzas cierran hasta completar el recorrido. La apertura es posible, evacuando la
presión de la cámara superior e introduciéndola por la inferior.

Pinza angular de gran esfuerzo prensil
El mecanismo de transmisión articulado de la pinza origina una elevada y estable
fuerza prensil cuando los dedos están cerrados, incluso ante un descenso de la
presión.

Eyector de vacío. Efecto Venturi

Circuito básico de vacío
Regulador proporcional
de la presión

Configuración de válvulas
1. Válvulas de vías o distribuidoras 4. Válvulas de caudal
2. Válvulas de bloqueo 5. Válvulas de cierre
3. Válvulas de presión
Orificios Identificación
DIN 24300 Cetop RP 68
Conductos de trabajo A, B, C 2, 4, 6
Alimentación P 1
Escape de aire a atmósfera R, S, T 3, 5, 7
Conductos de fuga L 9
Conductos de pilotaje Z, Y, X 12, 14, 16

Representación esquemática de las válvulas
Para representar las válvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan símbolos; éstos
no dan ninguna orientación sobre el método constructivo de la válvula; solamente indican su
función.
. Las posiciones de las válvulas distribuidoras se representan por medio de cuadrados
La cantidad de cuadrados yuxtapuestos indica la cantidad de. posiciones de la válvula distribuidora.
El funcionamiento se representa esquemáticamente en el interior de las casillas (cuadros).
Las líneas representan tuberías o conductos. Las flechas, el sentido de circulación del fluido.
Las posiciones de cierre dentro de las casillas se representan mediante líneas transversales.

Las conexiones (entradas y salidas) se representan por medio de trazos unidos a la casilla que esquematiza la
posición de reposo o inicial.
La otra posición se obtiene desplazando lateralmente los cuadrados, hasta que las conexiones coincidan.
Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minúsculas a, b, c ... y 0.
Escape sin empalme de tubo (aire evacuado a la atmósfera). Triángulo directamente junto al símbolo.
Escape con empalme de tubo (aire evacuado a un punto de reunión). Triángulo ligeramente separado del símbolo.

DenominaciónDenominación SignificadoSignificado SimboloSimbolo
Unidad de avance óleoUnidad de avance óleo
neumáticaneumática
Unidad que consta de frenoUnidad que consta de freno
neumático y freno hidráuliconeumático y freno hidráulico
con regulación de velocidadcon regulación de velocidad
Cilindro con accionamientoCilindro con accionamiento
constanteconstante
Cilindro neumático conCilindro neumático con
desplazamiento automáticodesplazamiento automático
positivo y negativopositivo y negativo
Multiplicador de presiónMultiplicador de presión Permite incrementar laPermite incrementar la
presión piloto a valores quepresión piloto a valores que
dependen de la sección dedependen de la sección de
acción. Estos pueden seracción. Estos pueden ser
combinadoscombinados

Válvula 2/2 NC accionamiento por botón retorno por resorte
Válvula de tres vías / Dos posiciones 3/2:

Válvula distribuidora de asiento 3/2 NC

Válvula distribuidora de corredera
En estas válvulas, los diversos orificios se unen o cierran por medio de una
corredera de émbolo, una corredera plana de émbolo o una corredera
giratoria
La presión del aire no actúa sobre el sistema de accionamiento, lo que permite que
las fuerzas precisas sean menores que en las válvulas de asiento. Por el contrario,
los desplazamientos necesarios son más elevados.

Válvula 3/2 Accionamiento pulsador retorno resorte NC

Válvula distribuidora de asiento 3/2 NA

Válvula 3/2, servo pilotada (principio de junta de disco)
Válvula 3/2 (abierta en posición de reposo)

Válvula distribuidora 4/2 (servo pilotada)

V.D. 5/2 con juntas en la corredera
Las juntas tóricas están fijadas en las ranuras de la corredera y
se mueven en un alojamiento metálico.

V.D. 5/2 con juntas en el cuerpo
Las juntas están fijadas en el cuerpo de la válvula y mantienen su posición
por medio de separadores.

V.D. 5/2 con corredera de anillo ovalado
Ningún anillo tiene que cruzar frente a un mecanizado, sino solamente abrir
o cerrar su propio asiento.

V.D. 5/2 con corredera sin juntas
Las válvulas de corredera metálica con superficies de contacto ajustadas,
tienen una resistencia de rozamiento muy baja, un funcionamiento cíclico
rápido y una duración extremadamente larga

Válvulas de 5 vías / 2 posiciones (5/2).
Accionamiento muscular o manual monoestable

Válvula 3/2, pilotaje neumático, retorno por muelle
Una válvula monoestable pilotada por aire es accionada por la presión del aire que
actúa sobre un émbolo, y retorna a su posición normal gracias a un retorno
neumático, un resorte mecánico o una combinación de ambos, cuando
se elimina la presión de la señal

Válvula 5/2 con doble pilotaje neumático (biestable)
. Una breve pulsación en X o Y (12, 14) hace que el
carrete se desplace.

Accionamiento a impulsos opuestos:
La válvula cambia de posición mediante una señal
breve de accionamiento y no vuelve a cambiar hasta que
otra señal la retorna a su posición anterior
Su funcionamiento se basa en la caída de presión
motivada por la salida del aire que actúa
permanentemente sobre la cabeza de pilotaje
Pilotaje por depresión

Válvulas de piloto diferencial
Se caracterizan porque las secciones sobre las que actúan las presiones de pilotaje son distintas

Electro válvulas:
En las Electro válvulas, la señal de pilotaje es de naturaleza eléctrica, excitando a un
solenoide que por acción magnética provoca el desplazamiento de un núcleo móvil
interno que habilita o no el paso del aire comprimido

Servopilotaje eléctrico
Electroválvula servopilotada moestable

Electroválvula servopilotada biestable

válvula electro neumática 4/2 monoestable
Válvula electro neumática
5/2 monoestable.

Válvula electro neumática 5/2
monoestable de reacción
neumática
Válvula electro neumática 5/2
biestable

Válvula solenoide 5/3 accionamiento electro neumático en ambos lados, centrada por resortes.

CLASIFICACION DE LOS ACCIONAMIENTOS
Accionamiento directo: el órgano de mando está directamente montado sobre la
válvula y actúa sobre su sistema de apertura o cierre (corredera o émbolo).
Se dividen en:
1. Mecánicos.
2. Musculares.
3. Neumáticos.
4. Eléctricos
Accionamiento indirecto: el sistema de accionamiento actúa sobre un elemento
auxiliar que transmite la señal a la válvula. Este accionamiento puede ser:
1. Servopilotaje.
2. Pilotaje diferencial.
3. Pilotaje por depresión

• Determine qué tipo de roscas posee la válvula. Utilice las conexiones adecuadas.
• Si utiliza cinta de teflón u otro sellador para las uniones roscadas, asegúrese que no
queden restos que puedan penetrar en el interior de la válvula y alterar su
funcionamiento.
• Al realizar el conexionado, asegúrese que no haya cuerpos extraños en el interior de
las tuberías, "soplándolas" previamente con el mismo aire comprimido.
• No instale las válvulas en ambientes con temperaturas distintas al rango especificado
por el fabricante.
• En todos los casos, asegúrese que el aire que suministre a las válvulas haya sido
previamente filtrado y lubricado. Una válvula operada con aire sin filtrar ni lubricar
es propensa a desgastarse más rápidamente o incluso trabarse.
• Para mayor seguridad en el conexionado, verifique con el símbolo ISO impreso en
cada válvula cual es la boca de presión, cuales las utilizaciones y cuales los escapes.
Recomendaciones para el montaje de válvulas direccionales

• Las válvulas que tienen las bocas de escape roscadas permiten conducir las
descargas para impedir contaminaciones del ambiente con el aceite presente en el aire
comprimido.
• Prevea como norma la utilización de silenciadores en los escapes de las válvulas por
razones de comodidad y seguridad laboral.
• Si la válvula es de 2 posiciones estables comandada por impulsos, es aconsejable
montarla siempre de forma tal que el distribuidor quede en posición horizontal para
evitar el riesgo de que éste se mueva por acción de vibraciones y su propio peso.
• Es recomendable instalar las válvulas lo más cerca posible de los actuadores
comandados.
• En caso de electroválvulas, asegúrese de que la tensión de la red de alimentación se
corresponda con la nominal de la bobina, y además que no sea superior o inferior en
un 10% al valor nominal. Fuera de este campo los solenoides pueden trabajar en
forma incorrecta. vibrando o produciendo calentamiento excesivo.

VÁLVULAS ACCESORIOS
Válvulas de bloqueo (check)
Estas válvulas permiten circulación libre del
aire comprimido en un sentido, bloqueándolo
completamente en sentido contrario

a) Válvula antiretorno pilotada al cierre.
b) Válvula antiretorno pilotada a la abertura.
c) Válvula antiretorno con muelle.
d) Válvula antiretorno sin muelle.
Válvula anti retorno pilotado

Reguladores de caudal (velocidad)
Regulador de caudal bidireccional
Es una válvula que produce un estrechamiento en la conducción, de forma que origina una
disminución del caudal que la atraviesa

Regulador de caudal unidireccional
Si se pretende regular el caudal en un solo sentido, será preciso disponer de un
estrangulador y un antirretorno montados sobre el mismo cuerpo.

La regulación debe hacerse en la descarga
• Regulación de la alimentación del cilindro.
• Regulación del escape del cilindro.
• Regulación de los escapes del distribuidor.
Métodos de regulación de la velocidad:

Temporizador, cerrado en posición de reposo
El temporizador comprende una válvula distribuidora 3/2 (válvula de impulso) una válvula de
estrangulación unidireccional regulable y un pequeño depósito de aire comprimido (volumen).
El aire de pilotaje entra en el depósito por Z a través de la válvula de estrangulación regulable. Una vez
que la presión dentro del depósito ha alcanzado el valor pz1, el émbolo de la válvula cierra el paso de A
hacia R. Al obtener la presión el valor pz2, se desplaza el émbolo y se abre el paso de P hacia A.

Temporizador, abierto en posición de reposo.
El aire de pilotaje entra en el depósito por Z actúa sobre el émbolo de accionamiento. El empujador de
la válvula cierra el paso de P hacia A (pz1); la presión que va en aumento actúa sobre el émbolo y
provoca la apertura de A hacia R (pz2). Para el retorno de la válvula a su posición inicial, es necesario
poner a escape la línea de pilotaje Z. El aire de pilotaje sale rápidamente del depósito a través de la
válvula anti-retorno. Se cierra el paso de A hacia R (pz2) y a continuación se abre el paso de P hacia
A (pz1).

Válvula de retardo de tiempo.
Esta combinación de mecanismo de relojería neumático-mecánico y una válvula
distribuidora 3/2 se utiliza como elemento temporizador.
En P está conectada una presión de alimentación. La señal en la conexión X activa el
dispositivo mecánico de relojería (con tiempo regulable). Transcurrido el tiempo
ajustado,
la válvula conecta el paso de P hacia A. Esta posición de conmutación permanecerá
mientras exista la señal en X. En caso de desaparición prematura de la señal en X, se
interrumpe el transcurso del tiempo y el mecanismo de relojería vuelve a la posición de
partida. El mecanismo de relojería se da cuerda por sí mismo.

Válvula de escape rápido:
Para facilitar el escape, la sección de R suele ser tres veces mayor que la de P

Silenciadores de escape:
Precauciones:
Cuando se montan silenciadores de escape hay que tener en cuenta lo siguiente:
a.- Reducen el caudal de salida del aire, lo que repercute en la rapidez de
descarga e incluso en la congelación del vapor de agua que lleva el aire al salir a la
atmósfera.
b.- Reduce la velocidad de desplazamiento del vástago del cilindro
Los escapes de las válvulas distribuidoras que alimentan a los cilindros.
•En los escapes de las válvulas de escape rápido.
•En todos los escapes de aquellos componentes cuya descarga de aire implique un
ruido molesto.
•En casos en que el ambiente sea sucio, como canteras, silos, fábricas de cemento, etc

Aplicación
Se aprovecha la elevada velocidad de salida del aire a través del orificio de
escape, al que se conecta una tobera.

VALVULA SELECTORA DE CIRCUITOS “0”
Estas válvulas permiten la alimentación desde dos puntos distintos

Válvula selectora de circuito función lógica “O”

Válvula de simultaneidad. Función lógica “Y”.
Esta válvula se utiliza como sistema de seguridad, obligando al operador que ocupe sus
dos manos o sus dos pies para accionar el mecanismo o equipo neumático. Utilizada en
sistemas de corte, prensado, etc.

Ejemplo mando
simultaneo (a dos manos)
retorno automático
Ejemplo mando
simultaneo de cilindro de
simple efecto

Aplicaciones.
La figura muestra un circuito de accionamiento de un cilindro de doble efecto, el cual no deberá
retroceder hasta tanto en la cámara no se alcance la presión máxima determinada por la válvula
de secuencia.

Los dos cilindros del esquema realizarían las dos carreras de avance y retroceso a la vez si no
tuviese uno de ellos la válvula de secuencia; con esta intercalada, avanzará primero el cilindro
(A) y después el (B), de acuerdo con la secuencia que establece la válvula. El retroceso de ambos
cilindros se realiza a la vez, ya que el escape del cilindro que lleva intercalada la válvula de
secuencia se produce a través del antirretorno o válvula sheck incorporada en la misma.

Multiplicadores de presión
En aplicaciones industriales es frecuente que la carrera del cilindro interese que se efectúe en dos partes
definidas:
1.Carrera de aproximación.
2.Carrera de trabajo.
Los multiplicadores de presión, que emplean aire comprimido a 7 bar en la etapa de baja presión,
alcanzan presiones de hasta 200 bar en el aceite de la parte de alta presión.

Aplicaciones de multiplicadores de presión.

REPRESENTACIÓN DE LOS ÓRGANOS DE TRABAJO.
• Las líneas horizontales representan estados de reposo del
elemento (fases 1 y 3 en el diagrama de la figura).
• Las líneas con distinta inclinación evidencian distintas
velocidades del movimiento, por ejemplo aproximación rápida,
trabajo lento y retorno rápido (fases 1, 2 y 3 en el diagrama de la
figura).
• El arranque y parada de motores se indicará con una línea
vertical desde el estado 0 al estado 1 y viceversa.
• Los motores con posibilidad de giro en dos sentidos se
representarán como en la figura. El nivel 1 superior indica por
ejemplo rotación en sentido horario, en tanto el inferior lo
contrario. El 0 central indica reposo.
• Cuando en un mando existan varios elementos de trabajo,
estos serán representados individualmente uno debajo del otro
estableciendo su relación por medio de las líneas de fase.

Representar en forma de diagrama espaciofase la siguiente secuencia de máquina expresada en
forma literal abreviada con signos.
A +, B +, A C +, B – C –
Ejemplo de aplicación del diagrama espacio – fase.

Control de un cilindro de simple efecto

Control de un cilindro de doble efecto

Pulsador de avance y de retroceso, con cilindro de doble efecto

Utilización de la válvula estranguladora de caudal

Circuitos neumáticos para desarrollo.

Desarrollar diagrama espaciofase y espacio tiempo según circuitos.

Técnica de mando abatible (mando unidireccional).

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