Este documento proporciona una introducción a los conceptos básicos, elementos y esquemas de la automatización neumática. Explica brevemente los principios de la neumática y la oleohidráulica, y describe los componentes clave de un sistema neumático como compresores, conductos, válvulas, cilindros y actuadores. También resume las leyes de los gases y presenta ejemplos de diagramas neumáticos y secuencias de movimiento.

1. Conceptos básicos, elementos y esquemas
1
AUTOMATIZACIÓN
NEUMÁTICA

2. Neumática Del griego pneuma: viento, respiración
“Tecnología que estudia la producción, transmisión y control de
movimientos y esfuerzos mediante el aire comprimido”
Neumática -- Oleohidráulica
Oleohidráulica Oleo (del latín oleum): Aceite
Del griego hidra: agua y aulos: conducto
“Tecnología que estudia la producción, transmisión y control de
movimientos y esfuerzos mediante el aceite a presión”
aire
deposito
compresor
bomba
válvula
válvula
F

3. Neumática --
Oleohidráulica
Transformación de energía
Motor Compresor Actuador
Trabajo
Energía Energía Energía Energía
Mecánica MecánicaHidráulica
ηM ηC ηA
Motor Bomba Actuador
Trabajo
Energía Energía Energía Energía
Mecánica MecánicaHidráulicaηM ηB ηA
Neumática
Oleohidráulica

4. El trabajo realizado se transforma en:
– Energía de presión (20%)
– Energía térmica (80%) F
V1, P1, T1
F
V2, P2, T2
V1 > V2
P1 < P2
T1 < T2
Totalmente
inútil. ¡Se
elimina!
Las presiones típicas en neumática están alrededor de 7-8 bar
Comprimir aire a presiones mayores de 10 bar es antieconómico
Compresión del
aire

5. Prácticamente el 100% del trabajo se
convierte en energía de presión
Módulo de elasticidad volumétrico
K = 16.000 bar
Disminuyendo un 1% el volumen
la presión se incrementa en
160 bar
F
P1 = 1
bar
F
P1 = 161
bar
Las presiones típicas en oleohidráulica suelen ser de
alrededor de 150-300 bar
Compresión de
aceite

6. •Fuente inagotable, limpia, que no contamina
•No le afecta la temperatura y es antideflagrante
•Instalación sencilla
•Transportable y almacenable
•Riesgo de accidente mínimo. No requiere expertos
•Velocidad y aceleración elevadas
¡Inmejorable para la automatización de
procesos!
Ventajas de la
neumática

7. Magnitudes y
unidades
7

8. Ecuación de los gases
perfectos
8

9. Ley de Boyle
-Mariotte
9
El volumen es inversamente
proporcional a la presión:
•Si la presión aumenta, el
volumen disminuye.
•Si la presión disminuye, el
volumen aumenta.
P1 · V1 = P2 · V2; T = cte

10. Leyes de Charles- Gay
Lussac
10
La presión del gas es directamente
proporcional a su temperatura:
•Si aumentamos la temperatura,
aumenta la presión.
•Si disminuimos la temperatura,
disminuye la presión.
P1 / T1 = P2 / T2; V = cte

11. Elementos de una instalación
neumática
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PRODUCCIÓN Y TRATAMIENTO DE AIRE
• COMPRESOR.
• MOTOR ELÉCTRICO.
• PRESOSTATO.
• VÁLVULA ANTIRETORNO.
• DEPÓSITO.
• MANÓMETRO.
• PURGA AUTOMÁTICA.
• VÁLVULA DE SEGURIDAD.
• SECADOR DE AIRE REFRIGERADO.
• FILTRO DE LÍNEA.
CIRCUITO DE UTILIZACIÓN
• TOMA DE AIRE.
• PURGA AUTOMÁTICA.
• UNIDAD DE MANTENIMIENTO: FRL.
• VÁLVULA DIRECCIONAL.
• ACTUADOR.
• CONTROLADORES DE VELOCIDAD.

12. Compresores
alternativos
Automatización neumática12
Compresor de pistón
de una etapa
Compresor de pistón de
dos etapas Compresor de diafragma

13. Compresores
rotativos
13
COMPRESOR DE
PALETAS
COMPRESOR DE
TORNILLO
TURBO COMPRESOR
RADIAL

14. Conducto principal en línea
abierta
14
Red de distribución de aire

15. Conducto principal en
anillo
15
Red de distribución de aire

16. Componentes principales
de un circuito neumático
16

17. Unidad de
mantenimiento
17

18. Válvulas
distribuidoras
Válvulas distribuidoras
Válvula 2/2 Válvula 3/2 Válvula 4/2 Válvula 5/2 Válvula 5/3
18
NA
NC
NA
NC

19. Nomenclatura: Vías y
posiciones.
Automatización neumática19
Válvula de 3 vías y 2 posiciones,
normalmente cerrada 3/2 con accionamiento
por pulsador y retorno por muelle
Válvula de 4 vías y 2 posiciones, 4/2 con
accionamiento por rodillo y retorno por muelle
Válvula 5/2 biestable accionamiento
neumático Electroválvula 5/2 biestable

20. Código de las vías de una
válvula
CONDUCTOS NORMA ISO NORMA CETOP
Alimentación de presión P 1
Conductos de trabajo A, B, C, ... 2, 4, 6, ...
Escapes R, S, T, ... 3, 5, 7, ...
Conductos de pilotaje Z, Y, X, ... 12, 14, 16, ...
20
ISO, International Organization Standarization.
CETOP, Comité Europeo de las Transmisiones Óleo-hidráulicas y Neumáticas
En neumática, la ISO 1219 es equivalente a la UNE 101 149-86.
UNE, Una Norma Española.
AB
RPS
YZ 24
315
1214
ISO CETOP

21. Accionamiento de las
válvulas
21
3/2 NC pulsador
retorno muelle
4/2 pulsador
retorno muelle
5/2 pilotada
biestable
EJEMPLOS

22. Válvulas reguladoras, de control y de
bloqueo
Automatización neumática22
Antirretorno
Reguladora de
caudal
Reguladora de caudal
unidireccional
Selectora
de circuito
De simultaneidad
Escape rápido

23. Actuadore
s
23

24. efecto
24

25. Cilindro de doble
efecto
25

26. vástago
26
Cilindro de simple efecto Cilindro de doble efecto
Fuerza teórica
Fuerza efectiva en el avance
Fuerza efectiva en el avance
Fuerza efectiva en el retroceso
p = Presión, N/m2.
S = Superficie del embolo
Fm = Empuje del muelle, N.
R = Radio del émbolo, mm2.
r = Radio del vástago, mm2.
V = Volumen cámara anterior del
cilindro.
V’ = Volumen cámara posterior del
cilindro.
;
L = Carrera del cilindro

27. Métodos de fijación de
cilindros
27

28. Aplicación de
cilindros
28

29. cilindros
29

30. Aplicación de
cilindros
30

31. esquema
NIVEL COMPONENTE EJEMPLOS
6º Elementos de trabajo Cilindros, motores neumáticos
5º Elementos de regulación de velocidad Reguladores de caudal unidireccional
4º Elementos de potencia Válvula distribuidora para el cilindro
3º Elementos de tratamiento de señal Selectores de función “O” e “Y”
2º Elementos de entrada de señal Microválvulas acc. manual, final de carrera
1º Fuente de alimentación de energía Unidad de mantenimiento
31

32. elementos
32
1. Los elementos de trabajo van numerados por este orden: 1.0, 2.0...
2. Los elementos de potencia o distribuidores principales llevan: 1.1, 2.1...
3. Los captadores de señal se nombran con:
- Los que intervienen en la salida del vástago (pares): 1.2, 1.4, 1.6... 2.2, 2.4, 2.6...
- Los que intervienen en el retroceso del vástago (impares): 1.3, 1.5, 1.7. .. 2..3, 2.5, 2.7. ..
4. Los elementos de regulación de velocidad:
- Los que intervienen en la salida del vástago (pares): 1.02, 2.02
- Los que intervienen en el retroceso del vástago (impares): 1.03, 2.03
5. Los elementos auxiliares de producción y tratamiento de aire: 0.1, 0.2, 0.3...

33. Temporizador
es
33
A la conexión A la desconexión
Conversión de una señal permanente en un impulso

34. Diagrama de
movimientos
34

35. Representación de secuencias. Mecanismo
de plegado
35

36. Representación de secuencias. Mecanismo
de conformado.
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37. Representación de secuencias. Mecanismo
de curvado.
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