Neumática / SMC International Training.

CONTENIDO
1. Evolución histórica del aire comprimido 1
2. Introducción a la neumática práctica 3
2.1. ¿Qué puede hacer la neumática? 3
2.2. Propiedades del aire comprimido 5
3. El sistema básico neumático 7
3.1. Sistema de producción de aire 8
3.2. Sistema de utilización 9
4. Teoría del aire comprimido 11
4.1. Unidades 11
4.2. Unidades no métricas 13
4.3. Presión 13
4.4. Propiedades de los gases 14
4.4.1. Ley de Boile Mariotte 14
4.4.2. Ley de Gay Lussac 16
4.4.3. Ley de Charles 17
4.4.4. Transformación adiabática 18
4.4.5. Volumen estándar 19
4.4.6. Gasto volumétrico (Caudal) 19
4.4.7. Ecuación de Bernoulli 19
4.5. Humedad del aire 20
4.5.1. Humedad relativa 22
4.5.2. Punto de rocío 23
4.6. Presión y caudal 27
4.6.1. Uso del diagrama 29
4.6.2. Formulario 30
5. Compresión y distribución del aire 31
5.1. Compresores 31
5.1.1. Compresores alternativos 31
5.1.2. Compresores rotativos 34
5.1.3. Capacidad normal del compresor 37
5.2. Rendimiento volumétrico 38
5.2.1. Rendimiento término y global 38
5.3. Accesorios del compresor 39
5.3.1. Depósito de aire comprimido 39
5.3.1.1. Selección del tamaño de depósito de aire comprimido 40
5.3.2. Filtro de aspiración 41
5.4. Deshidratación del aire 41
5.4.1. Post-enfriadores 41
5.5. Cálculo de los post-enfriadores 43
5.5.1. Post-enfriador por aire 43
5.5.2. Post-enfriador por agua 45
5.6. Secadores de aire 46
5.6.1. Secado por absorción (Secado coalescente) 46
5.6.2. Secado por adsorción (Desecante) 47
5.6.3. Secado por refrigeración 49
5.6.4. Separador de condensados 50
5.7. Filtro de línea principal 51
5.8. Distribución del aire 52
5.8.1. Final en línea muerta 52
5.8.2. Conducto principal en anillo 53
5.9. Líneas secundarias 54
5.10. Purgas automáticas 55
5.11. Selección del tamaño de los conductos principales de aire 56
5.12. Materiales para la tubería 60
5.12.1. Tubería de gas estándar (SGP) 60
5.12.2. Tuberías de acero inoxidable 61
5.12.3. Tubos de cobre 61
5.12.4. Tubos d goma 61
5.12.5. Tubos de PVC o de nylon 62
5.13. Sistema de conexión 63
6. Tratamiento del aire 65
6.1. Filtraje 65
6.1.1. Filtro estándar 65
6.1.2. Filtros micrónicos 67
6.1.3. Filtros sub-micrónicos 67
6.1.4. Selección del filtro 68
6.1.5. Calidad del aire 68
6.1.5.1. Niveles de filtraje 68
6.2. Regulación de la presión 70
6.2.1. Regulador estándar 71
6.2.2. Regulador pilotado internamente 74
6.2.3. Filtro-regulador 75
6.2.4. Selección del tamaño de un regulador de presión: características 75
6.2.5. Regulador de presión con válvula antirretorno 77
6.2.6. Regulador de presión para equilibrio de cargas 78
6.3. Regulador proporcional de la presión 80
6.4. Válvula de arranque progresivo 82
6.5. Multiplicación de la presión 84
6.6. Lubricación del aire comprimido 87
6.6.1. Lubricadores proporcionales 88
6.6.2. Lubricación por inyección 89
6.6.3. Lubricador de micro-niebla 91
6.6.4. Sistemas de lubricación centralizada 92
6.7. Unidades de filtro-regulador-lubricador (F.R.L.) 95
6.7.1. Selección del tamaño e instalación 95
7. Actuadotes 97
7.1. Actuadores lineales 97
7.1.1. Cilindro de simple efecto 97
7.1.2. Cilindro de doble efecto 98
7.1.3. Características principales 98
7.1.4. Construcción del cilindro 99
7.1.5. Estanqueidad 99
7.2. Selección de los actuadores lineales 101
7.2.1. Cálculo de la fuerza 102
7.2.2. Fuerza necesaria 104
7.2.3. Coficiente de carga 106
7.2.4. Verificación del pandeo 108
7.3. Amortiguación 112
7.3.1. Capacidad de amortiguación 113
7.3.2. Verificación de la velocidad máxima 113
7.3.3. Super amortiguación 115
7.3.3.1. Capacidad 116
7.3.4. Amortiguadores hidráulicos 117
7.4. Verificación de las cargas radiales 117
7.5. Caudal de aire y consumo 119
7.6. Montaje del cilindro 122
7.6.1. Juntas flotantes 123
7.7. Actuadores especiales 123
7.7.1. Cilindro con unidad de bloqueo 123
7.7.2. Cilindro de vástagos paralelos 124
7.7.3. Cilindro con vástago antigiro 124
7.7.4. Cilindro plano 125
7.7.5. Cilindro de doble vástago 126
7.7.6. Cilindro tándem 126
7.7.7. Cilindro multiposicional 127
7.7.8. Unidades deslizantes 128
7.7.9. Mesa lineal de traslación 129
7.7.10. Cilindro de tope 130
7.7.11. Cilindro compacto 131
7.7.12. Unidades hidroneumáticas 132
7.7.13. Cilindros sin vástago 134
7.7.13.1. Selección de los cilindros sin vástago 135
7.8. Actuadores de giro 142
7.8.1. Actuador de giro mediante piñon-cremallera 142
7.8.2. Actuadores de giro por paletas 142
7.8.3. Dimensionado de los actuadores de giro 143
7.8.4. Nuevos actuadores de giro 148
7.8.5. Actuadores rotolineales 149
7.9. Pinzas neumáticas 150
7.9.1. Pinzas con apertura angular 151
7.9.1.1. Pinzas angulares con gran esfuerzo prensil 151
7.9.2. Pinzas con apertura paralela 152
7.9.2.1. Pinzas de apertura paralela de precisión 152
7.9.3. Pinzas autocentrantes 153
7.9.4. Pinzas de tres dedos 154
7.9.5. Pinzas con apertura a 180° 154
7.9.6. Consideraciones sobre las pinzas 155
7.9.7. Selección de las pinzas 155
7.9.8. Construcción de los dedos 156
8. Vacío 159
8.1. Definición de vacío 159
8.1.1. Consideraciones entre vacío y sobrepresión 160
8.1.2. Gasto de energía en los diferentes grados de vacío 161
8.1.3. Vacío centralizado o descentralizado 162
8.1.4. Seguridad para cargas suspendidas 164
8.2. Presión atmosférica 165
8.2.1. Variación de la presión con altura 166
8.2.2. Medición del vacío (Unidades) 168
8.3. Generación del vacío 169
8.3.1. Bombas mecánicas 169
8.4. Eyectores 171
8.4.1. Características de un eyector 172
8.4.2. Influencia entre flujo de aspiración/presión de vacío 173
8.4.3. Eyector con dos etapas 174
8.4.4. Eyector multietapa 175
8.4.5. Selección de los eyectores 180
8.4.6. Sistemas estancos 181
8.4.7. Sistemas con fugas 182
8.4.7.1. Fugas a través de secciones conocidas 182
8.4.8.2. Determinación de las fugas en secciones desconocidas 183
8.4.9. Selección de eyector en sistema con fugas 184
8.4.10. Cálculos para seleccionar el tamaño de eyector 185
8.5. Cálculo del tiempo de respuesta de los sistemas 186
8.5.1. Cálculo del volumen a evacuar 187
8.5.2. Cálculos para determinar el tiempo 188
8.5.3. Método gráfico para el cálculo del tiempo de respuesta 189
8.5.4. Rendimiento de un eyector 191
8.6. Recomendaciones para el uso de los eyectores 192
8.6.1. Alimentación de presión 192
8.6.2. Filtrado del aire 193
8.6.3. Otras recomendaciones 193
8.7. Ventosas 194
8.7.1. Fuerza de elevación teórica 195
8.7.2. Fuerza de elevación real 196
8.7.3. Cierre de las ventosas 198
8.7.4. Selección de la ventosa 200
8.7.4.1. Según el material 200
* NBR 200
* Silicona 201
* Vitón 201
* Goma de conducción eléctrica 201
8.7.4.2. Según la forma geométrica 201
* Ventosa universal 201
* Ventosa con fuelle 201
* Ventosa mutifuelle 202
* Ventosa profunda 202
* Junta esférica 202
* Ventosa plana con refuerzo interior 203
* Ventosa plana, interior con apoyo y válvula 203
* Ventosa con perfil 203
* Ventosa con movimiento mínimo 204
8.7.5. Precauciones para el uso de ventosas 204
8.8. Regulación del vacío 209
8.8.1. Regulación de acción directa con accionamiento manual 209
8.8.2. Regulación proporcional de la presión 210
8.8.3. Regulación de la presión de alimentación de eyectores 212
8.8.4. Regulación con grandes caudales 214
8.9. Electroválvulas utilizadas para la distribución de accionamiento en vacío 215
8.9.1. Electroválvulas de acondicionamiento directo 215
8.9.2. Electroválvulas servo-pilotado 216
8.9.3. Selección de las electroválvulas 217
8.10. Vacuostatos 222
8.11. Tanques de reserva y conducciones 224
8.11.1. Reserva de energía para la seguridad 224
8.11.2. Tanque de reserva - rapidez de respuesta 226
8.11.2.1. Sistema con bomba directa 228
8.11.2.2. Sistema con bomba y depósito auxiliar 229
8.11.3. Cálculo de tuberías 231
8.12. Circuitos de regulación proporcional de vacío 233
8.12.1. Cálculo de la válvula proporcional 234
8.12.2. Circuito economizador de energía 235
8.12.3. Elevación y transferencia de chapas 236
8.12.4. Spray 238
8.12.6. Regulación de presión 238
8.12.6. Sistema de transporte neumático 239
9. Válvulas de control direccional 241
9.1. funciones de la válvula 242
9.2. Monoestable y biestable 242
9.3. Tipos de válvula 243
9.3.1. Válvulas de asiento 243
9.3.2. Válvulas de corredera 244
9.3.3. Válvulas rotativas 247
9.4. Accionamiento de las válvulas 248
9.4.1. Accionamiento mecánico 248
9.4.1.1. Precauciones al utilizar rodillos de palanca 248
9.4.2. Accionamiento manual 248
9.4.3. Accionamiento por pilotaje neumático 249
9.4.3.1. Accionamiento directo e indirecto 251
9.4.4. Accionamiento eléctrico (por solenoide) 252
9.5. Montaje de válvulas 252
9.5.1. Conexión directa 252
9.5.2. Bloques de válvulas 253
9.5.3. Placas bases 254
9.5.4. Placas base múltiples 254
9.5.5. Placas base acopladas 254
9.5.6. Bloques de electroválvulas Profibus 255
9.6. Cálculo del tamaño de una válvula 257
9.7. Válvulas auxiliares 262
9.7.1. Válvulas anti-retorno 262
9.7.2. Reguladores de velocidad 263
9.7.3. Válvula selectora de circuito 263
9.7.4. Válvula de escape rápido 263
10. Neumática proporcional 265
10.1. Introducción 265
10.2. Control de la presión 266
10.2.1. Sistema fluídico tobera-paleta 266
10.2.2. Corredera de distribución metal-metal 267
10.3. Control de flujo 269
10.4. Tarjetas electrónicas de mando 270
10.5. Aplicaciones 272
10.5.1. Regulación de la tensión por tracción 272
10.5.2. Control de pulverización de cola o pintura 273
10.5.3. Control de velocidad 274
10.5.4. Control de la posición 274
11. Circuitos básicos 277
11.1. Introducción 277
11.2. Funciones elementales 278
11.2.1. Amplificación de caudal 278
11.2.2. Inversión de señal 278
11.2.3. Selección 279
11.2.4. Función de memoria 280
11.3. Funciones de tiempo 280
11.3.1. Temporización a la conexión 281
11.3.2. Temporización a la desconexión 282
11.3.3. Impulso de presión a la conexión 282
11.3.4. Impulso a la desconexión de una válvula 284
11.4. Control de cilindros 284
11.4.1. Control manual 284
11.4.1.1. Cilindro de simple efecto 284
11.4.1.2. Cilindro de doble efecto 287
11.5. Detección de la posición de los cilindros 289
11.5.1. Retorno automático 289
11.5.2. Carreras repetitivas 291
11.6. Control de secuencias 292
11.6.1. Cómo describir una secuencia 292
11.6.2. Secuencia de dos cilindros 292
11.6.3. Ciclo único, ciclo continuo 294
11.7. Comandos opuestos 294
11.7.1. Eliminación con una señal de corta duración 294
11.7.2. Sistema de cascada 295
11.8. Desarrollo de automatismos neumáticos 298
11.8.1. Planteamiento de un automatismo neumático 298
11.8.2. Localización de señales permanentes 298
11.8.3. Anulación de señales permanentes 301
11.8.4. Métodos intuitivos de anulación 301
11.8.5. Métodos sistemáticos de anulación 302
11.8.6. Elección del método de anulación 302
Anexo. Simbología de componentes neumático 305