INSTITUTO NACIONAL DE FORMACION PROFESIONAL CENTRO DE FORMACION TECNICA AVANZADA
INSTRUCTOR: CESAR A. CASTRO DURACION: 40 Horas
Ventajas:
Limitaciones:
Un circuito neumático o hidráulico puede ser más fácilmente interpretado cuando trabajamos con colores técnicos, se colorean las líneas de flujo con la finalidad de identificar lo que está ocurriendo con la misma y cual función se ésta desarrollando. Los colores utilizados para ese fin son normalizados, pero existe una diversificación en función de la norma seguida.
COMPRESOR DE EMBOLOS El compresor más habitual en las industrias ya que es barato y robusto. Por otro lado, necesita lubricación para su funcionamiento y produce elevado calentamiento del aire. Se puede utilizar tanto para equipos estacionarios como móviles, en una gran variedad de tamaños. Los más grandes pueden llegar a entregar caudales superiores a los 500 m3/min. Las presiones suelen alcanzar los 6-7 bares.
Para alcanzar mayores presiones y aumentar el rendimiento, algunos compresores disponen de varios pistones (compresores multietapas) dispuestos en serie. El aire que sale de una etapa se vuelve a comprimir en la siguiente, hasta alcanzar presiones cercanas a los 200 bares.
COMPRESOR DE MEMBRANA Su funcionamiento es similar a los de émbolo. Una membrana se interpone entre el aire y el pistón, de forma que se aumenta su superficie útil y evita que el aceite de lubricación entre en contacto con el aire estos compresores proporcionan aire limpio, por lo que son adecuados para trabajar en industrias químicas o alimentarias. Normalmente no superan los 30m3/h de caudal. Se utilizan para presiones inferiores a los 7 bares.
Depósitos de Aire Comprimido Los depósitos, también llamados calderines, tienen por función recibir y almacenar el aire procedente de los equipos de compresión. Suelen tener forma cilíndrica con fondos de sector esféricos. Es habitual que tengan una altura del orden de 2 a 3 veces el diámetro.
Todo depósito destinado a almacenar aire a presión debería ir equipado con:
Válvula de seguridad Presostato de máxima-mínima presión para el control del compresor Manómetro (Termómetro opcional) Válvula de cierre
Grifo de purga para eliminar el agua Compuerta de limpieza
Consideraciones Sobre Irregularidades en la Compresión Durante la compresión el aire es calentado, es normal por lo tanto un calentamiento del compresor. Pero, a veces el calentamiento exagerado puede ser debido a una de las siguientes causas:
Preparación del aire Comprimido Humedad Cuando el aire es enfriado a presión constante, la temperatura disminuye, entonces la parte de vapor será igual a la presión de saturación en el punto de rocío. Cualquier enfriamiento adicional provocará condensación de la humedad. La presencia de esta agua condensada en las líneas de aire, causada por la diminución de temperatura, traerá como consecuencias:
La presencia de humedad en el aire comprimido es siempre perjudicial para las automatizaciones neumáticas, pues causa serias consecuencias.
Es el método en el cual se utiliza en un circuito una sustancia sólida o líquida, con capacidad de absorber otra sustancia líquida o gaseosa.
Es la fijación de las moléculas de una sustancia en la superficie de un adsorbente generalmente poroso y granulado, o sea, es el proceso de depositar moléculas de una sustancia (ej. agua) en la superficie de otra sustancia, generalmente sólida (ej.SiO2).
La red posee dos funciones básicas: • Comunicar la fuente productora con los equipos donde se hace el consumo de aire. • Funcionar como un reservorio para atender las exigencias del sistema.
El layout representa la red principal de distribución, sus ramificaciones, todos los puntos de consumo, incluyendo futuras aplicaciones; presión de estos puntos, la posición de las válvulas de cerramiento, moduladoras, conexiones, curvaturas, separadores de condesado. A través de un correcto diseño de la red podemos definir un mejor trazado (menos tuberia) obteniendo menores perdidas de carga, proporcionando economía en el uso del aire comprimido.
Las curvas deben ser hechas con el mayor radio posible, a fin de evitar las pérdidas excesivas por las turbulencias. Evitar siempre que se pueda la colocación de codos de 90°. Las curvatura debe poseer un radio interior mínimo de dos veces el diámetro externo del tubo.
La selección de los tubos que formaran la instalación secundaria y los materiales con que están elaborados son factores importantes, así como el tipo de accesorio o conexión a ser usado.
En este caso, el beneficio del aire comprimido consiste en lo siguiente: filtración, regulación de presión, e introducción de una cierta cantidad de aceite para la lubricación de todas las partes mecánicas de los componentes neumáticos. El uso de esta unidad de servicio es indispensable en cualquier tipo de sistema neumático, desde el más simple al más complejo. Una vida útil prolongada y un funcionamiento regular de cualquier componente en un circuito dependen, antes que nada, del grado de filtración, de la eliminación de la humedad, de una presión estable de alimentación al equipo y una adecuada lubricación a las partes movibles.
Los componentes de tratamiento preliminar del aire comprimido en los puntos de toma del aire: el filtro, la válvula reguladora de presión (Regulador) y el Lubrificador, que reunidos forman la Unidad de Acondicionamiento o FRL (Filtro, Regulador, Lubricador).
La filtración del aire consiste en la aplicación de dispositivos capaces de retener las impurezas suspendidas en el flujo de aire, y en suprimir aún más la humedad presente.
Los vasos de policarbonato transparente son de altísima resistencia mecánica e ideales para la aplicación en filtros y lubricadores. Al notar cualquier alteración en el vaso de policarbonato, tales como microfisuras o fisuras, sustituya y verifique inmediatamente si hay algún agente no compatible en contacto con el mismo. Le recordamos que la mayoría de los solventes y algunos tipos de aceite atacan el policarbonato.
El aire comprimido limpio es esencial en las industrias de procesamiento de alimentos, electrónica, equipos hospitalarios y odontológicos, industria fotográfica, fábricas de plásticos y en la instrumentación. El aire utilizado en esas industrias debe también estar exento de aerosoles, de agua y de aceites contaminantes, que escapan al radio de acción de los sistemas de filtración convencionales.
El vapor de agua está presente en todo el aire comprimido y se vuelve más concentrado debido al proceso de compresión. Sin embargo, sistemas de secado de aire pueden usarse eficientemente para remover el agua del aire comprimido, tales sistemas no remueven el contaminante liquido del aire: el aceite. El aceite está presente en los circuitos de aire comprimido y es introducido en grandes escalas en el flujo de aire a través del compresor.
La cantidad de aceite introducida de esta manera varia con el tipo de compresor utilizado.
Los filtros coalescentes eliminan la contaminación submicrônica a través de tres procesos de acción simultánea, dependiendo del tamaño del aerosol en suspensión
Los contaminantes sólidos se adhieren permanentemente a esas superficies debido a las fuerzas intermoleculares (Ley de Van der Waals).
Cuando las partículas y aerosoles en suspensión se aproximan a una fibra que mide la mitad de sus diámetros, sus fuerzas inerciales son superadas y las partículas son capturadas.
Esos contaminantes chocan con el medio filtrante y completan el proceso denominado inercial o de impacto directo.
• Compensar automáticamente el volumen de aire requerido por los equipos neumáticos. • Mantener constante la presión de trabajo (presión secundaria), independiente de las fluctuaciones de presión en la entrada (presión primaria) cuando esta esté encima del valor regulado. La presión primaria debe ser siempre superior a la presión secundaria, independiente de los picos. • Funcionar como válvula de seguridad.
Los reguladores fueron diseñados para proporcionar una respuesta rápida y una regulación de presión perfeccionada para un mayor número de aplicaciones industriales
Sus características principales son: • Respuesta rápida y regulación precisa, debido a una aspiración secundaria y una válvula de asiento incorporada. •
Gran capacidad de reversión de flujo.
• Diafragma proyectado para proporcionar un aumento de vida útil del producto. •
Dos orificios destinados al manómetro que puedan ser usados como orificios de salida.
• Mantenimiento fácil.
Son los instrumentos utilizados para medir e indicar la intensidad de presión del aire comprimido, aceite, etc.
En los circuitos neumáticos e hidráulicos, los manómetros son utilizados para indicar el ajuste de la intensidad de presión en las válvulas, la cual influye en la fuerza o torque, de un convertidor de energía.
Los sistemas neumáticos y sus componentes están formados de partes que poseen de movimientos relativos, estando, por tanto, sujetas a desgastes mutuos, que los tienden a inutilizan. La lubricación del aire comprimido es la mezcla de éste con una cantidad de aceite lubricante, utilizada para la lubricación de partes mecánicas internas movibles que están en contacto directo con el aire. Esa lubricación debe ser efectuada de una manera controlada y adecuada, a fin de no causar obstáculos al paso del aire, problemas las empacaduras y sellos.
Genera la distribución proporcional del aceite en una larga franja del flujo de aire. El sistema con aguja asegura una distribución de aceite repetitiva, permite el llenado del vaso aun con la línea presurizada.
Tienen por función orientar la dirección que el flujo de aire debe seguir, con el fin de realizar un trabajo propuesto. Para un conocimiento perfecto de una válvula direccional, debe tenerse en cuenta los siguientes datos:
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Posición Inicial Número de Posiciones Número de Vias Tipo de Acción (Comando) Tipo de Retorno Caudal
Es la cantidad de posiciones o maniobras diferentes que una válvula direccional puede ejecutar o sea, permanecer bajo la acción de su funcionamiento. Las válvulas direccionales son siempre representadas por un rectángulo.
Es el número de conexiones de trabajo que la válvula posee. Son consideradas como vías de conexión de entrada de la presión, conexiones de utilización del aire y los escapes.
En los cuadros representativos de las posiciones, encontramos símbolos diferentes: Las flechas indican la inter-relación interna de las conexiones, pero no necesariamente el sentido del flujo.
La finalidad del código es hacer que el usuario tenga una instalación fácil de los componentes, relacionando las marcas de los orificios en el circuito con las marcas contenidas en las válvulas, identificando claramente la función de cada orificio. Esta propuesta es de forma numérica, según se muestra a continuación:
Las válvulas dotadas de este tipo de accionamiento son conocidas como válvulas de panel
El comando de la válvula es conseguido a través de un contacto mecánico sobre el accionamiento, colocado estratégicamente a lo largo de cualquier movimiento, para permitir el desarrollo de las secuencias operacionales
Un equilibrio de fuerzas es establecido en la válvula; y si se produce la despresurización de uno de los pistones, ocurre la inversión de la válvula.
Un impulso de presión, proveniente de un comando externo, es aplicado directamente sobre un pistón, accionando la válvula.
La presión de comando actúa en áreas diferentes, haciendo posible la existencia de una señal prioritaria y otra secundaria.
En las válvulas de dos posiciones, las conexiones son hechas en el cuadro de "retorno” (a la derecha del símbolo), cuando la válvula no esté accionada. Cuando esta accionada (posicionada al fin de curso de la posición inicial), las conexiones son hechas en el cuadro de accionamiento (a la izquierda del símbolo).
En las válvulas de tres posiciones, las conexiones son hechas en el cuadro central (posición neutra) cuando no son accionadas, o , en el cuadro correspondiente, cuando son accionadas.
El cuadro (posición) donde las conexiones son hechas, simbólicamente es fijo. Moviéndose el cuadro libre de conexiones. Posición Zero o reposo - es la posición adoptada por las partes internas de la válvula, cuando no está conectada ni accionada.
Posición inicial o salida - es la posición que una válvula, un cilindro etc., ocupan después de que son instalados en un sistema neumático, presurizado o electrizado. En un circuito, todas las válvulas y cilindros son siempre representados en su posición inicial.
VER INFORMACION EN ARCHIVO VALVULAS DISTRIBUIDORAS NEUMATICAS
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Transformador de red Rectificador Filtraje Estabilizador
La introducción de la señal puede hacerse con pulsador o con interruptor. El pulsador realiza una determinada conexión solamente mientras existe el accionamiento del mismo. Al soltarlo vuelve a ocupar la posición inicial. Sustituye a las válvulas neumáticas con reposición por muelle o monoestables. El interruptor también realiza una determinada conexión, pero para mantener dicha posición no hace falta un accionamiento continuo porque incorpora un enclavamiento mecánico que lo mantiene en esa posición. Sólo por un nuevo accionamiento regresa a la posición inicial. Se corresponde con las válvulas neumáticas biestables.
Ambas funciones, es decir contacto de cierre y de apertura, están ubicadas en un solo cuerpo, es un contacto de conmutación. Accionando el pulsador queda libre un circuito mientras se cierra el otro. Soltando el pulsador el muelle lleva los elementos de conexión a la posición inicial, invirtiendo los contactos.
La diferencia en los símbolos entre un pulsador y un interruptor consiste en que en el interruptor la línea de trazos que acciona el contacto aparece quebrada como en el caso de los enclavamientos vistos en los símbolos neumáticos. Los pulsadores o interruptores son necesarios en todos aquellos casos donde han de comenzar ciclos de trabajo o deban alcanzarse determinados desarrollos funcionales por la introducción de señales o donde haga falta un accionamiento continuo por razones de seguridad.
Cuando un vástago de un cilindro o bien una determinada pieza movida por él alcanzan una determinada posición, normalmente su fin de carrera, anterior o posterior, activan frecuentemente un elemento, denominado final de carrera que a su vez actuará sobre otro elemento.
• Detectores de posición inductivos • Detectores de posición capacitivos • Detectores de posición ópticos
El accionamiento del final de carrera se realiza por una pieza sobre un taqué, leva, palanca, rodillo, rodillo articulado o elemento similar.
Los finales de carrera sin contacto se pueden accionar magnéticamente. Son especialmente ventajosos cuando hace falta un alto número de maniobras. También encuentran aplicación cuando no existe sitio para el montaje de un interruptor final mecánico o cuando lo exigen determinadas influencias ambientales (polvo, arena, humedad).
Estos detectores tienen dos lengüetas de contacto que se encuentran en un tubo de vidrio lleno de gas inerte. Por efecto de un imán se cierra el contacto entre las dos lengüetas, de modo que puede fluir corriente eléctrica.
Los cilindros con interruptores de proximidad de accionamiento magnético no deben montarse en lugares con fuertes campos magnéticos (p. ej. máquinas de soldadura por resistencia). Por otra parte no todos los cilindros son aptos para la aplicación de estos finales de carrera sin contacto.
Los relés con los contactos en gas protector tienen una larga duración y están exentos de mantenimiento. Sus tiempos de conmutación son cortos (0,2 ms aprox.). El máximo número de maniobras por segundo es de unas 400. No obstante, la sensibilidad de respuesta alcanzable está limitada por su construcción.
Normalmente están provistos de tres conexiones eléctricas: • Conexión para la alimentación de tensión • Conexión a masa • Conexión para la señal de salida
En los detectores electrónicos, la conmutación no está a cargo de un contacto móvil. En vez de ello, la salida se conecta eléctricamente a la tensión de alimentación o a masa (= tensión de salida 0 V). En lo que respecta a la polaridad de la señal de salida, existen dos tipos de detectores electrónicos de posición: • En el caso de los detectores que conmutan a positivo, la salida tiene la tensión cero (OFF) si en la zona de reacción del detector no se encuentra una pieza. La aproximación de una pieza provoca la conmutación de la salida (ON), de modo que se aplica tensión de alimentación.
• En el caso de detectores que conmutan a negativo, se aplica tensión de alimentación en la salida si en la zona de reacción del detector no se encuentra una pieza. La aproximación de una pieza provoca la conmutación de la salida, con lo que la tensión es de 0 V.
Son sensores que advierten la presencia de un material metálico.
El campo magnético, que es dirigido hacia el exterior, es generado por medio del núcleo de ferrita semi-abierto de una bobina osciladora y de un apantallado adicional. Esto crea un área limitada a lo largo de la superficie activa del sensor de proximidad inductivo, la cual se conoce como zona activa de conmutación.
Un criterio importante para seleccionar los sensores de proximidad inductivos es el tamaño de la bobina incorporada en la cabeza del sensor. Cuanto más grande sea la bobina, mayor será la distancia de conmutación activa. Pueden alcanzarse distancias de hasta 250 mm.
La designación de las conexiones de los sensores de proximidad inductivos están estandarizadas. El símbolo se puede ver en la figura con las conexiones correspondientes según sea del tipo PNP o NPN. Muchos de los sensores de proximidad inductivos que se ofrecen actualmente en el mercado tienen las siguientes características de protección para garantizar un manejo sencillo y un funcionamiento seguro.
• Protección contra polaridad inversa (contra daños causados como resultado de invertir las conexiones) •
Protección contra cortocircuito (protege el cortocircuito de la salida contra el contacto tierra)
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Protección contra picos de tensión (contra sobretensiones transitorias)
• Protección contra rotura de cable (la salida se bloquea si la línea de alimentación se desconecta).
Estos sensores detectan la presencia de cualquier material. El principio de funcionamiento de un sensor de proximidad capacitivo, está basado en la medición de los cambios de capacitancia eléctrica de un condensador en un circuito resonante RC, ante la aproximación de cualquier material.
Estos sensores detectan la presencia de cualquier material. El principio de funcionamiento de un sensor de proximidad capacitivo, está basado en la medición de los cambios de capacitancia eléctrica de un condensador en un circuito resonante RC, ante la aproximación de cualquier material.
En un sensor de proximidad capacitivo, entre un electrodo "activo" y uno puesto a tierra, se crea un campo electrostático disperso. Generalmente también se halla presente un tercer electrodo para compensación de las influencias que pueda ocasionar la humedad en el sensor de proximidad.
Si un objeto o un medio (metal, plástico, vidrio, madera, agua), irrumpe en la zona activa de conmutación, la capacitancia del circuito resonante se altera. Este cambio en la capacitancia depende esencialmente de los siguientes parámetros: la distancia entre el medio y la superficie activa, las dimensiones del medio y su constante dieléctrica.
La sensibilidad (distancia de detección) de la mayoría de los sensores de proximidad capacitivos puede ajustarse por medio de un potenciómetro. De esta forma es posible eliminar la detección de ciertos medios. Por ejemplo, es posible determinar el nivel de un líquido a través de la pared de vidrio de su recipiente.
La máxima distancia de detección de un sensor de proximidad capacitivo viene determinada por medio de una placa de metal puesta a tierra. La tabla muestra las variaciones de las distancias del punto de conmutación con respecto a diferentes materiales. La máxima distancia de conmutación que puede obtenerse en los sensores de proximidad capacitivos industriales es de unos 60 mm.
Los sensores de proximidad ópticos utilizan medios ópticos y electrónicos para la detección de objetos. Para ello se utiliza luz roja o infrarroja. Los diodos semiconductores emisores de luz (LEDs) son una fuente particularmente fiable de luz roja e infrarroja.
La barrera de luz unidireccional tiene un emisor y un receptor separados en el espacio. Estos componentes están montados de tal manera que el haz de luz emitido por el emisor se proyecta directamente sobre el receptor (por ejemplo, un fototransistor)
Si un objeto, una pieza o, también, una persona, se interpone entre el emisor y el receptor, se interrumpe el haz de luz y se genera una señal que provoca una operación de conmutación (ON/OFF) en la salida.
En las barreras de luz de reflexión, el emisor y el receptor se encuentran uno junto al otro, montados en el mismo cuerpo. El reflector se encarga de reenviar el haz de luz proveniente del emisor hacia el receptor. El montaje se realiza de tal manera que el haz de luz emitido por el emisor se refleja casi totalmente hacia el receptor.
El emisor y el receptor del detector por reflexión están montados uno junto al otro en un mismo cuerpo. A diferencia de la barrera de luz de reflexión, el detector de reflexión no tiene un reflector propio. Más bien se aprovecha la capacidad de reflexión del objeto o de la pieza que se entra en la zona cubierta por el detector.
Si el haz de luz se topa con una pieza de superficie reflectante, la luz es dirigida hacia el receptor y así conmuta la salida del detector.
Presostato mecánico con señal de salida binaria El convertidor neumático – eléctrico transforma una señal neumática en otra eléctrica En el caso de un presostato mecánico, la presión actúa sobre la superficie de un émbolo. Si la presión es superior a la fuerza del muelle, el émbolo se desplaza y actúa sobre los contactos de los elementos de conmutación.
La versión más difundida de este tipo de sensor de presión es el presostato de membrana, en el que no se actúa mecánicamente sobre un contacto, ya que la salida conmuta de modo electrónico. Sobre una membrana se montan sensores sensibles a la presión o a la fuerza. La señal emitida se evalúa por una unidad electrónica. Cuando la presión supera un valor definido previamente, conmuta la salida.
Un relé es un interruptor accionado electromagnéticamente, en el que el circuito controlado y el circuito controlador están separados entre sí galvánicamente.
Dependiendo del tipo de relé, los contactos se abren o cierran. Si se interrumpe el flujo de corriente a través de la bobina, el inducido recupera su posición inicial mediante la fuerza de un muelle.
En la práctica se utilizan símbolos para los relés, para facilitar mediante una representación sencilla la lectura de esquemas de circuitos.
El relé se denomina K1, siendo sus conexiones A1 y A2 .El relé esquematizado tiene 4 contactos de cierre, la figura lo muestra claramente. Con relación a la numeración de los contactos que arrastra el relé la primera cifra es una numeración continua de los contactos. La segunda cifra, en el presente ejemplo, siempre 3 4, indica que se trata de un contacto de cierre
En la figura se trata de un relé también con 4 contactos, pero esta vez de apertura. También aquí se efectúa la numeración continua de la primera cifra, la segunda 1 y 2 indica que se trata de contactos de apertura.
Cuando hacen falta contactos distintos, se emplean relés con contactos de apertura, de cierre o de conmutación en un mismo elemento. La designación numérica es una gran ayuda en la práctica ya que facilita considerablemente la conexión de relés
Este tipo de relés tiene el cometido de conectar o desconectar determinados contactos, transcurrido un tiempo ajustable determinado tanto si son de apertura como de cierre.
Al aplicar tensión, es decir al accionar el pulsador S, empieza la cuenta del tiempo ajustado. Una vez alcanzado el tiempo ajustado, tiene lugar, la conmutación por medio de las conexiones 16 y 18.
Cerrando el contacto S pasa la corriente por la resistencia R1, que es ajustable. La corriente no tomará el camino hacia el relé K1, sino que llegará a través del conmutador de K1 hacia el condensador C. El condensador tarda un cierto tiempo en cargarse, una vez cargado se excitará el relé K1, que producirá la apertura o cierre de un circuito o bien la permutación de dos, como en el caso de la figura. Cuando se abre S, desexcita de inmediato al relé y se produce el proceso inverso. El tiempo de retardo depende de la resistencia R1, ajustable desde el exterior. La excitación del relé K1 cierra el circuito que une el condensador con la resistencia R2 por la que se descarga aquél, pudiendo empezar un nuevo proceso.
En el relé temporizador con retardo de desconexión al cierre del pulsador S aparece de inmediato una señal de salida.
Sólo una vez anulada la tensión de mando o la señal de entrada, comienza la cuenta atrás del tiempo de retardo ajustado.
Al accionar el pulsador S, el relé K1 se excita de inmediato y producirá así el efecto deseado. El condensador C se carga a través de la resistencia R2, después de que el contacto conmutador de K1 ha creado la unión entre ambos elementos. Pero una vez conectado el relé K1, el contacto K1 conmutará. Este estado queda mantenido. Sólo cuando el pulsador S vuelve a interrumpir el circuito, se descarga el condensador C a través de la resistencia ajustable R1 y del relé K1. Haciendo esto permanece el relé K1 aún en estado conectado, mientras el condensador se descarga. Sólo entonces vuelve a establecerse la posición inicial. Este caso también permite una comparación con la neumática.
La diferencia que existe entre las válvulas distribuidoras que pudiéramos llamar convencionales, y las electroválvulas se limita exclusivamente a su forma de maniobra. Las electroválvulas reúnen las ventajas de la electricidad y de la neumática y pueden ser consideradas convertidores electroneumáticos. Constan de una válvula neumática como medio de generar una señal de salida, y de un accionamiento eléctrico denominado solenoide. La aplicación de una corriente al solenoide genera una fuerza electromagnética que mueve la armadura conectada a la leva de la válvula. Las electroválvulas pueden ser monoestables o biestables. Las primeras tienen una sola bobina también llamada solenoide, y se reposicionan automáticamente mediante muelle en el momento en que se deja de actuar eléctricamente sobre el solenoide.
Las electroválvulas biestables disponen dos bobinas, una a cada lado; cuando se deja de actuar sobre una de ellas la válvula queda en la misma posición, siendo necesaria la actuación sobre la bobina contraria para que la válvula se invierta. Las bobinas pueden maniobrarse mediante corriente alterna o mediante corriente continua, siendo esto lo más frecuente.
Esta válvula de asiento, normalmente cerrada (NC) es actuada directamente por un solenoide y devuelta a su posición de reposo por un muelle. En esta válvula, la armadura del solenoide y la leva de la válvula forman una sola pieza que se denomina cabezal. La abertura del cabezal está conectado a escapes.
Cuando una corriente eléctrica (señal) se aplica a la bobina, se genera una fuerza electromotriz (FEM) que levanta la leva del asiento de la válvula cerrando el escape. El aire comprimido fluye desde 1 hacia 2 ya que 3 se halla cerrado por la parte superior de la leva. La leva está forzada contra el asiento de escape.
En estado de reposo, tiene la posibilidad de accionamiento manual.
Las aplicaciones típicas para este tipo de válvulas incluyen el control directo de pequeños cilindros de simple efecto, el pilotaje indirecto de otras válvulas mayores y la interrupción y descarga de líneas de aire en sistemas de control.
Cuando una corriente eléctrica (señal) se aplica a la bobina, se genera una fuerza electromotriz (FEM) que levanta la leva del asiento de la válvula cerrando el escape. El aire comprimido fluye desde 1 hacia 2 ya que 3 se halla cerrado por la parte superior de la leva. La leva está forzada contra el asiento de escape.
En estado de reposo, tiene la posibilidad de accionamiento manual.
Las aplicaciones típicas para este tipo de válvulas incluyen el control directo de pequeños cilindros de simple efecto, el pilotaje indirecto de otras válvulas mayores y la interrupción y descarga de líneas de aire en sistemas de control.
Esta válvula es idéntica a la normalmente cerrada excepto que se ha conectado de forma diferente para que esté abierta en reposo. En esta disposición, la alimentación 1 está conectada al cabezal. Al aplicar una señal eléctrica se levanta la leva, cerrando el asiento superior y con ello la alimentación. Al mismo tiempo, el asiento inferior libera el aire de la salida 2 hacia el escape 3. Muchas válvulas puede utilizarse indistintamente como NC y NA. Esta configuración (NA) es útil cuando se precisa una señal neumática sin que exista señal eléctrica, o cuando un cilindro de simple efecto debe tener el vástago extendido en su posición inicial.
La diferencia entre esta válvula y la de control directo es la adición de un servopilotaje interno. La válvula piloto puede considerarse como un amplificador, ya que la fuerza que genera el solenoide es amplificada por la válvula piloto, proporcionando una mayor fuerza de actuación. En estado de reposo, la alimentación en 1 actúa sobre el disco de asiento forzándolo contra la junta y bloqueando el paso hacia 2. La vía 2 se halla descargada a la atmósfera a través del escape 3.
La aplicación de una señal eléctrica levanta la leva del pilotaje abriendo la válvula auxiliar y el paso del aire 1 a través del conducto piloto hacia el émbolo de accionamiento de la válvula principal, desplazando la corredera que hace que fluya aire desde 1 hacia 2. Al mismo tiempo se cierra el escape 3 por la junta superior. Cuando la bobina queda sin tensión, el aire del pilotaje se descarga a través de la armadura del solenoide. La presión 1 se bloquea y se conecta 2 con 3.
La válvula de 5/2 vías realiza una función parecida a la de 4/2 vías. La diferencia es que tiene dos escapes independientes, mientras que la 4/2 tiene un único escape.
Dado el corto recorrido de actuación, las bajas fuerzas de fricción y el accionamiento por pilotaje, esta ejecución puede utilizar un solenoide pequeño, lo cual le proporciona un tiempo de respuesta breve.
En posición inicial, el muelle fuerza a la corredera de tal manera que conecta 1 con 2 y 4 con 5, mientras que 3 queda aislado (figura 6-28). Al activar el solenoide se abre la válvula auxiliar pasando aire al lado izquierdo de la corredera, desplazándose ésta, resultando que: El aire escapa de 2 hacia 3 El escape 5 se bloquea El aire fluye ahora de 1 hacia 4
Las válvulas mencionadas anteriormente utilizan un muelle para devolver la válvula a su estado inicial, es decir, el solenoide acciona la válvula en un sentido y el muelle lo hace en sentido opuesto. Por descontado, esto significa que al quedar sin tensión la bobina, la válvula regresa a su posición inicial.
Con válvulas de doble solenoide, el muelle se sustituye por otro solenoide. Suponiendo que la última señal aplicada fuera a la bobina derecha, el aire fluye de 1 hacia 2 mientras que 4 se descarga por 5. Al quitar la señal de dicha bobina la válvula permanece estable y no se producen cambios. Al aplicar una señal en la bobina izquierda, la válvula invierte y el aire fluye de 1 a 4 y 2se descarga por 3
A diferencia de la válvula con retorno por muelle, ésta permanece en posición estable incluso en caso de fallo de tensión, esto significaq ue la válvula es biestable, es decir, tiene un comportamiento memorizante. En circuitos electroneumáticos, esta característica tiene varias ventajas, entre ellas que basta un pulso de 10 ... 25 ms para disparar la válvula. La potencia eléctrica puede reducirse al mínimo. En circuitos con secuencias complejas, pueden mantenerse las posiciones de las válvulas y cilindros sin necesidad de recurrir a complicados enclavamientos del circuito.
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En la práctica, los componentes de un circuito electroneumático, a menudo alcanzan duraciones extremadamente largas y un número elevado de ciclos de conmutación. Los componentes neumáticos son muy robustos y si han sido seleccionados correctamente en la etapa de diseño, darán una larga vida útil.
Adicionalmente, la fiabilidad se incrementa con la correcta preparación del aire comprimido, instalaciones que permitan un fácil acceso, alineación correcta, control de las condiciones ambientales, tales como calor y daños mecánicos, así como con un mantenimiento regular. Las válvulas de potencia, que accionan dispositivos tales como actuadores lineales y rotativos, tienen como exigencia fundamental que permitan una rápida inversión del actuador cuando se aplica una señal al solenoide.
