Definición. En la electroneumática los actuadores siguen siendo neumáticos, pero las válvulas de gobierno mandadas neumáticamente son sustituidas por electroválvulas activadas con electroimanes en lugar de ser pilotadas con aire comprimido. Un sistema electroneumático consta de un circuito neumático simple y de al menos un circuito eléctrico. El circuito eléctrico está formado por: Elementos eléctricos para la entrada de señales, elementos eléctricos para el procesamiento de señales y elementos eléctricos convertidores de señales.
Diagrama de elementos.
Elementos de entrada de señales. Pulsadores electromecánicos
Son elementos que introducen señales eléctricas al circuito y que iniciaran o detendrán el funcionamiento del sistema. Estos botones funcionan solo mientras se estén pulsando.
Elementos de entrada de señales. Interruptores electromecánicos:
Son elementos de entrada con características de enclavamiento, es decir al presionarse mantendrán la posición hasta que se les presione de nuevo
Elementos de entrada de señales. Finales de carrera:
Son elementos de entrada que detectan determinadas posiciones de piezas de maquinaria u otros elementos de trabajo.
Elementos de entrada de señales. La
válvula
de
solenoide:
es
un
dispositivo
operado eléctricamente, y es utilizado para controlar el flujo de líquidos o gases en posición completamente abierta o completamente cerrada. El solenoide es una forma simple de electroimán que consiste de una bobina de alambre de cobre aislado, o de otro conductor apropiado, el cual está enrollado en espiral alrededor de la superficie de un cuerpo cilíndrico, generalmente de sección transversal circular (carrete). Cuando se envía corriente eléctrica a través de estos devanados, actúan como electroimán, tal como se ilustra en la figura.
Elementos de entrada de señales. Electroválvula 3/2 mando electromagnético
Electroválvula 5/2 doble pilotaje electromagnético
Elementos de entrada de señales. Relevador:
El relevador es un interruptor controlado por
electroimán la conexión y desconexión entre sus terminales nos será realizada por el usuario , sino que un electroimán será el encargado de mover las piezas necesarias para que el interruptor cambie de posición.
Diseño de Circuitos Neumáticos.
El diseño de circuitos consiste a partir de una serie de premisas. Para realizar este tipo de problemas es recomendable seguir un protocolo de actuación, de modo que no dejemos ningún paso sin realizar y contribuya al repaso de la técnica de ejecución cada vez que realicemos un ejercicio.
Diseño de Circuitos Neumáticos. El método consistiría en seguir los siguientes pasos: . Se debe concretar con frases claras, concretas, concisas y sencillas, para evitar confusiones y errores, las necesidades que se precisan cubrir al resolver del problema al que nos enfrentamos.
En primer lugar se tiene que optar por que tipo de receptores o actuadores se van a elegir para solucionar el problema. Generalmente se debe elegir entre cilindros de simple o doble efecto, teniendo en cuenta que los cilindros de simple efecto solamente realizan trabajo durante una carrera, el movimiento de recuperación del muelle solamente sirve para que el vástago del cilindro regrese a la posición inicial.
Diseño de Circuitos Neumáticos. Según el tipo de cilindro que se vaya a emplear, así se deben elegir las válvulas distribuidoras, tendiendo en cuenta que los cilindros de simple efecto tienen una sola vía de alimentación lo que condiciona que la válvula distribuidora será 3/2. Mientras que los cilindros de doble efecto tienen dos vías de trabajo, lo que obliga a que su distribuidora sea del tipo 4/2 ó 5/2.
La posición en que se encuentran los receptores en el instante inicial, determinarán como estarán conectados los conductos internos de la válvula distribuidora.
Diseño de Circuitos Neumáticos. Por la vía de pilotaje de la izquierda de la válvula distribuidora, conectaremos la combinación de órdenes necesarias para provocar, que ésta adquiera la posición necesaria que dará lugar a la salida del vástago del cilindro. Se emplean válvulas selectoras (órdenes O) o válvulas de simultaneidad (órdenes Y), o combinación de ellas, para responder a las órdenes que requiera el circuito.
Por la vía de pilotaje de la derecha de la válvula distribuidora conectaremos la combinación de órdenes necesarias para provocar, que ésta adquiera la posición necesaria que dará lugar a la entrada del vástago del cilindro.
Diseño de Circuitos Neumáticos. Si fuese necesario, por necesidades del problema, se intercalarían, entre las órdenes de movimiento y las vías de pilotaje de la válvula distribuidora, los temporizadores convenientes, según se necesite que retarden la conexión o la desconexión de las órdenes de pilotaje.
En las vías de alimentación y escape de los cilindros se conectarán los equipos adecuados, (válvulas de regulación unidireccional, o válvulas de escape rápido), para conseguir regular la velocidad del movimiento de salida o entrada de los vástagos de los cilindros.
Diseño de Circuitos Neumáticos. Todas las válvulas del circuito deben estar alimentadas a partir de un compresor y un acondicionador de aire. En algunas instalaciones a la salida del equipo acondicionador se suele conectar una válvula paro/marcha (P/M), para cortar o habilitar la alimentación de los circuitos conectados al compresor.
Al terminar el diseño, es conveniente verificar el funcionamiento, y se deben introducir las modificaciones que consideramos que mejoran el resultado. Se debe tener en cuenta que en los problemas de diseño, no hay una solución única.
Diseño de Circuitos Neumáticos. El diseño de circuitos se representa en diagrama en base a la siguiente estructura y nomenclatura:
Diseño de Circuitos Neumáticos. 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...
Diseño de Circuitos Electroneumáticos. Para controlar una electroválvula se requiere de un circuito de control eléctrico. En electroneumática las representaciones de dichos circuitos se hacen mediante diagramas escalera.
Diseño de Circuitos Electroneumáticos. Un diagrama de escalera es un esquema eléctrico estandarizado que emplea símbolos para describir la lógica de un circuito eléctrico de control, en algunos casos los diagramas de escalera son considerados como las instrucciones para el alambrado de los circuitos de control. Es importante hacer notar que un diagrama de escalera no indica la localización física de los componentes.
Diseño de Circuitos Electroneumáticos. Existen dos maneras de representar los diagramas escalera, con simbología americana y europea, en la figura siguiente se muestran los principales símbolos de ambas.
Americano
Europeo
Simbología Electroneumática.
Elementos de un Diagrama Escalera.
En las imágenes previas L y N, representan Línea y neutro o positivo y negativo de una fuente.
Recomendaciones para la construcción de un diagrama escalera
Los diagramas de escalera, solo deben mostrar los elementos de control y señalización tales como: Interruptores, relevadores, contactores, lámparas indicadoras, etc. Los componentes de salida tales como bobinas, lámparas, relevadores de control, electroválvulas, etc., deben localizarse siempre a la derecha. Los componentes de entrada tales como: botones pulsadores, interruptores de límite y cualquier otro elemento de mando, deben localizarse a la izquierda. Los escalones deben ir numerados. Todos los componentes deben etiquetarse. Solo debe considerarse un elemento de salida por escalón. Se representan únicamente los contactos que están en uso. Las líneas verticales siempre representan la potencia de alimentación.
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Ing. David Antonio Córdoba Jáquez.
