UTE
Hidráulica y Neumática
Funcionamiento del compresor de aire
15 de noviembre del 2013 FUNC!N"#ENT! C!#$%E&!% 'E "%E 1(!b)etivos Objetivo General:
Estu Estudi diar ar y apre aprend nder er el *unc *uncio iona nami mien ento to de los los sistemas +idráulicos y neumáticos mediante el *uncionamiento de un compresor de aire y un banco de pruebas +idráulico( Objetivos Específicos:
denti denti*ic *icar ar los di*ere di*erente ntess elemen elementos tos,, compo componen nentes tes o partes partes -ue -ue con*orman los sistemas +idráulicos y los sistemas neumáticos( Conocer las di*erentes ares en las cuales se puede aplicar el sistema neumático en la industria 2( #arc #arco o te.r te.ric ico o
Válvulas neumáticas.
E/isten di*erentes clases de válvulas -ue y las podemos clasi*icar de la siuiente manera(
1( álv álvul ulas as de dist distri ribu buci ci.n .n(( Como Como su prop propio io nomb nombre re indi indica ca son son las las enca encar rad adas as de dist distri ribu buir ir el aire aire comp compri rimid mido o en los los di*e di*ere rent ntes es actuadores neumáticos, por e)emplo, los cilindros(
2( álvu álvulas las de blo-ueo blo-ueo(( &on válvul válvulas as con la capaci capacidad dad de blo-uea blo-uearr el paso del aire comprimido cuando se dan ciertas condiciones en el circuito(
3( álvulas reuladoras( "-u nos encontramos con las válvulas -ue reulan el caudal y las válvulas -ue reulan la presi.n(
( álvulas secuenciales( 4as válvulas neumáticas son considerados elementos de mando, de +ec+o, necesitan o consumen poca enera y a cambio, son capaces de obernar una enera muy superior( "simismo, cada clase de válvula mencionado tiene sus di*erentes tipos
El cilindro es una pie6a +ec+a con metal *uerte por-ue debe soportar a lo laro de su vida 7til un traba)o a alta temperatura con e/plosiones constante de combustible, lo -ue lo somete a un traba)o e/cesivo ba)o condiciones e/tremas( Una arupaci.n de cilindros en un motor constituye el n7cleo del mismo, conocido como blo-ue del motor(
"CTU"'!%E& NEU#8TC!& 4NE"4E& El cilindro neumático consiste en un cilindro cerrado con un pist.n en su interior -ue desli6a y -ue transmite su movimiento al e/terior mediante un vástao( &e compone de las tapas trasera y delantera, de la camisa donde se mueve el pist.n, del propio pist.n, de las )untas estáticas y dinámicas del pist.n y del anillo rascador -ue limpia el vástao de la suciedad( 4os cilindros neumáticos independientemente de su *orma constructiva, representan los actuadores más comunes -ue se utili6an en los circuitos neumáticos( E/isten dos tipos *undamentales de los cuales derivan construcciones especiales( 9 Cilindros de simple e*ecto, con una entrada de aire para producir una carrera de traba)o en un sentido( 9 Cilindros de doble e*ecto, con dos entradas de aire para producir carreras de traba)o de salida y retroceso( Cilindros de simple e*ecto Un cilindro de simple e*ecto desarrolla un traba)o s.lo en un sentido( El :mbolo se +ace retornar por medio de un resorte interno o por al7n otro medio e/terno como caras, movimientos mecánicos, etc( $uede ser de tipo ;normalmente dentro< o ;normalmente *uera<( 4os cilindros de simple e*ecto se utili6an para su)etar, marcar, e/pulsar, etc( Tienen un consumo de aire alo más ba)o -ue un cilindro de doble e*ecto de iual tama=o( &in embaro, +ay una reducci.n de impulso debida a la *uer6a contraria del resorte, as -ue puede ser necesario un diámetro interno alo más rande para conseuir una misma *uer6a( Tambi:n la adecuaci.n del resorte tiene como consecuencia una lonitud lobal más lara y una
lonitud de carrera limitada, debido a un espacio muerto( Tipos de cilindros de simple e*ecto Cilindros de :mbolo, cilindros de membrana, cilindros de membrana enrollable( Cilindros de :mbolo Cilindros de doble e*ecto 4os cilindros de doble e*ecto son a-uellos -ue reali6an tanto su carrera de avance como la de retroceso por acci.n del aire comprimido( &u denominaci.n se debe a -ue emplean las dos caras del :mbolo >aire en ambas cámaras?, por lo -ue estos componentes s pueden reali6ar traba)o en ambos sentidos( &us componentes internos son prácticamente iuales a los de simple e*ecto, con pe-ue=as variaciones en su construcci.n( "lunas de las más notables las encontramos en la culata anterior, -ue a+ora +a de tener un ori*icio roscado para poder reali6ar la inyecci.n de aire comprimido >en la disposici.n de simple e*ecto este ori*icio no suele prestarse a ser cone/ionado, siendo su *unci.n la comunicaci.n con la atm.s*era con el *in de -ue no se produ6can contrapresiones en el interior de la cámara?( Cuando el espacio disponible para el cilindro es limitado, el cilindro neumático sin vástao es la elecci.n( $uede tener una carrera relativamente lara de unos @00 mm y mayor( Cilindro neumático uiado Uno de los problemas -ue presentan los cilindros convencionales es el movimiento de iro -ue puede su*rir el vástao, ya -ue el pist.n, el vástao y la camisa del cilindro son de secci.n circular, por lo -ue ninuno de ellos evita la rotaci.n( En alunas aplicaciones la rotaci.n libre no es tolerable por lo -ue es necesario al7n sistema anti iro( Uno de los sistemas -ue aparte de la *unci.n anti iro tiene otras venta)as es el cilindro neumático uiado -ue contiene dos o más pistones con sus vástaos, lo -ue da luar a una *uer6a doble de la de los cilindros convencionales( Cilindros de doble e*ecto multiposici.n( Consisten en dos o más cilindros de doble e*ecto acoplados en serie( 'os cilindros con carreras di*erentes permiten obtener cuatro posiciones di*erentes del vástao( Cilindros tándem Está constituido por dos cilindros de doble e*ecto -ue *orman una unidad( Aracias a esta disposici.n, al aplicar simultáneamente presi.n sobre los dos :mbolos se obtiene en el vástao una *uer6a de casi el doble de la de un cilindro normal para el mismo diámetro(
Cilindros Símbolo:Descripción:
De simple efecto. etorno por muelle.
De simple efecto. etorno por fuer!a e"terna.
De doble efecto.
De doble efecto con amorti#uador.
De doble efecto con doble vásta#o.
De simple efecto telescópico.
$ineal sin vásta#o.
3( 'atos t:cnicos
Cilindros neumáticos
Válvulas %eumáticas
4as válvulas son elementos -ue mandan o reulan la puesta en m arc+a, el paro y la direcci.n, as como la presi.n o el caudal del *luido enviado por una bomba +idráulica o almacenado en un dep.sito( 4as posiciones de las válvulas distribuidoras se representan por medio de cuadrados( 4a cantidad de cuadrados yu/tapuestos indica la cantidad de posiciones de la válvula distribuidora(
Simbolo#ía
&'(OS DE V)$V*$)S %E*+)&'C)S: denominación "B9A&F5309E9 descripción 53 válvula base9monta)e cuadro de
distribuci.n códi#o de "B9A&F5309E9 correspondencia ndustriepneumatiD catálo#o D" pá#ina denominación "B9E%F3209NA9 descripción 32 válvula de palanca con rodillo9enc+u*e
al costado códi#o de "B9E%F3209NA9 correspondencia ndustriepneumatiD catálo#o D" pá#ina denominación "B9E4F3209NA9 descripción 32 cone/i.n enc+u*e palanca con rodillo
abatible códi#o de "B9E4F3209NA9 correspondencia ndustriepneumatiD catálo#o D" pá#ina denominación "B9E&F3239NA9 descripción 32 válvula de ma6a9monta)e cuadro de
distribuci.n9cone/i.n códi#o de "B9E&F3239NA9 correspondencia ndustriepneumatiD catálo#o D" pá#ina denominación "B9E%F3209N!9 descripción 32 válvula de palanca con rodillo9enc+u*e
al costado códi#o de "B9E%F3209N!9 correspondencia ndustriepneumatiD catálo#o D" pá#ina
"B9E4F3209N!9
denominación descripción 32 cone/i.n enc+u*e palanca con rodillo
abatible códi#o de "B9E4F3209N!9 correspondencia ndustriepneumatiD catálo#o D" pá#ina denominación "B9E&F3239N!9 descripción 32 válvula de ma6a9monta)e cuadro de
distribuci.n9cone/i.n códi#o de "B9E&F3239N!9 correspondencia ndustriepneumatiD catálo#o D" pá#ina denominación "B9E&F3209NA91@ descripción 32 válvula de ma6a códi#o de "B9E&F3209NA91@ correspondencia ndustriepneumatiD catálo#o D" pá#ina denominación "B9E%F3209NA91@ descripción 32 válvula de palanca con rodillo códi#o de "B9E%F3209NA91@ correspondencia ndustriepneumatiD catálo#o D" pá#ina denominación "B9E4F3209NA91@ descripción 32 válvula de retroceso de vaco códi#o de "B9E4F3209NA91@ correspondencia ndustriepneumatiD catálo#o D" pá#ina
( 'ise=ar una *ic+a t:cnica, con datos de las válvulas del taller y el cilindro de doble e*ecto del taller( C!#$%E&!% El motor el:ctrico del compresor enera el iro y alimenta de movimiento al compresor de paletas rotatorias >caso del compresor de la UTE?, El mismo -ue creara un depresi.n de donde absorberá aire del ambiente pasara por la cámara y lo comprimirá enviándolo al recipiente, caso nuestro de 20 litros apro/imadamente( 4os man.metros miden la presi.n -ue se enera en el interior del compresor, en el caso de -ue midan apro/imadamente 1#$a, desconectaran el suministro el:ctrico al motor el cual de)ara de +acer *uncionar al compresor y de)ara de introducir aire a presi.n en el cilindro o bombona del compresor(
'atos Tiempo de Cara 2 seundos Tiempo de 'escara @ seundos olumen del Cilindro 10 litros $resi.n 1 #$a 'iámetro #anuera de salida 0(005 metros 4a *uer6a acumulada en el compresor >Fac? es Presion x tiempo de descarga x
FacG
¿ tiempo de descarga x (
(
1
diametro
)
de manguera
1
volumen del tanque del compresor
¿
)
1000000
N m
FacG
x 60 S 2
¿ 267 S x (
(
1 0.005 m
1 3
0.01 m
)
)
¿
FacG ,3 N C4N'%!& NEU#"TC!& 4os cilindros neumáticos *uncionan mediante la descara de aire de un con)unto compresor de aire, la enera almacenada en la bombona en *orma de aire comprimido en un circuito neumático por la presi.n *luirá el aire por la ca=eras el mismo -ue entrara al cilindro y empu)ara un embolo, el cual producira un movimiento lineal y producirá un traba)o(
5( "ne/os (
C!#$%E&!% "4U4"
Ianco de $ruebas
$ist.n de &imple E*ecto
$ist.n de doble e*ecto
(9Conclusiones y discusiones
'ebido a la alta presi.n interna del compresor, por la condensaci.n se *orma aua, la cual debe ser e/trada de su interior por medio de una llave de des*oue -ue posee en la parte in*erior del tan-ue de almacenamiento ya -ue esto ocupa espacio en el interior y almacena y una menor cantidad de aire( Un compresor es una má-uina -ue almacena aire construida para aumentar la presi.n de dic+o *luido y de esta manera ampli*icar la *uer6a aplicada( En un sistema +idráulico tenemos aplicaci.n de *uer6as a trav:s de la presi.n -ue e)ercen los *luidos aseosos( 4os sistemas neumáticos son sistemas -ue utili6an el aire u otro as como medio para la transmisi.n de se=ales yo potencia( El proceso de traba)o de un compresor puede clasi*icarse en tres *ases( 4a eliminaci.n de partculas ruesas, el secado y la preparaci.n *ina del aire( El sistema neumático traba)a con presiones muc+o menores -ue el sistema +idráulico( •
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