Universidad Politécnica de Pachuca
P. E. Ingeniería Mecánica Automotriz
Asignatura: Hi Hidráulica y Neumática %uatrimestre &ru'o: (2!() del 2,1!
area !: Nomenclatura de "ál"ulas Periodo: Ene * A+r 2,1!
#$ -eca: 1, de -e+rero
Nom+re del Pro/esor: M. en M. &erardo 0illagmez &arcía
Nomenclatura de válvulas La función de las válvulas es permitir, orientar o detener el flujo de aire para distribuir el aire hacia los elementos de trabajo son conocidas también como válvulas distribuidoras. Constituyen los órganos de mando de un circuito. También son utilizadas en sus tamaos más pe!ueos como emisoras o captoras de seales para el mando de las válvulas principales del sistema, y a"n en funciones de tratamient tratamiento o de seales. #l mando de los actuadores actuadores neumáticos neumáticos se realiza realiza a través través de las válvulas válvulas de v$as, ya sea con accionamiento mecánico, manual, neumático o eléctrico. #l advenimiento de la electrónica en los campos industriales ha llevado a !ue estas válvulas de v$as se inclinen más hacia los accionamientos eléctricos. El ordenamiento de movimientos de los actuadores neumáticos se lleva a cabo a través de válvulas de vías. Para seleccionar las válvulas que controlarán el desplazamiento de los actuadores neumáticos veremos primeramente su clasificación y su funcionamiento. Las válvulas de vías tienen la función de dirigir el aíre a través de ellas para alimentar, desfogar yo bloquear alg!n componente neumático. Estas válvulas al igual que los actuadores neumáticos se representan por simbología normalizada que e"presa su funcionamiento, aunque no su construcción. #$ %omencl %omenclatu atura ra de los los puertos puertos de de válvula válvulass &eneral &eneralmen mente te las simbolo simbología gíass normal normaliza izadas das preten pretenden den repres represent entar ar con cada trazo trazo una funció función n específica. 'e esta manera tenemos que para las válvulas de vías su simbología se compone de lo siguiente(
2 12
1
3
%igura &' (álvulas de v$as v$as
Los cuadros representan posiciones de mando, y el no. de cuadros es igual al no. de posiciones de mando.
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Las fec)as indican las rutas que puede tomar el aire *dirección y sentido$.
La +- representa rutas bloqueadas.
ada uno de los puertos de una válvula tiene un uso específico, y se les clasifica de acuerdo a este uso y se les asigna un n!mero de identificación seg!n la norma /01.
2tilidades 2
4ccionamiento
5eposicionamiento
12
3 1 0uministro y venteos
2tilidades( 0on los puertos que comunican directamente a la válvula con el elemento de traba3o o de mando y control. 0uministro( Es el puerto por donde se alimenta d e aire comprimido a la válvula. 4ccionamiento( Es el medio por el cual la válvula pasa de una posición de mando a otra, en el caso de los accionamientos neumáticos recibe el nombre de pilota3e. 5eposicionamiento( Es el medio por el cual la válvula regresa a la posición de mando anterior. Posición de mando( Es la posición que tiene una válvula en la que ordena una acción específica en el estado de sus puertos. 6ías( 0on los puertos de mando por los que entra o sale el aire.
PUERTOS DE LA VÁLVULA UTILIZACIÓN SUMINISTRO ESCAPES PILOTAJES
IDENTIFICACIÓN SEGÚN ISO 2, 4, 6 1 3, 5, 7 1, 12, 14 Tabla &' )uertos de válvula
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P. E. Ingeniería Mecánica Automotriz 'e acuerdo a la tabla # es posible identificar a los puertos de las válvulas independientemente de la aplicación, nombrándolas de acuerdo a la cantidad de vías y numero de posiciones de mando, así como el tipo de accionamiento.
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V!"#$"% 3&2 NC '() %''*()%+*)-( 0(/ (-) 0$"%(/ . /0(*'*()%+*)-( 0(/ +$""
2
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3
V!"#$"% 3&2 NC '() %''*()%+*)-( 0(/ /(*""( . /0(*'*()%+*)-( 0(/ +$"" Tabla *' #jemplo de los puertos de válvulas
/dentificación de las vías 1riginalmente el código de identificación de vías, se deriva del código de componentes )idráulicos. La letra P para la vía de alimentación se deriva del inglés +Pump- que en )idráulica es la máquina que produce la energía fluida. La salida de una válvula 77 o 87 siempre está indicada con u na letra +4- y la segunda vía contraría a la primera con letra +9-. El escape era inicialmente indicado con 5 de +5etornodel aceite al depósito. La segunda vía de escape en una :7 era denominado con una 0 a)ora es 5# para la primera y 57 para la segunda. E/ puerto pilotado que conecta la potencia *aire a presión$ del conducto 4 era originalmente denominado por ; y el puerto que conecta la presión a 9 era denominado con una letra <. 'espués de 7= a>os e"istía un conflicto en lo que se refiere a la simbología )idráulica y neumática, un miembro del grupo de traba3o del /01 */nternational 0tandard 1rganization$ tuvo la idea de que la identificación de las vías se representaran con n!meros, delante de la letra para posteriormente llegar a la normatividad de /01 #7#?. @inalmente la normatividad da el n!mero +#- para el conducto de alimentación, los n!meros pares +7-, +A- para el conducto de salida, contrariamente a la utilización de los n!meros impares, e"cepto el n!mero +#-, los n!meros +8-, +:- se utilizan para los conductos de escape.
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P. E. Ingeniería Mecánica Automotriz Los conductos de pilota3e que permiten la cone"ión entre la alimentación +#- y la salida +7- se representan +#7-, mientras que los conductos de pilota3e que permiten la cone"ión entre la alimentación +#- y la salida +A- se representan con el numero +#A-. La tabla 8 muestra la las cuatro tipologías fundamentales posibles para la identificación de las vías en uso. Lo preferible es representar con n!meros. Alimentació n P P P 1
Salida NC
Salida NO
4 4 4 7
9 9 9 A
Escape de NC 5 5# E4 8
Escape de NO 0 57 E9 :
Pilotaje para NC ; ; P4 #7
Pilotaje para NO < < P9 #A
Tabla +' Cuatro tipolog$as pa ra identificación de las v$as
7$ Listado de válvulas neumáticas @igura
@unción de cone"ión
4plicación principal
77 1%1@@ 0in escape
Botores de aire y )erramientas neumáticas
87 %ormalmente cerrada %
ilindros de simple efecto *tipo +impulso-$ y se>ales neumáticas
87 %ormalmente abierto %1
ilindros de simple efecto *tipo +tracción-$
A7 one"ión entre salidas 4 y 9 con escape en com!n
ilindros de doble efecto
:7 one"ión entre salidas 4 y 9 con escapes separados
ilindros de doble efecto
:8 entro abierto( como para :7, pero con salidas 4 y b a escape cuando está en su posición centro :8 entro cerrado( como para :7, pero con posición centro con todas sus vías cerradas
ilindros de doble efecto con posibilidad de despresurizar el cilindro ilindros de doble efecto con posibilidad de detener el cilindro en cualquier posición
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:8 entro presurizado( como para :7 pero con presión en ambas vías de utilización en su posición centro
4plicaciones especiales
8$ 0imbología de 7 y 8 posiciones 6ías( llamamos así al n!mero de bocas de cone"ión del elemento de distribución. Pueden tenerse válvulas de 7, 8, A, : o más vías. %o es posible un n!mero de vías inferior a dos. Posiciones( se refiere al n!mero de posiciones estables del elemento de distribución. Las válvulas más comunes 7 o 8 posiciones, aunque algunos modelos particulares pueden tener más. Las válvulas direccionales se designan de acuerdo al n!mero de vías y al n!mero de posiciones de la forma siguiente( %C 6ías %C posiciones 77 dos vías dos posiciones 87 tres vías dos posiciones A7 cuatro vías dos posiciones :7 cinco vías dos posiciones :8 cinco vías tres posiciones %ormalmente, en los esquemas de cone"iones las unidades neumáticas se representan en estado de reposo. Las posiciones de conmutación de las válvulas se representan como cuadrados.
El n!mero de cuadrados corresponde al n!mero de posiciones de conmutación.
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P. E. Ingeniería Mecánica Automotriz Las funciones y los efectos se dibu3an en el interior de los cuadrados Las líneas indican el paso de flu3o. • Las flec)as indican el sentido de flu3o. •
Las cone"iones bloqueadas se representan por medio de líneas colocadas en ángulo recto entre sí.
Las tuberías de enlace se dibu3an en la parte e"terior de un cuadrado.
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P. E. Ingeniería Mecánica Automotriz A$ %omenclatura de admisión, escape y traba3o
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:$ ipos de accionador eléctricos y neumáticos 4ccionamiento por pilota3e neumático( Las válvulas principales *válvulas de control direccional$ pueden colocarse cerca de un cilindro o de otro actuador y activarse por control remoto, por medio de se>ales procedentes de válvulas o interruptores. 2na válvula monoestable pilotada por aire es accionada por la presión del aire que act!a sobre un embolo, y retorna a su posición normal gracias a un retorno neumático, un resorte mecánico o una combinación de ambos, cuando se elimina la presión de se>al.
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P. E. Ingeniería Mecánica Automotriz %igura &' (álvula de +* accionada por aire con retorno por muelle, asistido por retorno por aire
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P. E. Ingeniería Mecánica Automotriz El retorno asistido por aire utiliza un resorte de aire además de un resorte mecánico relativamente ligero, para una característica de fuerza más constante y una mayor fiabilidad. En la figura # se muestra un resorte de aire proporcionado por un paso interno desde la entrada de presión para actuar sobre el embolo de diámetro más peque>o. La presión aplicada, por medio del orificio de pilota3e al embolo de diámetro más grande, acciona la válvula. Este método de retorno del carrete se utiliza a menudo en dise>os de válvulas miniatura dado que requiere un espacio muy reducido.
%igura *' (álvula de - accionada por aire con retorno por resorte de aire
Las válvulas de accionamiento neumático tratadas )asta a)ora eran de tipo de pilota3e !nico o monoestable, sin embargo las válvulas accionadas neumáticamente más comunes para el control del cilindro tienen pilota3e doble y están dise>adas para permanecer en cualquier posición *biestables$ 4ccionamiento eléctrico *por solenoide$ Los sistemas electroneumáticos y controlados electrónicamente, se trataran en un pró"imo libro de esta serie y, de momento, es suficiente considerar el accionamiento eléctrico de las válvulas de control direccional. El accionamiento eléctrico de una válvula neumática es realizado por un solenoide y un n!cleo interno y, por lo tanto, las unidades se conocen generalmente como electroválvulas.
%igura +' (álvula de tipo de asiento vertical de retorno por resorte y accionamiento por solenoide de a** y b +*
L% #álvulas al igual que los actuadores neumáticos se representan por simbología normalizada que e"presa su funcionamiento, aunque no su construcción. Para seleccionar las válvulas que controlarán el desplazamiento de los actuadores neumáticos veremos primeramente su clasificación y su funcionamiento. 5eferencias [Creus, 2007] Creus, Solé Antonio (2007). Neumática e hidráulica. Carles Parcerisas Civit (3Q Editorial). ISBN: 84-267-1420-X
