Tema para Tecnología Industrial II sobre neumática.

1. UNIDAD 8
Automatización
Neumática

2. 8.1. Principios físicos de aplicación en
neumática.
a) Presión Relativa
Experimento de Otto
Von Guericke (1654)

3. 8.1. Principios físicos de aplicación en
neumática.
b) Caudal
Se define CAUDAL como el volumen de fluido que atraviesa una determinada sección
transversal de una conducción por cada unidad de tiempo.
Q= Caudal Metros cúbicos por hora
V = Volumen m3/h
S = sección transversal de la Litros por minuto
conducción l/min
l = longitud Litros por segundo
t = tiempo l/s
v = velocidad

4. 8.1. Principios físicos de aplicación en
neumática.
c) Humedad
Se llama Humedad atmosférica al contenido de vapor de agua del aire.
Humedad absoluta: es la masa de vapor de agua que hay en cada unidade de
volumen (g/m3)
Humedad relativa: es el cociente entre la masa de vapor de agua que existe en
un volumen de aire (mv) y la que habría si ese volumen de aire estuviese
saturado a igual temperatura(ms).
Hr= mv /ms
Grado de humedad o humedad específica: es el cociente entre las masas de
vapor y de aire seco contenidas en un mismo volumen.
X= mv /mseco

5. 8.2. Simbología neumática
ISO 1219/ UNE 101 149-86

6. 8.3. Producción del aire comprimido
El compresor es la parte del circuito donde se produce el aire comprimido y podría
definirse como una maquina o dispositivo que toma aire con unas determinadas
condiciones y lo impulsa a una presión superior a la de entrada.
Los compresores se diferencian por:
Su caudal,
su relación de compresión,
entendiendo esta como el número
adimensional que relaciono las presiones
de entrada y salida del aire del
compresor..
Se diferencian dos tipos:
Los de émbolo (baratos y ruidosos)
Los giratorios y rotativos.

7. 8.3. Producción del aire comprimido
a) Compresores de émbolo.
Son los más usados por su bajo precio y por que permiten trabajar con un rango de
caudales y relaciones de compresión variables.

8. 8.3. Producción del aire comprimido
b) Compresores rotativos.
Compresor de Paletas Compresor de tornillo

9. 8.4. Red de distribución y tratamiento del aire.
a. Red de distribución
Es el conjunto de tuberías que conduce el
aire comprimida a todos los elementos del
circuito neumático.
El diámetro de la tubería depende de la
velocidad de circulación, la pérdida de
presión, la presión de trabajo, la longitud y
las estrangulaciones.
Suelen ser de acero y las uniones por
soldadura por sus bajas pérdidas de
presión, tienen el inconveniente de la fácil
oxidación.
Las canalización de plástico se usan para
bajas presiones.

10. 8.4. Red de distribución y tratamiento del aire.
b. Depósitos y acumuladores
Los depósitos tiene como misión mantener
un nivel de presión adecuado en el circuito
neumático. (Producción)
Los acumuladores son similares a los
depósitos pero de menor tamaño y sirven
para mantener la presión en unos niveles
similares en todo el circuito. (Consumo)

11. 8.4. Red de distribución y tratamiento del aire.
c. Tratamiento del aire comprimido
Se trata de acondicionar el aire para eliminar impurezas
y humedad.
Fallos habituales del circuito:
a) Desgaste rápido de las juntas.
b) Válvulas agarrotadas por el aceite depositado.
c) Silenciadores obstruidos.
d) Excesiva agua condensada en el filtro del aire.
Los fallos debidos a la humedad son:
a) Corrosión
b) Eliminación de lubricantes.
c) Perturbaciones en funcionamiento de las válvulas.
d) Ensuciamiento y daños en lugares de trabajo.

12. 8.5. Elementos de trabajo: actuadores
de movimiento lineal.
Convierten la energía del aire
comprimido en un movimiento
lineal que puede ser de avance o de
retroceso.

13. 8.5. Elementos de trabajo: actuadores
de movimiento lineal.
a. Cilindro de simple efecto.

14. 8.5. Elementos de trabajo: actuadores
de movimiento lineal.
b. Cilindro de doble efecto.

15. 8.5. Elementos de trabajo: actuadores
de movimiento lineal.
c. Cálculo de la fuerza de accionamiento.

16. 8.5. Elementos de trabajo: actuadores
de movimiento lineal.
d. Consumo de aire.
Por consumo se entiende la
cantidad de aire comprimido que
necesita un cilindro neumático
para funcionar correctamente.
Se estudia en condiciones
normales según norma ISO R554
Temperatura de 20 ºC.
Presión de 1013 mbar.
Humedad relativa del 60%.

17. 8.5. Elementos de trabajo: actuadores
de movimiento lineal.
e. Esfuerzos sobre el vástago de un cilindro.
Está sometido a esfuerzos de:
a) compresión.
b) Tracción.
c) Pandeo

18. 8.6 Elementos de mando: válvulas
a. Representación esquemática de válvulas

19. 8.6 Elementos de mando: válvulas
a. Representación esquemática de válvulas

20. 8.6 Elementos de mando: válvulas
b. Constitución de las válvulas distribuidoras.
A grandes rasgos una válvula se compone de
un cuerpo o estructura básica, un elemento
móvil, y unos elementos de accionamiento,
para permutar el estado de la válvula.
En el cuerpo están definidos los conductos
interno y los orificios de salida.
El elemento móvil es aquel con cuyo
desplazamiento se van a obtener las
distintas posiciones, puede ser de asiento
de bola o de corredera.

21. 8.6 Elementos de mando: válvulas
c. Tipos de accionamiento de
las válvulas distribuidoras.

22. 8.6 Elementos de mando: válvulas
d. Forma constructiva de algunas válvulas distribuidoras.
VALVULA DISTRIBUIDORA 2/2

23. 8.6 Elementos de mando: válvulas
d. Forma constructiva de algunas válvulas distribuidoras.
VALVULA DISTRIBUIDORA 3/2

24. 8.6 Elementos de mando: válvulas
d. Forma constructiva de algunas válvulas distribuidoras.
VALVULA DISTRIBUIDORA 4/2

25. 8.6 Elementos de mando: válvulas
d. Forma constructiva de algunas válvulas distribuidoras.
VALVULA DISTRIBUIDORA 5/2

26. 8.6 Elementos de mando: válvulas
d. Forma constructiva de algunas válvulas distribuidoras.
VALVULA DISTRIBUIDORA 5/2

27. 8.6 Elementos de mando: válvulas
e. Válvulas de bloqueo
VÁLVULA ANTIRRETORNO

28. 8.6 Elementos de mando: válvulas
e. Válvulas de bloqueo
VÁLVULA SELECTORA

29. 8.6 Elementos de mando: válvulas
e. Válvulas de bloqueo
VÁLVULA de SIMULTANEIDAD

30. 8.6 Elementos de mando: válvulas
e. Válvulas de bloqueo
VÁLVULA ESTRANGULADORA
UNIDIRECCIONAL

31. 8.6 Elementos de mando: válvulas
e. Válvulas de bloqueo
VÁLVULA REGULADORA DE
FLUJO

32. 8.6 Elementos de mando: válvulas
e. Válvulas de bloqueo
Válvula
VÁLVULA REGULADORA DE limitadora de
PRESIÓN presión
Se usa en todo productor
de aire como válvula de
seguridad

33. 8.6 Elementos de mando: válvulas
e. Válvulas de bloqueo
Válvula
VÁLVULA REGULADORA DE reductora
PRESIÓN
Se basan en una membrana cuyo
movimiento se encarga de regular la
presión de salida.
Esta presión siempre es menor que la
de entrada

34. 8.7 Detectores neumáticos
Existen detectores neumáticos que captan la posición o presencia de un objeto y
otros que realizan la misma función, pero detectando los cambios en magnitudes
físicas, como la presión
Los sensores se dividen en los siguientes grupos:
a) Captadores de presión.
• Presostatos.
• Captadores de umbral de presión.
b) Captadores de posición.
• Por contacto.
• Microválvulas distribuidoras de accionamiento mecánico.
• Captadores de fuga.
• Sin contacto.
• Captadores de proximidad o réflex.
• Captadores de paso o barrera de aire.
c) Amplificadores de señal.
d) Contadores neumáticos.

35. 8.7 Detectores neumáticos
A
. Captadores de presión Presostatos

36. 8.7 Detectores neumáticos
A
. Captadores de presión Captadores
de umbral
de presión
Aire

37. 8.7 Detectores neumáticos
B . Captadores de posición Captadores de fuga

38. 8.7 Detectores neumáticos
B . Captadores de posición Captadores de
proximidad

39. 8.8. Diseño de circuitos neumáticos
A. Consideraciones generales sobre el diseño de circuitos neumáticos.
Proceso de diseño
1. Planteamiento del problema.
 Cuadro de secuencias.
 Diagrama de movimientos.
 Diagramas GrafCet.
2. Diseño del circuito provisional
3. Cálculos de fuerzas, recorridos y tiempos.
4. Construcción y montaje.

40. 8.8. Diseño de circuitos neumáticos
A. Consideraciones generales sobre el diseño de circuitos neumáticos.
Plano de situación
Es la representación esquemática del
mecanismo. Muestra, de una forma muy
simple, la ubicación y disposición de los
elementos motrices en una máquina.

41. 8.8. Diseño de circuitos neumáticos
A. Consideraciones generales sobre el diseño de circuitos neumáticos.
Diagramas Espacio - Fase
Diagramas de Movimiento
Se define FASE como el
cambio de estado de
cualquier unidad
operativa.
Recomendaciones: Pueden haber fases intermedias si fuera
 Las fases deberán quedar representadas necesario.
horizontalmente y con distancias identicas. La numeración y designación de las fases
El espacio no se representará a escala. es libre.
Con varias unidades (1, ½,…) no se La designación de la unidad respetiva se
tomarán distancias verticales muy pequeas apuntará a la izquierda del diagrama
entre los recorridos. (cilindro A)

42. 8.8. Diseño de circuitos neumáticos
B. Esquemas neumáticos.
Es el plano de representación de todos los elementos, con los
conductos y líneas de conexión y con los símbolos y nomenclatura
normalizados.
Las normas para dicha representación son:
 Los elementos de trabajo se representarán siempre en posición horizontal.

43. 8.8. Diseño de circuitos neumáticos
B. Esquemas neumáticos.
Es el plano de representación de todos los elementos, con los
conductos y líneas de conexión y con los símbolos y nomenclatura
normalizados.
Las normas para dicha representación son:
 Los finales de carrera no se representaran en su posición normal. Suelen colocarse bajo los
órganos de gobierno, y en el lugar que ocupan en el circuito se dibujará una línea con número
indicador.

44. 8.8. Diseño de circuitos neumáticos
B. Esquemas neumáticos.
Es el plano de representación de todos los elementos, con los
conductos y líneas de conexión y con los símbolos y nomenclatura
normalizados.
Las normas para dicha representación son:
Los circuitos se dibujan, generalmente, en la posición de partida, o sea, los elementos no están
accionados. Si se diera el caso de que alguno tuviera que ser activado se indicaría con una flecha.

45. 8.8. Diseño de circuitos neumáticos
B. Esquemas neumáticos.
Es el plano de representación de todos los elementos, con los
conductos y líneas de conexión y con los símbolos y nomenclatura
normalizados.
Las normas para dicha representación son:
Para evitar errores se numeran los distintos elementos, siguiendo una orden determinado que
los clasifica por grupos.
 Los elementos de trabajo van numerados por este orden: 1.0, 2.0, 3.0,…

46. 8.8. Diseño de circuitos neumáticos
B. Esquemas neumáticos.
Es el plano de representación de todos los elementos, con los
conductos y líneas de conexión y con los símbolos y nomenclatura
normalizados.
Las normas para dicha representación son:
Para evitar errores se numeran los distintos elementos, siguiendo una orden determinado que
los clasifica por grupos.
 Los órganos de gobierno llevan: 1.1, 2.1,… La primera cifra indica el grupo al que
pertenecen, la segunda, “1”, que se trata de un distribuidor de mando u órgano de
gobierno.

47. 8.8. Diseño de circuitos neumáticos
B. Esquemas neumáticos.
Es el plano de representación de todos los elementos, con los
conductos y líneas de conexión y con los símbolos y nomenclatura
normalizados.
Las normas para dicha representación son:
Para evitar errores se numeran los distintos elementos, siguiendo una orden determinado que
los clasifica por grupos.
Los captadores de información se nombran con 1.2, 1.4, 2.2,2.4,…. Y 1.3, 1.5, 2.3, 2.5,…
La primera cifra indica el grupo y la segunda, si es par, que influye en la salida del vástago y
si es impar, en el retroceso del mismo

48. 8.8. Diseño de circuitos neumáticos
B. Esquemas neumáticos.
Es el plano de representación de todos los elementos, con los
conductos y líneas de conexión y con los símbolos y nomenclatura
normalizados.
Las normas para dicha representación son:
 Los elementos de trabajo se representarán siempre en posición horizontal.
 Los finales de carrera no se representaran en su posición normal. Suelen colocarse bajo los
órganos de gobierno, y en el lugar que ocupan en el circuito se dibujará una línea con número
indicador.
 Los circuitos se dibujan, generalmente, en la posición de partida, o sea, los elementos no están
accionados. Si se diera el caso de que alguno tuviera que ser activado se indicaría con una flecha.
 Para evitar errores se numeran los distintos elementos, siguiendo una orden determinado que
los clasifica por grupos.
 Los elementos de trabajo van numerados por este orden: 1.0, 2.0, 3.0,…
 Los órganos de gobierno llevan: 1.1, 2.1,… La primera cifra indica el grupo al que
pertenecen, la segunda, “1”, que se trata de un distribuidor de mando u órgano de
gobierno.
 Los captadores de información se nombran con 1.2, 1.4, 2.2,2.4,…. Y 1.3, 1.5, 2.3, 2.5,…
La primera cifra indica el grupo y la segunda, si es par, que influye en la salida del vástago y
si es impar, en el retroceso del mismo

49. 8.8. Diseño de circuitos neumáticos
C. Diagramas de Mando
Representa el estado de conmutación de un elemento de control en funcion de la fase
o el tiempo.
Tiene como misión detectar la presencia de señales de presión permanentes.
Para el trazado del diagrama de mando se recomienda lo siguiente:
 El diagrama de mando se trazará en lo posible en combinación con el diagrama
de movimientos.
Las fases o bien los tiempos se aplicarán horizontalmente.
 La distancia vertical de las líneas de movimientos se realiza a voluntad.

50. 8.9 Tipos de Mando
A. Mandos Directos. Mando de cilindros
de simple efecto

51. 8.9 Tipos de Mando
A. Mandos Directos. Mando de cilindros
de simple efecto

52. 8.9 Tipos de Mando
A. Mandos Directos. Mando de cilindros
de simple efecto

53. 8.9 Tipos de Mando
A. Mandos Directos. Mando de cilindros
de doble efecto

54. 8.9 Tipos de Mando
A. Mandos Directos. Mando de cilindros
de doble efecto

55. 8.9 Tipos de Mando
A. Mandos Directos. Mando de cilindros
de doble efecto

56. 8.9 Tipos de Mando
A. Mandos Directos. Mando de cilindros
de doble efecto

57. 8.9 Tipos de Mando
B. Mandos Indirectos. Mando de cilindros
de doble efecto

58. 8.9 Tipos de Mando
B. Mandos Indirectos. Mando de cilindros
de doble efecto

59. 8.9 Tipos de Mando
B. Mandos Indirectos. Mando de cilindros
de doble efecto

60. 8.9 Tipos de Mando
B. Mandos Indirectos. Mando de cilindros
de doble efecto