3.6 Circuito generador de potencia

 En la práctica, en vez de dibujar reiteradamente cada uno de estos símbolos de los dispositivos empleados en la producción y tratamiento del aire comprimido, se simplifican con el siguiente símbolo.

Unidad de mantenimiento

4. Distribución y mantenimiento del aire comprimido

4.1. Redes de distribución

La red distribuidora está compuesta por un conjunto de tuberías que conducen el aire comprimido con las menores pérdidas posibles hasta los puntos de consumo.

Las tuberías pueden ser metálicas concretamente de cobre, hacer o latón y también de plástico..Los tubos suelen ser de fácil instalación y resistentes a la corrosión; las uniones se realizan por soldadura y con racores.

El diámetro de las tuberías depende de las necesidades de caudal de la instalación, teniendo en cuenta otros factores como la caída de P producida por las pérdidas de carga, la longitud de las tuberías, etc….La humedad del aire comprimido provoca condensación en el interior de las tuberías que hay que eliminar para evitar la corrosión, por ello las tuberías de las líneas de distribución se deben inclinar con una pendiente 1.5-2% e instalar grifos de evacuación en los puntos más bajos de la instalación.  

La red de distribución siempre debe ser cerrada, con el fin de que la presión de servicio sea más estable, y a ser posible con interconexiones, ya que de este modo se obtiene el control independiente de los diversos tramos.

4.2. Mantenimiento del aire comprimido

 Para evitar posibles averías de los diferentes elementos de la instalación, se debe acondicionar el aire comprimido. La unidad de mantenimiento retiene las impurezas que arrastra el aire por la red, establece y mantiene el aire a una presión determinado y proporciona al aire comprimido el lubricante necesario para disminuir los rozamientos internos de los diversos componentes y reducir por tanto su desgaste. Así la unidad consta de las siguientes partes:

· Filtro:

libera al aire comprimido de todas las impurezas y del vapor de agua que lleva en suspensión.

· Regulador

Su misión es establecer y mantener la presión de salida lo más estable posible, independientemente de las variaciones que sufra la presión de red y del consumo

de aire.

· Lubricador:

suministra una pequeña dosis de aceite en las piezas móviles de los elementos neumáticos aumentando así su  rendimiento.

5. ELEMENTOS DE DISTRIBUCIÓN Y REGULACIÓN

5.1 Válvulas de dirección y distribución

Las conducciones a los diferentes conductos se identifican por medio de letras mayúsculas o de números, así tenemos:

–  Alimentación de presión P ó 1.

– Conductos de trabajo o utilización    A,B,C ….ó 2,4,6….

– Escapes o evacuaciones de aire R,S,T,…… ó 3,5,7,…..

– Conductos de pilotaje o tomas de mando X,Y,Z… ó 12, 14, 16,…

– Fuga L ó 9.

El sistema de accionamiento de una válvula es el medio para conseguir que adopte las diferentes posiciones de trabajo, así podemos distinguir los siguientes tipos:

· Accionamiento manual:

se realiza generalmente mediante pulsador, palanca o pedal.

· Accionamiento mecánico:

se realiza mediante pulsador, rodillo o muelle.

· Accionamiento neumático:

se realiza neumáticamente por presión, por depresión, por presión diferencial o por servopilotaje.

Accionamiento eléctrico:

se realiza mediante un electroimán o relé, o bien mediante un electroimán servopilotado.

5.1.1. Válvulas distribuidoras

a
) Válvulas 2/2 (mando manual y retorno por muelle)

En posición de reposo un muelle comprime la bola contra su asiento y así impide el paso de aire. Cuando una fuerza externa actúa sobre el mando, la bola baja, permitiendo así el paso del aire.

B) Válvulas 3/2 ( mando manual y retorno por muelle)

En la posición de reposo la vía 1 está cerrada por la presión aplicada sobre el platillo, mientras que la vía 2 se comunica con el escape 3. Cuando se acciona la válvula, la vía 3 queda cerrada y el aire comprimido circula de 1 hacia 2.

C) Válvulas 4/2 ( cuatro vías dos posiciones)

Permiten el paso del aire en ambas direcciones; cuando está en reposo la vía de entrada 1 está conectada con la utilización 2, mientras que la otra utilización 4 está puesta a escape. Veremos que con esta vávula se puede gobernar un cilindro de doble efecto pues al accionarla la entrada de aire 1 se comunica con la utilización 4 y la 2 se pone a escape.

D) Válvulas 5/2 ( mando neumático y retorno neumático)

Se pueden considerar una ampliación de las válvulas 4/2 y la diferencia está en que poseen una vía más (lleva dos escapes), pero sin embargo resultan más baratas de construir que las anteriores. Así cuando está en reposo permite el paso de 1 a 2 y la utilización 4 se pone a escape 5. Al accionar la válvula se comunica 1 con 4 y 2 con el escape 3.

E) Válvulas 4/3

Está accionada manualmente por medio de una palanca exterior que hace girar una corredera en forma de disco. Las tres posiciones son fijas y están dotadas de un enclavamiento mecánico.

En la posición de la izquierda la alimentación 1 está comunicada con la utilización 4 y la utilización con e escape 3. En la posición opuesta, 1 se comunica con 2 y 4 con 3. En la posición central todas las vías se encuentran cerradas provocando el bloqueo del aire comprimido. En ocasiones en la posición central se comunica la utilización 1 con el escape 3 y así se produce una liberación del aire comprimido.

5.1.2. Válvulas de dirección

A) Válvulas antirretorno

Permiten la circulación del aire comprimido en un único sentido quedando bloqueado su paso en sentido contrario. La obturación del paso puede lograrse con una bola, membrana, etc., impulsada por la propia presión de trabajo o bien con la ayuda complementaria de un muelle.

B) Válvulas selectoras

Permiten la circulación de aire desde dos entradas opuestas a una sola salida común. Así el aire entra por el conducto de la derecha desplaza a la bola hacia la izquierda, bloquea esta salida y se va a la utilización 2. En el caso de que el aire entre por la izquierda la bola se desplazará hacia la derecha y el aire circulará igualmente a la utilización 2. 

Esta válvula se utiliza cuando se desea mandar una señal desde dos puntos distintos, se le conoce con el nombre de módulo O por la denominación que recibe en lógica digital.

C) Válvulas de simultaneidad

Se utilizan cuando se necesitan dos o más condiciones para que una señal sea efectiva. Cuando tenemos sólo señal de presión por una de las dos entradas (1), ella misma bloquea su circulación hacia la utilización 2. Sólo cuando están presentes las dos señales de entrada 1 se tiene por salida 2. Se le conoce con el nombre módulo Y por la denominación que recibe en lógica digital.

D) Válvulas reguladoras de caudal

Existen dos tipos de reguladores: de un solo sentido (unidireccional) y de dos sentidos. El primero es el más utilizado, en él el aire penetra por el orificio de alimentación (izquierda), éste presiona sobre las membranas, cerrando el paso del aire. De esta forma sólo si la cabeza del tornillo de regulación está subida podrá pasar aire entre ésta y las dos membranas. En cambio cuando el aire viene de la derecha la presión del aire levanta las membranas permitiendo el paso del aire sin encontrar obstáculos.

 en la figura se ve el regulador de caudal de dos sentidos donde regulando el tornillo se consigue regular el caudal de aire en ambos sentidos hasta poder llegar a obstruirlo por completo

E) Válvulas de escape rápido

Su misión es evacuar aire rápidamente de cualquier recipiente (normalmente de la cámara que se está vaciando en un momento determinado en un cilindro de doble efecto), para así conseguir un aumento de velocidad de actuación. 

El aire entra por el orificio de alimentación 1 desplazando la membrana y bloquea el escape 3 y conecta el orificio 2 con el que se llena el recipiente. Cuando cesa la alimentación en 1, el aire a presión acumulado mueve la membrana hacia 1y sale con rapidez por el escape 3.

6. ACTUADORES NEUMÁTICOS

Son los elementos de los circuitos neumáticos que transforman la energía del aire comprimido en trabajo útil. Existen principalmente los siguientes tipos:

6.1. Cilindros de simple efecto

Como su nombre indica están constituidos por un cilindro hueco que tiene en su interior un émbolo. Se caracterizan porque tienen una sola entrada de aire.

Cuando reciben aire a presión el émbolo se desplaza y puede ejercer fuerza de empuje a través del vástago. Cuando cesa la entrada de aire a presión, el émbolo retrocede impulsado por un muelle que lo devuelve a su posición inicial expulsando así también el aire por donde entró.

Así vemos que este tipo de cilindros sólo puede realizar trabajo cuando se desplaza el vástago, es decir, en una sola carrera del ciclo.

Estos cilindros se utilizan para realizar trabajos que exijan desplazamientos cortos, en los que el vástago no realice carreras superiores a 100mm.

6.2. Cilindros de doble efecto

Los cilindros de doble efecto tienen dos entradas de aire, una en cada extremo. Así el émbolo se mueve hacia la derecha y hacia la izquierda dependiendo de por dónde le entre el aire comprimido.

 Son capaces de producir trabajo útil en los dos sentidos, ya que se dispone de una fuerza activa tanto en el avance como en el retroceso. Cuando el aire comprimido entra por la parte posterior desplaza al émbolo y hace salir al vástago (avance). Para que el émbolo vuelva a su posición inicial (retroceso) tiene que entrar aire comprimido por la entrada que tiene en la parte delantera.

 Se emplea así en los casos en los que el émbolo tiene que realizar también una función en su retorno a la posición inicial. 

La carrera de estos cilindros suele ser más larga 200mm que en los cilindros de simple efecto.

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