Neumática e Hidráulica - Diagramas básicos y sistemas - Simbología neumática Diagramas Tipos de diagramas Diagramas pictóricos Diagramas en corte

Transcripción

1 Neumática e Hidráulica - Diagramas básicos y sistemas - Simbología neumática En los sistemas tanto neumáticos como hidráulicos de potencia fluida, mientras que tener un conocimiento de los componentes del sistema es esencial, es difícil de entender las interrelaciones de estos componentes al simplemente observar al sistema operar. El conocimiento de la interrelación del sistema es requerido para efectivamente solucionar problemas y mantener al sistema de potencia fluida en funcionamiento. Los diagramas proporcionados en publicaciones técnicas o gráficos son una valiosa ayuda en el entendimiento de la operación del sistema y en el diagnóstico de las causas del mal funcionamiento. Diagramas Es una representación gráfica de un conjunto o sistema que indica las diferentes partes y expresa los métodos o principios de operación. La habilidad para leer diagramas es un requerimiento básico para la comprensión de la operación del sistema de potencia fluida. Los símbolos proporcionan la base para un trabajo individual con los sistemas de potencia fluida. Algunas reglas aplicables a los símbolos gráficos para los diagramas fluidos son los siguientes: 1. Los símbolos muestran conexiones, recorridos de flujo, y la función del componente representado solamente. Los mismos no indican las condiciones que ocurren durante la transición de un recorrido al otro; ni indican la construcción del componente o sus valores, tales como la presión o régimen de caudal. 2. Los símbolos no indican la ubicación de los puertos, dirección de conmutación de las bobinas, o la posición de los elementos de control o componentes reales. 3. Los símbolos pueden ser rotados o invertidos sin alterar su significado excepto en casos de líneas de reservorios o múltiples de escape 4. Los símbolos pueden ser dibujados en cualquier tamaño 5. Cada símbolo es dibujado para mostrar la condición normal o neutral de cada componente, excepto que varios diagramas de circuitos sean provistos mostrando varias fases de la operación del circuito Tipos de diagramas Diagramas pictóricos Muestran la ubicación general y la apariencia real de cada componente, todas las cañerías interconectadas y la distribución general de cañerías. Este tipo de diagrama es a veces identificado como diagrama de instalación. Los diagramas de este tipo son invalorables para el personal de mantenimiento en la identificación y localización de los componentes del sistema. Fig. 1 - Diagrama pictórico de un sistema hidráulico ( 1- Unidad de filtrado;2- Bomba elevadora; 3- Tanque de gravedad; 4- Retorno al tanque de gravedad a través del enfriador externo; 5- Línea de desborde desde las bombas; 6- A manómetro; 7- Al acumulador hidráulico principal; 8- Desde línea auxiliar; 9- A manómetro; 10-Bomba principal; 11- Bomba de recirculación; 12- A manómetro; 13- A tanque auxiliar; 14- Desde tanque de suministro; 15- Bomba de drenaje; 16- Leyendas : Baja presión hidráulica, presión hidráulica media. ) Diagramas en corte Muestran las partes de trabajo internas de todos los componentes de potencia fluida en un sistema. Esto incluye controles y mecanismos actuadores en todas las cañerías interconectadas. Los diagramas en corte normalmente no usan símbolos.

2 Fig. 2- Diagrama en corte de un sistema neumático ( Referencias: 1- Servicio de suministro de aire de baja presión del barco; 2- Válvula globo; 3- Acumulador; 4- Filtro; 5- Lubricador; 6- Regulador; 7- Válvula globo de retención de clapeta; 8- Energizador cerrado de solenoide; 9- Silenciador; 10- Válvula de control de velocidad; 11- Válvula de control direccional ; 12- Válvula de retención; 13- Válvula de control de velocidad; 14- Restricción de flujo; 15- Pistón; 16- Vástago; 17- Cilindro operativo; 18- Leyendas : aire sin filtrar, aire filtrado, aceite, presión de aire de 80 a 100 psi, presión de aire venteado) Diagramas gráficos. El propósito principal de un diagrama gráfico (esquema) es permitir al personal de mantenimiento trazar el recorrido del fluido de componente a componente dentro del sistema. Este tipo de diagrama usa símbolos estándar para mostrar cada componente e incluye todas las cañerías interconectadas. Además, el diagrama contiene una lista de componentes, tamaño de caños, datos sobre la secuencia de operación y otra información pertinente. El diagrama gráfico no indica la localización física de varios componentes, pero muestra la relación de cada componente con otro dentro del sistema. Fig. 3- Diagrama gráfico de un sistema hidráulico. Referencias : 1. Actuador rotativo 2.Válvula de cierre 1 1/4" 3.Amortiguador de presión psi 4.Manómetro de psi 5.Válvula selectora rotativa manual psi 6.Válvula de control de presión 7.Bloque de manifold 8.Conmutador de presión psi 9.Válvula de 4 vías operada por solenoide de 1/4" 10.Válvula de 4 vías operada por piloto de 3/4" 11.Nada 12.Motor eléctrico

3 13.Manómetro de psi 14. Válvula de desplazamiento variable autooperada 15. Filtro de 10 micrones 16. Válvula selectora rotativa manual de 1/2" 17. Válvula de control de presión 18.Válvula selectora rotativa manual de 1/2" 19. Válvula de retención comun con bomba manual 20. Válvula de cierre de 1/2" 21. Válvula selectora rotativa manual de 3/8" 22. Bomba manual 23. Filtro de 10 micrones 24. Válvula de cierre 25. Cilindro selector LVR/LVP 26. Válvulas de alivio Tenga en cuenta que este último gráfico no indica la localización física de los componentes individuales con respecto a cada uno en el sistema. Por ejemplo, la válvula de 4 vías de ¾ de pulgadas, operada por solenoide (10), no necesariamente está localizada directamente sobre la válvula de alivio (26). El diagrama no indica, sin embargo, que la válvula de 4 vías está localizada en la línea de trabajo, entre la bomba de desplazamiento variable y la válvula selectora rotativa de 1 pulgada, y que la válvula dirige fluido hacia y desde el actuador rotativo. Diagramas combinados Un gráfico combinado usa una combinación de símbolos gráficos, de corte y pictóricos. Este gráfico además incluye todas las cañerías interconectadas. Simbología neumática SIMBOLOGIA NORMALIZADA Los sistemas de potencia hidráulicos y neumáticos transmiten y controlan la potencia mediante el empleo de un fluido presurizado (líquido o gas) dentro de un circuito cerrado. Generalmente, los símbolos que se utilizan en los diagramas de circuitos para dichos sistemas son, figuras, de corte y gráficos. Los símbolos de figuras, resultan muy útiles para mostrar la interconexión de los componentes. Es difícil normalizarlos a partir de una base funcional. Los símbolos de corte, hacen énfasis en la construcción. El dibujo de estos símbolos es complejo y las funciones de los componentes no se aprecian de inmediato. Los símbolos gráficos, hacen énfasis en la función y métodos de operación de los componentes. El dibujo de estos símbolos es sencillo. La función de los componentes y los métodos de operación son obvios. Los símbolos gráficos son capaces de cruzar las barreras lingüísticas y promueven el entendimiento universal de los sistemas hidráulicos y neumáticos. Los símbolos gráficos completos, proporcionan una representación simbólica tanto de los componentes, como de todas las características involucradas en el diagrama del circuito. Los símbolos gráficos compuestos son un conjunto organizado de símbolos completos o

4 simplificados, que usualmente representan un componente complejo. La Norma ANSI Y presenta un sistema de símbolos gráficos para sistemas de potencia hidráulicos y neumáticos. El propósito de esta norma es: Proporcionar un sistema de símbolos gráficos para sistemas hidráulicos y neumáticos con fines industriales y educativos. Simplificar el diseño, fabricación, análisis y servicio de los circuitos hidráulicos y neumáticos. Contar con símbolos gráficos para sistemas hidráulicos y neumáticos que sean reconocidos internacionalmente. Promover el entendimiento universal de los sistemas hidráulicos y neumáticos.

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7 Accionamiento de válvulas Según el tiempo de accionamiento se distingue entre: 1. Accionamiento permanente, señal continua La válvula es accionada manualmente o por medios mecánicos, neumáticos o eléctricos durante todo el tiempo hasta que tiene lugar el reposicionamiento. Este es manual o mecánico por medio de un muelle. 2. Accionamiento momentáneo, impulso La válvula es invertida por una señal breve (impulso) y permanece indefinidamente en esa posición, hasta que otra señal la coloca en su posición anterior. Características de construcción de válvulas distribuidoras Las características de construcción de las válvulas determinan su duración, fuerza de accionamiento, racordaje y tamaño. Según la construcción, se distinguen los tipos siguientes: Válvulas de asiento esférico disco plano émbolo Válvulas de corredera émbolo y cursor disco giratorio Válvulas de asiento En estas válvulas, los empalmes se abren y cierran por medio de bolas, discos, placas o conos. La estanqueidad se asegura de una manera muy simple, generalmente por juntas elásticas. Los elementos de desgaste son muy pocos y, por tanto, estas válvulas tienen gran duración. Son insensibles a la suciedad y muy robustas. Las válvulas de asiento presentan el problema de que el accionamiento en una de las posiciones de la válvula debe vencer la fuerza ejercida por el resorte y aquella producto de la presión. Esto hace necesario una fuerza de accionamiento relativamente alta. En general presentan un tipo de respuesta pequeña, ya que un corto desplazamiento determina que pase un gran caudal. La fuerza de accionamiento es relativamente elevada, puesto que es necesario vencer la resistencia del muelle incorporado de reposicionamiento y la presión del aire. Válvulas de asiento esférico Estás válvulas son de concepción muy simple y, por tanto, muy económicas. Se distinguen por sus dimensiones muy pequeñas. Un muelle mantiene apretada la bola contra el asiento; el aire comprimido no puede fluir del empalme P hacia la tubería de trabajo A. Al accionar el taqué, la bola se separa del asiento. Es necesario vencer al efecto la resistencia M muelle de reposicionamiento y la fuerza del aire comprimido. Estas válvulas son distribuidoras 2/2, porque tienen dos posiciones (abierta y cerrada) y dos orificios activos (P y A). Con escape a través del taqué de accionamiento, se utilizan también como válvulas distribuidoras 3/2. El accionamiento puede ser manual o mecánico. Transmisión de señales por medios neumáticos. Cuando, en el sitio donde se mide la variable física, el ruido eléctrico o el peligro de explosión no permiten el uso de cableado, podemos transmitir señales por medios neumáticos para que sean convertidas al modo eléctrico en lugares distantes

8 Caudal de válvulas Los datos de pérdida de presión y de caudal de aire de válvulas neumáticas son muy interesantes para la persona que las aplique. Para la elección de las válvulas deben conocerse: - Volumen y velocidad de cilindro - Cantidad de conmutaciones exigidas - Caída de presión admisible Es indispensable, pues, marcar las válvulas neumáticas con su caudal nominal VN. En el cálculo de los valores de paso deben tenerse en cuenta diversos factores. En la medición,, el aire fluye a través de la válvula en un solo sentido. Se conoce la presión de entrada, y puede medirse la de salida. La diferencia entre estos dos valores es igual a la presión diferencial Ap. Con un caudalímetro se mide la cantidad de aire que pasa a través de la válvula. El valor VN es un valor de calibración, referido a una presión de 600 kpa (6 bar), una caída de presión Ap kpa (1 bar) y una temperatura de 293 K (20 C Si se trabaja con otras presiones, caídas de presión y temperaturas, hay que calcular con el valor VN (caudal de aire). Al objeto de evitar pesadas operaciones de cálculo, los datos pueden tomarse de un monograma. La lectura de éste ha de mostrarse con ayuda de unos ejemplos.

9 Válvulas de bloqueo Son elementos que bloquean el paso M caudal preferentemente en un sentido y lo permiten únicamente en el otro sentido. La presión de lado de salida actúa sobre la pieza obturadora y apoya el efecto de cierre hermético de la válvula. Ejemplo: El vástago de un cilindro debe salir al accionar un mando manual o un pedal. Mando de un cilindro de simple efecto Mando de un cilindro de doble efecto