PROBLEMAS DE NEUMÁTICA 1. Expresa en bar una presión de 4 75 atm. 2. Expresa en unidades del SI una presión de 3 atm y una de 6 75 bar. 3. Determina en L/min el caudal de una tubería por la que circulan 2 4 m 3 de aire durante media hora. 4. Calcula la fuerza que ejercerá una masa de aire comprimido sobre un pistón de 2 cm de radio si la presión es de 0 02961 atm. Y si el pistón tuviera un radio de 3 cm? Qué conclusión puedes sacar? 5. Calcula la presión ejercida sobre un pistón de 20 mm de diámetro si la fuerza obtenida es de 1200 N. 6. Cuá será el diámetro del pistón en un circuito neumático si la presión ejercida por la masa de aire comprimido es de 8 bar y la fuerza con que se desplaza el vástago es de 3.000 N? 7. Calcula el caudal de un circuito hidráulico sabiendo que el volumen que atraviesa una sección del circuito es de 3 hl en 30 minutos. 8. Determina la fuerza ejercida por el émbolo de un cilindro sabiendo que tiene 50 cm 2 de superficie y que la presión neta ejercida sobre él es de 4 bar. 9. Determina la fuerza que realizará un cilindro de simple efecto de 80 mm de diámetro y 20 mm de carrera sabiendo que está sometido a una presión de 6 bar. 10. Calcula la fuerza efectiva en el avance y en el retroceso que desarrolla un cilindro de doble efecto sometido a una presión de 10 bar si los diámetros del émbolo y del vástago son, respectivamente, 20 mm y 8 mm. 11. Calcula la fuerza efectiva que ejerce un cilindro de doble efecto en las carreras de avance y retroceso sabiendo que el émbolo tiene un diámetro de 16 mm y el vástago, de 6 mm; la presión del aire comprimido es de 10 bar. 12. Un cilindro neumático, cuyo émbolo tiene 30 cm 2 de superficie, abre las ventanas de un invernadero cuando llega a una cierta temperatura. Si el recorrido del émbolo, es decir, su carrera es de 40 cm y la presión en el circuito es de 5 bar, calcula: a. Tiempo que tarde en abrir la ventana si el caudal es de 24 l/min, sabiendo que el volumen del cilindro es V = S L, siendo S la superficie del émbolo y L la carrera. b. Fuerza que realiza el émbolo sobre la ventana. 13. Calcula la fuerza de un cilindro de doble efecto que tiene las siguientes características: Diámetro del cilindro: 80 mm. 1
Diámetro del vástago: 25 mm. Presión de trabajo: 6 kp/cm 2. 14. Queremos diseñar un cilindro de simple efecto que utilice en su funcionamiento un volumen de aire de 800 cm 3, cuya presión de trabajo sea 12 3 kp/cm 2 y cuya longitud sea 29 cm. a. Halla el diámetro de ese cilindro. b. Calcula las fuerzas de ese cilindro. 15. Necesitamos que el vástago de un cilindro de doble efecto efectúe una fuerza de 160 N en su carrera de avance con una presión del aire de 6 bar. Calcula el diámetro del émbolo. 16. Dibuja el esquema eléctrico de un circuito eléctrico provisto de un generador, un fusible, un interruptor y un motor eléctrico. Indica qué elementos serían sus equivalentes en un circuito neumático. 17. Copia en tu cuaderno y completa el siguiente cuadro sobre la relación entre los elementos componentes de los circuitos eléctricos, neumáticos e hidráulicos. Circuitos Eléctrico Neumático Hidráulico Elemento Bomba generador Componentes Elementos de transporte Tubería Elementos actuadores Cilindro, motores Elementos de mando y control Válvulas 18. Representa gráficamente un compresor alternativo y explica su funcionamiento. 19. Representa gráficamente los cilindros de simple y doble efecto, y explica brevemente su funcionamiento. 20. Explica las características de esta válvula: 2
21. Representa simbólicamente una válvula 2/2 NC con mando por rodillo y retorno por muelle. 22. A partir de la secuencia de figuras, describe el funcionamiento de la válvula 2/2 de asiento plano. 23. Explica las características de la válvula aquí representada: 24. Indica el número de vías y posiciones, el accionamiento y el retorno de la válvula que aparece representada a continuación. 25. Indica el número de vías y posiciones, el accionamiento y el retorno de las siguientes válvulas: 26. Identifica las siguientes válvulas y explica su funcionamiento. 3
27. Por qué son necesarios los elementos de protección y mantenimiento? Cuáles son estos elementos? 28. De qué material está constituido el secador de un circuito neumático? Cómo funciona el filtro y para qué sirve? 29. Dibuja el circuito neumático que aparece a continuación empleando esta vez, una válvula 3/2 con accionamiento por pedal y retorno por muelle. Qué otros accionamientos se podrían utilizar para activar una válvula 3/2 en un circuito similar? Represéntalos. 30. Estas imágenes representan el proceso de accionamiento de un cilindro de doble efecto por medio de una válvula 5/2 NA. - Explica el proceso que tiene lugar tanto en el avance del vástago como en su retroceso. - Representa simbólicamente el dispositivo formado por el cilindro y la válvula. 31. Qué señal alcanzará la salida en una válvula de simultaneidad si las presiones en X e Y son distintas? Es esto lo que ocurre en el esquema que aparece a continuación? En dicho esquema, aparece un conector en T, cuál es su función? Realiza también el diagrama espacio-fase. 32. El circuito representado anteriormente, podría servir para reducir el volumen de las latas de refresco para facilitar su reciclaje. Constituye el circuito que aparece a continuación otra solución al problema de reducir el volumen de las latas? 4
33. Diseña un circuito neumático para controlar, mediante un pulsador, el ascenso y el descenso de la cabina del siguiente ascensor. 34. Indica el nombre y describe el funcionamiento de los componentes que aparecen en el siguiente circuito. Explica qué ocurre cuando accionamos el pulsador y cuando dejamos de accionarlo. Realiza el diagrama espacio-fase. 35. Nombra todos los componentes del circuito neumático representado a continuación. En el caso de las válvulas, indica tipo y vías/posiciones, accionamiento y retorno, si procede. 5
36. Explica detalladamente qué ocurre cuando se acciona los pulsadores en el circuito anterior. Realiza el diagrama espacio-fase. 37. Diseña un circuito de accionamiento de un cilindro en el que sea necesario para su activación que estén pulsadas dos válvulas 3/2 a la vez. Si solo se presiona una válvula el cilindro no se activa. 38. Qué diferencia hay en el circuito de la figura con el del ejercicio anterior? Di la relación de elementos empleados y realiza el diagrama espacio-fase. 39. En el circuito neumático de la figura, se pide: a. Explicar el funcionamiento del circuito. 6
b. Identificar los componentes del circuito. c. Realizar el diagrama espacio-fase. 40. En el circuito neumático de la figura, se pide: a. Explicar el funcionamiento del circuito. b. Identificar los componentes del circuito. c. Realizar el diagrama espacio-fase. 41. Para el circuito neumático de la figura inferior, se pide: a. Funcionamiento del circuito. b. Componentes del circuito. c. Diagrama espacio-fase. 7
42. En el circuito neumático de la figura, se pide: a. Explicar el funcionamiento del circuito. b. Identificar los componentes del circuito. c. Realizar el diagrama espacio-fase. 43. Para el circuito neumático de la figura inferior, se pide: a. Funcionamiento del circuito. b. Componentes del circuito. c. Diagrama espacio-fase. 8
44. En el circuito neumático de la figura, se pide: a. Explicar el funcionamiento del circuito. b. Identificar los componentes del circuito. c. Realizar el diagrama espacio-fase. 45. Para el circuito neumático de la figura inferior, se pide: a. Funcionamiento del circuito. b. Componentes del circuito. c. Diagrama espacio-fase. 46. Realiza un esquema neumático que cumpla las siguientes condiciones: Se desea gobernar un cilindro de D/E de forma que su avance se produzca de forma regulada al activar un pulsador, mientras que el retroceso se origine rápidamente al actuar en otro pulsador distinto. 9
47. Diseña un circuito neumático con una válvula selectora y un cilindro de simple efecto que permita abrir una puerta de un autobús desde dos pulsadores. 48. Diseña los siguientes circuitos con estas condiciones: a. Un circuito neumático de tal modo que el vástago del cilindro se accione mediante un pulsador y vuelva a su posición inicial mediante un muelle. b. Un circuito neumático que mueva el cilindro del apartado anterior desde dos pulsadores accionados al mismo tiempo. c. El circuito anterior utilizando una válvula de simultaneidad. 49. Diseña los circuitos siguientes: a. Un circuito que disponga de 1 cilindro de simple efecto controlado por una válvula de 3 vías y 2 posiciones con mando por pedal y retorno por muelle b. Un circuito que disponga de 1 cilindro de doble efecto controlado por una válvula de 5 vías y 2 posiciones, con mando eléctrico y retorno por muelle. c. Un circuito que disponga de 2 cilindros de simple efecto, que actúan a la vez comandados por una válvula de 3 vías y 2 posiciones con mando manual y retorno neumático temporizado. 50. Diseña un circuito neumático para la siguiente maniobra: El vástago de un cilindro de doble efecto, en su carrera de avance, hace descender la cuchilla de una cortadora de papel. Para evitar accidentes, el operario debe pulsar simultáneamente con las dos manos para iniciar la maniobra En el diseño, deberás utilizar: Cilindro de doble efecto. Válvula distribuidora 4/2 con mando neumático y retorno por muelle. Dos válvulas 3/2 con mando por pulsador y retorno por muelle. 51. Diseña un circuito neumático para gobernar independientemente dos cilindros A y B, de modo que el vástago de A haga avanzar una pieza y el B estampe sobre ella una marca. El avance de cada uno de los cilindros debe poder regularse. En el diseño deberás utilizar: Dos cilindros de doble efecto. Dos válvulas 4/2 con mando por palanca y retorno por muelle. Dos válvulas reguladoras de caudal unidireccional. 10