(Aplicaciones en Ingeniería
Industrial)
- Válvula
antirretorno - Válvula selectora de
circuito - Limitación del caudal de
escape: (estrangulación secundaria) - Regulador unidireccional, con
estrangulador regulable mecánicamente (con
rodillo) - Válvula de escape
rápido - Expulsor
neumático - Válvula de
simultaneidad - Válvula limitadora de
presión - Válvula de
secuencia - Válvulas de
cierre - Válvula distribuidora
5/4 - Multivibrador
- Válvula distribuidora
3/2 con divisor binario - Programador
- Resumen
- Bibliografía y Sitios WEB
de interés para Ingenieros
Industriales
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.
Las válvulas antirretorno impiden el paso
absolutamente en un sentido; en el sentido contrario, el aire circula con
una pérdida de presión mínima. La
obturación en un sentido puede obtenerse mediante un cono,
una bola, un disco o una membrana.
Símbolo:
Válvula antirretorno, que | |
Válvula antirretorno con |
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menú superior
Válvula selectora de
circuito
También se llama válvula antirretorno. de
doble mando o antirretorno doble.
Esta válvula tiene dos entradas X y Y y una
salida A. Cuando el aire comprimido entra por la entrada X, la
bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A.
Inversamente, el aire pasa de Y a A cuando la entrada X
está cerrada. Cuando el aire regresa, es decir, cuando se
desairea un cilindro o una válvula, la bola, por la
relación de presiones, permanece en la posición en
que se encuentra momentáneamente.
Válvula selectora de circuito
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Esta válvula se denomina también
«elemento 0 (OR)»; aísla las señales
emitidas por válvulas de señalización desde
diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda
válvula de señalización.
Si se desea mandar un cilindro o una válvula de
mando desde dos o más puntos, será necesario montar
esta válvula.
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Ejemplo:
El vástago de un cilindro debe salir al accionar
un mando manual o un
pedal.
Mando de un cilindro de simple efecto
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Mando de un cilindro de doble efecto
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Válvula antirretorno y de
estrangulación
También se conoce por el nombre de regulador de
velocidad o
regulador unidireccional. Estrangula el caudal de aire en un solo
sentido. Una válvula antirretorno cierra el paso de¡
aire en un sentido, y el aire puede circular sólo por la
sección ajustada. En el sentido contrario, el aire circula
libremente a través de la válvula antirretorno
abierta. Estas válvulas se utilizan para regular la
velocidad de cilindros neumáticos.
Para los cilindros de doble efecto, hay por principio
dos tipos de estrangulación. Las válvulas
antirretorno y de estrangulación deben montarse lo
más cerca posible de los cilindros.
Regulador unidireccional
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La figura siguiente muestra otro
principio de construcción.
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La función es
la misma, sólo que en este caso el paso de¡ aire
comprimido no se cierra mediante una membrana Se hace cargo de
hermetizar una espiga con cabeza semirredonda.
Estas válvulas se montan directamente en el
cilindro. Pueden emplearse para limitar el caudal de ampo o
también el caudal de alimentación. En este
último caso, hay que montar adicionalmente dos
racores.
Regulador unidireccional
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Limitación de¡ caudal de
alimentación: (estrangulación primaria)
En este caso, las válvulas antirretorno y de
estrangulación se montan de modo que se estrangule el aire
que va al cilindro. El aire de escape puede escapar libremente
por la válvula antirretorno. La más mínima
variación de la carga, p.ej. el momento de pasar sobre un
final de carrera, supone una gran variación de la
velocidad de avance. Por eso, esta limitación de caudal se
utiliza únicamente para cilindros de simple efecto y de
volumen
pequeño.
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Limitación del caudal de escape:
(estrangulación secundaria)
En este caso el aire de alimentación entra
libremente en el cilindro; se estrangula el aire de escapo. El
émbolo se halla entro dos cojinetes de aire. Esta
disposición mejora c considerablemente el comportamiento
de¡ avance. Por esta razón, es el método
más adecuado para cilindros de doble efecto.
En el caso de cilindros de volumen pequeño y de
carrera corta, la presión en el lado de escape no puede
formaras con la suficiente rapidez, por lo que en algunos casos
habrá que emplear la limitación M caudal de
alimentación junto con la de¡ caudal de
escape.
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Regulador unidireccional, con estrangulador
regulable mecánicamente (con rodillo)
Estas válvulas se emplean para variar, durante el
movimiento, la
velocidad de los émbolos de cilindros de simple o doble
efecto.
Para los cilindros de doble efecto, esta válvula
puede servir de amortiguación final de carrera. Antes de
alcanzar el cilindro su extremo, la masa M émbolo es
frenada por obturación o aminoración oportuna de la
sección de escape del aire. Este sistema se
utiliza cuando el amortiguador interno del cilindro es
insuficiente.
Por medio de un tornillo puede ajustarse la velocidad
inicial del émbolo. La forma de la leva que acciona el
rodillo, en su descenso, aminora correspondientemente la
sección de paso.
Al purgar de aire el elemento de trabajo, un disco
estanqueizante se levanta de su asiento, y el aire puede pasar
libremente.
Esta válvula puede emplearse como válvula
normalmente abierta o normalmente cerrada.
Regulador unidireccional con estrangulador regulable
mecánicamente (con rodillo)
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Válvula de escape rápido
Esta válvula permite elevar la velocidad de los
émbolos de cilindros. Con ella se ahorran largos tiempos
de retorno, especialmente si se trata de cilindros de simple
efecto.
La válvula tiene un empalme de
alimentación bloqueable P, un escape bloqueable R y una
salida A.
Cuando es aplica presión al empalme P, la junta
se desliza y cubre el escape R. El aire comprimido circula
entonces hacia A. Si se deja de aplicar aire comprimido a P, el
aire proveniente de A empuja la junte contra el empalme P
cerrando éste. Puede escapar rápidamente por R, sin
recorrer conductos largos y quizá estrechos hasta la
válvula de mando. Se recomienda montar esta válvula
directamente sobre el cilindro o lo más cerca posible de
éste.
Válvula de escape rápido
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Expulsor neumático
En la industria hace
tiempo que el
aire comprimido se utiliza para soplar y expulsar las piezas
elaboradas. Entonces se produce un gran consumo de
aire. En contraposición al método empleado hasta
ahora, en el que se tomaba aire continuamente de la red de aire comprimido, se
puede trabajar económicamente con un expulsor, puesto que
se compone de un depósito y una válvula de escape
rápido incorporado. El volumen de¡ depósito
se adapta a la cantidad de aire precisada.
Una válvula distribuidora 3/2, abierta en
posición inicial, se emplea como elemento de
señalización. El aire atraviesa dicha
válvula y la válvula de escape rápido en el
depósito, rellenando éste. Al accionar la
válvula distribuidora 3/2 se cierra el paso hacia el
depósito, y la tubería se pone a escape hacia la
válvula de escape rápido. El aire del
depósito escapa entonces rápidamente por la
válvula de escape rápido al exterior. El chorro
concentrado de aire permite expulsar piezas de dispositivos y
herramientas
de troquelado, de cintas de transporte, de
dispositivos clasificadores y de equipos envasadores.
La señal de expulsión puede darse de forma
manual o mediante medios
mecánicos, neumáticos o
eléctricos.
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Válvula de simultaneidad
Esta válvula tiene dos entradas X o Y y una
salida A. El aire comprimido puede pasar únicamente cuando
hay presión en ambas entradas. Una señal de entrada
en X ó Y interrumpo el caudal, en razón M
desequilibrio de las fuerza que actúan sobre la pieza
móvil. Cuando las señales están desplazadas
cronológicamente, la última es la que llega a la
salida A. Si las señales de entrada son de una
presión distinta, la mayor cierra la válvula y la
menor se dirige hacia la salida A.
Esta válvula se denomina también
»módulo Y (AND)».
Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento,
funciones de
control y
operaciones
lógicas.
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Esquema de circuito:
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Reguladores de presión
Estas válvulas Influyen principalmente sobre la
presión, o están acondicionadas al valor que tome
la presión. Se distinguen:
– Válvulas de regulación de
presión
– Válvulas de limitación de
presión
– Válvulas de secuencia
Válvula de regulación de
presión
Tiene la misión de
mantener constante la presión, es decir, de transmitir la
presión ajustada en el manómetro sin
variación a los elementos de trabajo o servo elementos,
aunque se produzcan fluctuaciones en la presión de la red.
La presión de entrada mínima debe ser siempre
superior a la de salida.
Regulador de presión sin orificio de
escape
El funcionamiento de esta válvula es igual al
descrito en el capítulo 4.3. No tiene el segundo asiento
de válvula en el centro de la membrana y por tanto, el
aire no puede escapar cuando la presión secundaria es
mayor.
Regulador de presión con orificio de
escape
El funcionamiento de esta válvula se ha descrito
detalladamente en el capítulo 4.3. Al contrario de lo que
sucede en la precedente, es posible compensar una
sobrepresión secundaria. El exceso de presión en el
lado secundario con respecto a la presión ajustada se
elimina a través de¡ orificio de escape.
Regulador de presión sin orificio de | Regulador de presión con orificio de |
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Estas válvulas se utilizan, sobre todo, como
válvulas de seguridad
(válvulas de sobrepresión). No admiten que la
presión en el sistema sobrepase un valor máximo
admisible. Al alcanzar en la entrada de la válvula el
valor máximo de presión, se abre la salida y el
aire sale a la atmósfera. La
válvula permanece abierta, hasta que el muelle
incorporado, una vez alcanzada la presión ajustada en
función de la característica del muelle, cierra el
paso.
Su funcionamiento es muy similar al de la válvula
limitadora de presión. Abre el paso cuando se alcanza una
presión superior a la ajustada mediante el muelle. El aire
circula de P hacia la salida A. Esta no se abre, hasta que en el
conducto de mando Z no se ha formado una presión ajustada.
Un émbolo de mando abre el paso de P hacia A.
Estas válvulas se montan en mandos
neumáticos que actúan cuando se precisa una.
presión fija para un fenómeno de conmutación
(mandos en función de la presión). La señal
sólo se transmite después de alcanzar la
presión de sujeción.
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El vástago de¡ cilindro 1.0 no entra hasta
que en la válvula de secuencia 1.5 la presión no
haya alcanzado el valor ajustado
Válvulas de caudal
Estas válvulas influyen sobre la cantidad de
circulación de aire comprimido; el caudal se regula en
ambos sentidos de flujo.
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Válvulas reguladoras de caudal, de | |
Válvula de estrangulación En esta |
|
Válvula de restricción de |
|
Válvulas reguladoras de caudal, de | |
Válvula de estrangulación |
|
Válvula de estrangulación de |
|
Son elementos que abren o cierran el paso de¡
caudal, sin escalones. Utilización sencilla: Grifo de
cierre 
Válvulas
combinadas
Bloque de mando
El bloque de mando consta de:
1 válvula distribuidora 5/2 (aplicación
bilateral de presión)
2 válvulas distribuidoras 3/2 (accionamiento
mecánico)
2 válvulas selectoras de circuito
2 válvulas reguladoras de caudal
El bloque de mando puede invertirse accionando
mecánicamente las válvulas distribuidoras 3/2 o
aplicando aire comprimido a través de las válvulas
selectoras de circuito (módulos 0 [OR]).
La figura 124 muestra el estado
cuando se acciona mecánicamente la válvula 2. Las
dos válvulas distribuidoras 3/2 (válvulas 1 y 2)
están unidas al conducto P. Al accionar la válvula
2, el aire de pilotaje pasa al lado Y. El aire comprimido circula
de P hacia B. El conducto A se pone en escape hacia S. Al
accionar la válvula 1 tiene lugar el mismo proceso en el
lado izquierdo de¡ émbolo de mando. Este se conmuta,
y se establece la unión de P hacia A, y de B hacia
R.
Si esta válvula debe ser conmutada desde otro
punto y no directamente desde ella misma, mandamos la
señal a Z ó Y, a través de las
válvulas selectoras de circuito. El proceso dentro de la
válvula es idéntico al de accionamíento
directo.
En el bloque de mando están incorporados dos
reguladores de caudal. Con ellos se puede limitar el aire de
escape en las salidas R ó S.
Con esta válvula y otra de doble efecto se pueden
efectuar movimientos individuales o alternativos.
Ejemplo: Unidad de avance autónoma Unidad
de
Bloque neumático de mando (pilotaje a
presión)
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Mando neumático de Inversión retardado
(temporizador)
Estas válvulas se componen de una válvula
distribuidora 3/2, de accionamiento neumático, un
regulador unidireccional (válvula antirretorno y de
estrangulación) y un depósito pequeño de
aire.
Temporizador (cerrado en posición de
reposo)
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Funcionamiento:
El aire comprimido entra en la válvula por el
empalme P. El aire de mando entra en la válvula por el
empalme Z y pasa a través de un regulador unidireccional;
según el ajuste del tornillo de éste, pasa una
cantidad mayor o menor de aire por unidad de tiempo al
depósito de aire incorporado. Una vez que existe la
suficiente presión de mando en el depósito, se
mueve el émbolo de mando de la válvula
distribuidora 3/2 hacia abajo. Este émbolo cierra el
escape de A hacia R. El disco de válvulas se levanta de su
asiento, y el aire puede pasar de P hacia A. El tiempo en que se
forma presión en el depósito corresponde al retardo
de mando de la válvula.
Para que el temporizador recupere su posición
inicial, hay que poner en escape el conducto de mando Z. El aire
del deposito escapa a través de¡ regulador
unidireccional y del conducto de escape de la válvula de
señalización a la atmósfera. Los muelles de
la válvula vuelven el émbolo de mando y el disco de
la válvula a su posición Inicial. El conducto de
trabajo A se pone en escape hacia R, y P se cierra.
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Temporizador (abierto en posición de
reposo)
Temporizador (abierto en posición de
reposo)
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Funcionamiento:
Aquí también tenemos una
combinación de elementos: Una válvula distribuidora
3/2, un regulador unidireccional (válvula antirretorno y
de estrangulación) y un depósito de aire. La
válvula distribuidora 312 está normalmente abierta
en posición de reposo.
El aire de mando entra también aquí por el
empalme Z. Cuando se ha formado la presión de mando
necesaria en el depósito, se pilota la válvula 3/2.
Esta cierra el paso de P hacia A. El conducto de trabajo A se
pone en escape a través de R. El tiempo de retardo
corresponde nuevamente al tiempo en que se forma presión
en el acumulador. Cuando se evacua el aire del empalme Z, la
válvula 3/2 adopta su posición inicial.
En ambos tipos de temporizadores, el tiempo de retardo
normal es de 0 a 30 segundos. Este tiempo puede prolongarse con
un depósito adicional. Si el aire es limpio y la
presión constante, se obtiene una temporización
exacta.
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Válvula distribuidora 5/4
Esta combinación de elementos consta de cuatro
válvulas distribuidoras 2/2 normalmente cerradas en
posición de reposo. En la posición inicial, todos
los conductos están bloqueados.
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Cuando entra aire comprimido por Z, las válvulas
ocupan la siguiente posición: El aire pasa de P hacia A, y
el conducto B se pone en escape hacia S.
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Cuando entra aire comprimido por Y, se obtiene la
siguiente posición: El aire pasa de P hacia B, y el
conducto A se pone en escape hacia R.
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Para obtener la cuarta posición, debe aplicarse
aire comprimido en las dos entradas de señal Z y Y. En
esta posición, los conductos A, B y P se ponen en escape
hacia R y S.
Este tipo de válvulas es especialmente apropiado
para detener un cilindro de doble efecto en la posición
que se desee, para posicionar elementos y para efectuar el paro
de emergencia.
Se obtiene la posición básica por medio de
muelles centradores; todos los conductos están
cerrados.
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Al fallar el aire comprimido en el empalme P, en la
posición básica los émbolos de¡
cilindro permanecen sometidos a presión. La válvula
puede invertirse mediante aire comprimido o por medio de un
electroimán y aire comprimido.
Válvula distribuidora 8/2, de accionamiento
neumático
Esta combinación de válvulas se aplica
para el mando de alimentadores neumáticos., Consiste en
dos válvulas de corredera con émbolo
diferencia¡.
En la posición básica, el conducto P
está comunicado con B y D; los conductos A y C
están en escape a través de R y S respectivamente.
Al pilotar el primer émbolo de mando (1), se establece a
través de Z, la unión de P hacia A y de 8 hacia R.
En combinación con un alimentador neumático, la
pinza de transporte del carro elevador se pone en escape.
Después de un corto tiempo de retardo [inversión
del émbolo de mando (1)] también se invierte el
émbolo de mando (2). El conducto de P hacia C recibe aire,
y D se pone en escape hacia S.
El carro se desliza hacia adelante. Al anular la
señal en Z, las dos válvulas distribuidoras 4/2
vuelven a su posición inicial, por la presión
proveniente del empalme P, que actúa sobre las superficies
pequeñas de los émbolos de mando (1) y (2). La
pinza de sujeción recibe aire y sujeta el material. La
pinza de transporte se pone en escape, y el carro retrocede a su
posición inicial trasera.
Válvula distribuidora 8/2 (émbolo
diferencial)
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Alimentador neumático (válvula
distribuidora 8/2)
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Multivibrador
Esta combinación de válvulas consiste
en:
1 válvula distribuidora 3/2 cerrada en
posición de reposo
1 válvula distribuidora 3/2 abierta en
posición de reposo
2 reguladores de caudal (válvulas antirretorno y
de estrangulación).
Funcionamiento:
En la posición de reposo, el aire pasa de P hacia
B: el conducto A se pone en escape a través de R. Por un
conducto de mando que se encuentra dentro de la válvula,
el aire pasa de B hacia el émbolo de mando (1) de la otra
válvula 3/2 (cerrada en posición de reposo), a
través de¡ regulador unidireccional (2). El
émbolo (1) cierra el escape hacia R y deja circular el
aire de P hacia A. Por el conducto de mando de¡ empalme A,
el aire pasa por el regulador unidireccional (1) y llega al
émbolo de mando (2), cerrando el paso de aire de P hacia
B. El conducto B se pone en escape a través de
R.
La presión que actúa sobre el
émbolo de mando (1) disminuye cuando el conducto B
está en escape. Se cierra el paso de aire de P hacia A (A
se pone en escape a través de R). Debido a esto, no
actúa más aire sobre el émbolo de mando (2),
y la válvula abre el paso de P hacia B. En la salida B hay
aire a presión, y el proceso empieza nuevamente.
Según el ajuste de los dos reguladores unidireccionales,
se. pueden obtener diferentes intervalos de mando. El
multivibrador se emplea para generar rápidos movimientos
en los cilindros (transportadores oscilantes, cribas
vibratorias). La cadencia del multivibrador depende de la
presión y de la carga que actúa en el
cilindro.
Multivibrador
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Válvula distribuidora 3/2 con divisor
binario
Este elemento consiste en una válvula
distribuidora 3/2 cerrada en posición de reposo, un
émbolo de mando con una biela solidaria y un disco de
leva. Se acciona por medio de aire comprimido.
Cuando no actúa éste sobre el
émbolo de mando, la biela se encuentra fuera del alcance
de la leva (figura l). Al mandar aire a presión a
través del empalme de mando Z, el émbolo de mando
se mueve con la biela hacia la válvula distribuidora 3/2.
La biela ataca en el rebajo del disco de leva y acciona el
émbolo de mando de la válvula 3/2. Así se
establece la unión de P hacia A y se cierra el escapo R
(figura 2).
Al quitar el aire del empalme de mando Z, el
émbolo vuelve junto con la biela a su posición
inicial. El disco de leva se autorretiene (por fricción) y
permanece en esta posición; la válvula 3/2 se
mantiene abierta (figura 3). Al presentarse una nueva
señal en Z, la biela entra en el segundo rebajo del disco
de leva. Al borrar la señal en Z, el émbolo vuelve
junto con la biela a la posición inicial. Así se
libera el vástago de la válvula 3/2. Esta cierra el
paso de P hacia A, y el conducto de trabajo A se pone en escape a
través de R (figura l).
Aplicación al avance y retroceso alternativos de
un cilindro.
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El registro de las
señales de entrada y salida muestra claramente que
se necesita dos veces la señal de entrada e, para que
desaparezca la de salida a.
Divisor binario
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Programador
Con programas se
pueden mandar determinados procedimientos de
mando desde una estación central. Por medio de árboles
motrices con levas circulares o rejillas se pueden accionar
diferentes válvulas de mando.
En neumática, por medio de las llamadas levas
circulares se accionan válvulas distribuidoras 3/2
ó 4/2. Esas levas consisten en dos segmentos giratorios
uno en sentido contrario al del otro. El recorrido de
accionamiento puede ajustarse sin escalones entre 180° y
360°
Las válvulas distribuidoras y finales de carrera
se montan en una placa base en batería. Según el
caso, pueden montarse en calidad de
válvulas normalmente abiertas o normalmente
cerradas.
El árbol de levas puede propulsarse a
elección:
Con un accionamiento independiente
Con un motor
reductor
Con un accionamiento regulable (con motor ajustable sin
escalonamiento)
Si se necesitan mandos neumáticos que realicen un
programa que
se desarrolle en un determinado orden, lo más adecuado es
emplear programadores de rejilla de levas. Estas rejillas pueden
ser sustituidas rápidamente para hacer desarrollar los
más diversos programas.
La rejilla está constituida por diversos
eslabones y varillas de unión. Se acciona mediante un
motor reductor ajustable sin escalonamiento Al igual que en el
programador de levas circulares, también aquí se
utilizan elementos neumáticos (válvulas
distribuidoras 3/2 ó 4/2) o interruptores finales
eléctricos, sobre una placa base.
La duración de los programas es de 9 segundos
hasta 24 horas. Con ambas variantes (levas circulares o rejillas)
se pueden realizar mandos directos e indirectos.
Aplicación: Taladradoras revólver,
taladradoras y tornos automáticos
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Resumen
Válvulas de bloqueo
Las válvulas de bloqueo cortan el paso del aire
comprimido y de aquí se deriva su nombre. Estás
válvulas están construidas de manera que el aire
comprimido actúa sobre la pieza de bloqueo reforzando el
efecto de cierre. Dentro del grupo de las
válvulas de bloqueo, las más utilizadas en los
equipos neumáticos son las siguientes:
-
Válvulas antirretorno
-
Válvulas selectoras
Válvulas de simultaneidad
Las válvulas antirretorno tienen como
función permitir el paso del aire en un sentido, pero no
en sentido contrario. Cuando la presión de entrada en el
sentido de paso aplica una fuerza superior a la del resorte
incorporado, abre el elemento de cierre del asiento de la
válvula. Las válvulas antirretorno no se introducen
allí donde deben agruparse distintos elementos sin que
ninguno influya sobre los otros o también donde, por
motivos de de seguridad, un elemento sólo pueda ser
circulado en un sentido.
Las válvulas de simultaneidad se utilizan
para los equipos de control. Una válvula de este tipo
tiene dos entradas y una salida. La señal de salida solo
está presente si lo están las dos señales de
entrada. En caso de una diferencia en el tiempo de las
señales de entrada pasa a la salida la de la
presión más baja. Así pues, en el
funcionamiento de una válvula de simultaneidad siempre hay
una entrada bloqueada.
Condiciones de servicios de
los Distribuidores
Para obtener un rendimiento correcto de los
distribuidores hay que atenerse a las condiciones prefijadas por
el fabricante. Estas condiciones suelen referirse a:
- Presión mínima de alimentación,
que debe ser suficiente para asegurar la estanqueidad de las
juntas. - Presión máxima de alimentación,
que comprometa la vida de las juntas o no provoque unas fugas
inadmisibles. En electroválvulas una presión
demasiado alta puede impedir el cierre. - Lubricación o no lubricación del aire:
lubricar el aire en contacto con membranas de determinados
materiales o
que deba pasar a través de orificios muy finos, puede
destruir la membrana u obstruir el orificio. Si no se lubrica
un distribuidor de corredera puede agarrotarse el
émbolo. - Presión mínima de pilotaje.
- Características eléctricas de la
señal para electroválvulas: es preciso asegurarse
de emplear la tensión y la frecuencia
correctas.
Válvulas de Control direccional
(Mandos)
La misión que se encomienda a los distribuidores
dentro de un circuito de automatización es la de mantener o cambiar,
según unas órdenes o señales recibidas, las
conexiones entre los conductos a ellos conectados, para obtener
unas señales de salida de acuerdo con el programa
establecido.
De acuerdo con su uso, los distribuidores
actúan como transductores o como amplificadores, ya que
controlan una potencia
neumática con otra menor, también neumática
(amplificación), o de otra naturaleza:
eléctrica o mecánica.
De acuerdo con su uso, los distribuidores pueden
dividirse en los siguientes grupos:
a).- Distribuidores de potencia o principales. Su
función es la de suministrar aire directamente a los
actuadores neumáticos y permitir igualmente el
escape.
b).- Distribuidores fin de carrera. Estos
distribuidores abren o cierran pasos al aire cuya función
no será la de ir directamente al actuador, sino que se
utilizan solamente para el accionamiento de otros mecanismos de
control, tales como los distribuidores de potencia.
C).- Distribuidores auxiliares. Son distribuidores
utilizados en el circuitos y
que, en combinación con válvulas fin de carreta y
de potencia, se utilizan para dirigir convenientemente las
señales de presión del aire.
Respecto a la localización de válvulas o
distribuidores en máquinas o
mecanismos, deben tenerse en cuenta los puntos
siguientes:
-Los distribuidores principales deben montarse lo
más próximos posible a los cilindros.
-La situación de las válvulas fin
de carrera o manuales viene
fijada por el punto y la manera en que han de ser
controlados.
-La colocación de los distribuidores
auxiliares es independiente teniendo cuidado, sin embargo, de
evitar las longitudes innecesarias de tubería.
Se ha de destacar que en general, salvo
aplicaciones muy particulares los distribuidores
neumáticos no trabajan en forma proporcional sino que lo
hacen en forma todo o nada, lo que significa que permiten el paso
del aire o lo impiden.
Para llevar a cabo la elección de una
válvula neumática es conveniente recurrir a ciertos
criterios de elección, los cuales pueden abarcar los
conceptos siguientes:
-Números de vías y
posiciones
–Sistemas de
accionamiento
-Características de caudal
De una manera general podemos
dividir los accionamientos:
-Accionamiento mecánico. Son
necesarios en todas aquellas partes en las que la válvula
deba ser accionada mediante un órgano mecánico del
equipo, por ejemplo. Levas de en el vástago de un
cilindro, carros de las máquinas, etc, A veces , las
válvulas con este dispositivo de mando actúan como
finales de carreta. En estos accionamientos habrá que
tener en cuenta una serie de precauciones para prever la
protección de los mecanismos de mando de
distribuidor.
-Accionamiento por fuerza muscular. Por medio de este
mando es posible supeditar una acción neumática a
lo ordenado por el operario que son realizados con la mano o con
el pie.
-Accionamiento neumático. Estos accionamientos
utilizan aire a presión –accionamiento o pilotaje
positivo – o por reducción de la
presión-accionamiento o pilotaje negativo-. Las
válvulas accionadas por medios neumáticos con
posición de reposo automática utilizan
exclusivamente pilotaje positivo, debido a que debe ser vencida
la fuerza de resorte.
De un accionamiento de este tipo se dice que es de mando
permanente, y la versión de la válvula permanece en
tanto dure la presión de pilotaje.
A diferencia de las anteriores, en
las válvulas de impulso, de inversión positiva o
negativa, es suficiente una señal momentánea de
duración mínima establecida para efectuar la
inversión, permaneciendo la válvula enla
posición de maniobra adoptada hasta que se presenta un
impulso contrario.
Las tuberías de mando de las
válvulas de accionamiento neumático no deben ser
demasiado largas, pues de lo contrario se hacen demasiado largos
los tiempos de respuesta y el consumo de aire también es
demasiado grande.
-Accionamiento eléctrico. Por medio de este mando
se subordina una acción neumática por el paso de la
corriente a través de un electroimán.
Las válvulas provistas de este sistema de mando
recibe el nombre de válvulas magnéticas o
electroválvulas.
Como emisores de señales se
emplean preferentemente interruptores de final de carrera,
pudiendo servir además todos los dispositivos que entregan
una señal eléctrica. En ambientes con peligro de
explosión todos los componentes eléctricos deben
tener una protección adecuada.
También se pueden clasificar
los accionamientos en directos e indirectos, según el
mecanismo exterior actúe directamente sobre el elemento de
inversión o sobre una pequeña válvula
interna, que a su vez pilota al elemento de inversión de
la válvula principal.
Las válvulas de accionamiento indirecto o de
mando previo están compuestas por dos válvulas
montadas en una sola unidad. La primera válvula sirve
exclusivamente para la inversión de la segunda, que es la
válvula principal.
En vez de dibujar dos válvulas en el esquema, la
presentación simplificada se dibuja con la válvula
de mando incluida en el accionamiento de la válvula
principal. Para diámetros nominales grandes se emplean
válvulas de este tipo, debido a que en estas
válvulas sería demasiado considerable la fuerza de
accionamiento, esto es válido especialmente para las
electro válvulas.
Mediante la señal de mando de
la válvula piloto es amplificada la señal de
entrada, por esta razón suelen ser denominadas
válvulas servopilotaje.
Paso de los
Distribuidores
Un mismo modelo suele
fabricarse de tres a cinco tamaños diferentes .
Estos tamaños se distinguen por el
diámetro de la rosca B.S.P. existente en los orificios de
conexión o vías.
Aunque ente los diámetros de
las entradas roscadas y el caudal de una válvula
distribuidora existe una relación directa, lo cual permite
hacerse una idea del cuada que admite tal distribuidor, no es un
procedimiento
aconsejable el consistente en considerar la elección de un
distribuidor basándose únicamente en los racores
del mismo, ya que en realidad puede suceder que dos
válvulas distribuidoras de función idéntica
y con los mismos racores de entrada, tengan diferentes pasos
internos, así como distintas resistencias a
la circulación del fluido por su interior. Evidentemente,
tal elección no permite comparar distribuidores de
diferentes fabricantes o diferentes gamas ya que , naturalmente,
no existe ninguna relación matemática
ente los pasos internos de un distribuidor y el paso de rosca de
sus vías
Control Dual
En algunas ocasiones es necesario accionar una
máquina desde una posición o más posiciones,
esto puede explicarse mediante el siguiente diagrama.
En el circuito mostrado, el cilindro de
accionamiento único puede activarse ya sea pulsando el
botón A o el B, pero es necesario que el circuito contenga
una válvula de doble efecto.
La válvula de doble efecto tiene tres
orificios, y contiene un pequeño pistón de caucho
que se mueve libremente dentro de la válvula.
Si el aire entra por un orificio, el pistón es
empujado a la posición contraria y el aire no podrá
salir por allí. Si la válvula de doble efecto del
circuito anterior se sustituyera por un conector tipo T, el
circuito no funcionaría. Ni la válvula A ni la B
podrían utilizarse para activar el cilindro.
En Resumen, esta es la simbología empleada
en las válvulas auxiliares
Válvula antirretorno
Válvula And
Válvula Or
Válvula de Cierre
Válvula de Regulación
Caudal
Válvula Caudal con silenciador
Válvula Reguladora de
Presión
Válvula Reguladora de
Presión
Válvula de Escape Rápido
Válvula de Corredera Manual
Bibliografía
y Sitios WEB de interés
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unidimensional
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Electricidad
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Trabajo Enviado y Elaborado por:
Iván Escalona Moreno