PDF Estructura de circuitos hidraulicos y neumáticos básicos Lasinquiza y Alulema PDF

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Universidad de las Fuerzas Armadas Espe-L

Integrantes: Nataly Lasinquiza Christian Alulema Carrera: Ingeniería Automotriz Materia: Hidráulica y Neumática Nrc: 4970 Docente: Ing. José Quiroz Tema: Estructuras de circuitos hidráulicos y neumáticos.

08 de agosto 2021

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1. ESTRUCTURA DE CIRCUITOS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS BÁSICOS 1.1. Elementos de producción y distribución del fluido Son los elementos que producen y transportan el aire o aceite comprimido, y están formados por bombas, compresores y tuberías de diferentes tipos. En los circuitos neumáticos estos elementos se simbolizan con un círculo y un punto en su interior.

Figura 1: Circuitos hidráulicos se simbolizan con un motor acoplado a una bomba y un tanque o depósito debajo. Recuperado de: Circuitos hidráulicos y neumáticos básicos.pdf

Figura 2: Los conductos de retorno se sustituyen por un tanque a la salida de cada conducto o bien por la letra R. Recuperado de: Circuitos hidráulicos y neumáticos básicos.pdf

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Grupos compresor o grupo bomba. Lo forman un conjunto compacto de elementos capaces de proporcionar un caudal a la presión necesaria para mover los distintos actuadores. Está formado por un tanque o depósito, una bomba, el motor de arrastre, filtros, un manómetro, las válvulas precisas, etc.

Figura 3:Grupo bomba.Recuperado de: https://guide.directindustry.com/es/que-grupohidraulico-elegir/ Tanque o depósito Fabricado en chapa de acero, almaceno fluido requerido. En general, su capacidad es de dos o tres veces la cantidad que mueve la bomba en un minuto.

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Figura 4:Tanque.Recuperado de: http://industrialautomatica.blogspot.com/2011/06/deposito-hidraulicos.html Bomba La bomba se encarga de aportar el caudal necesario a todo el sistema. La fuerza de giro la toman de un motor, eléctrico o térmico, que hace girar al eje y este a su vez a todo el mecanismo interno, encargado de impulsar el líquido.

Figura 5: Bomba.Recuperado de; https://www.directindustry.es/fabricanteindustrial/bomba-hidraulica-neumatica-216803.html Acumulador El acumulador hidráulico tiene por función absorber un determinado volumen de fluido y devolverlo al circuito en el momento que este lo precise.

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Red de distribución (tubería, maguera y elementos de conexión) El sistema de distribución de aire conduce el aire comprimido del depósito del compresor a distintos lugares de servicio.

Figura 6:Acumuladores.Recuperado de: https://m.exam10.com/law/8514/index.html?page=6 Tuberías Las tuberías se utilizan para la conducción de fluidos a más o menos presión, constituyéndose de diversos materiales, según sea la presión y el fluido transportado. El material empleado suele ser el plástico, el cobre y el acero. El cobre y el plástico se suelen comercializar en rollos y el acero en barras de 6 metros.

Figura 7:Manguera.Recuperado de; https://www.translinkpt.com/hidraulica/tuberiashidraulicas/ Mangueras

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Las mangueras flexibles se reservan para las derivaciones finales. Sirven de unión entre las tomas de servicio de la red de distribución y las herramientas o elementos de trabajo móviles a las que da servicio. Las mangueras más simples suelen consistir en un conducto de goma recubierto de un trenzado textil y una capa externa. Para mangueras más resistentes se utilizará un trenzado de acero y, a medida que se necesite que sean más resistentes, se les añadirán más trenzados.

Figura 8:Mangueras.Recuperado de; https://ecuamangueras.com/ Elementos de conexión Las uniones de los tubos entre sí y de los tubos a los actuadores, válvulas y accesorios, pueden hacerse por soldadura o por roscado, siendo el roscado la técnica más empleada: Uniones entre los tubos En instalaciones neumáticas, cuando el material y el espesor del tubo lo permiten, los extremos de los tubos pueden roscarse por su exterior para unirlos entre sí por medio de manguitos roscados interiormente a ambos extremos del tubo. En instalaciones hidráulicas, un roscado en el tubo limita la resistencia a las altas presiones; por tanto, empleamos las tuercas de unión. Uniones de los tubos a los actuadores y las válvulas Los tubos se acoplan a los demás elementos del circuito mediante los racores. Estos enroscan en un agujero roscado del elemento. A la hora de unir el otro extremo del racor al tubo, empleamos varios procedimientos.

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Figura 9:Actuadores.Recuperado de; https://bookdown.org/alberto_brunete/intro_automatica/actuadoresneumaticos.html 1.2. Elementos de mando Son las válvulas distribuidoras, accionadas manualmente, que pilotan las válvulas de gobierno (mando indirecto) o actúan directamente sobre el elemento de trabajo (mando directo). Válvulas distribuidoras Con ellas desviamos el camino que ha de seguir el fluido, dependiendo de su posición, hacia uno u otro de los elementos receptores. Las válvulas distribuidoras se designan según el número de vías y según el número de posiciones. Se consideran vías a las conexiones u orificios que tiene la válvula o distribuidor, por los que puede circular el fluido. Las posiciones son las combinaciones o posturas que puede adoptar la válvula. Cada válvula tiene generalmente dos o tres posiciones. Válvulas de cierre

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Figura 10 : Válvula de cierre.Recuperado de: https://www.festo-didactic.com/intes/learning-systems/equipos-de-practicas/hidraulica/componentes/valvula-de-cierre Las válvulas de cierre o antirretorno permiten que el flujo de aire pase en una sola dirección. Este tipo de válvula es utilizado, entre otros, en válvulas selectoras, o en combinación con una válvula reguladora de caudal, en válvulas de estrangulamiento y antirretorno (válvulas reguladoras de caudal unidireccionales). 1.3. Elementos de entrada de señales Son un conjunto de elementos que recogen señales exteriores que definen la situación de la máquina o equipo en cada momento, y las convierten en señales neumáticas o hidráulicas que son enviadas bien a los elementos de tratamiento, bien directamente a los elementos de gobierno. Estos elementos son los finales de carrera, los detectores de proximidad, etc. Los elementos de entrada se sitúan en las posiciones precisas de la máquina, en función de las condiciones particulares de cada caso. Finales de carrera Son válvulas distribuidoras accionadas por una leva en el vástago del cilindro al final de su carrera. Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados, de ahí la gran variedad de finales de carrera que existen en mercado.

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Figura 11: Finales de carrera.Recuperado de: https://blog. velec.com /finales-de-carreraque-son-y-caracteristicas-principales/ Detectores de proximidad

Figura 12: Sensor infrarrojo.Recuperado de: https://es.wikipedia.org/wiki/Sensor_de_proximidad Un sensor de proximidad es un transductor que detecta objetos o señales que se encuentran cerca del elemento sensor. Existen varios tipos de sensores de proximidad según el principio físico que utilizan. Los más comunes son los interruptores de posición, los detectores capacitivos, los inductivos y los fotoeléctricos, como el de infrarrojos. 1.4. Tratamiento de señales Son conjuntos de elementos que permiten combinar diferentes señales procedentes de los elementos de entrada o mando para producir otras de salida.

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Las señales de salida actúan directamente sobre los elementos de gobierno. Aparte de esta misión, los elementos de tratamiento también se ocupan de la regulación de caudal, presión, etc. Los elementos que compone este grupo son las válvulas limitadoras de presión, anti retorno, selectoras, de simultaneidad, etc. 

Válvulas de retención

Figura 13: Válvulas de retención. Recuperado: https://briendsrl.com/productos/valvulade-retencion-refrigeracion/ El recorrido en este caso, del disco u obturador a la posición de apertura total, es mínimo. Como el flujo del líquido va desde el orificio de entrada hacia el de uso tiene con paso libre, se usan cuando se desea conservar estable la presión de una tubería en servicio y poner en descarga la alimentación. Además de evitar el descebado de bombas, puede ser una solución a golpes de ariete si se instala en el punto adecuado del tramo de tuberías. Su función fundamental es impedir el retorno a la red, y sirve también para evitar el efecto termosifón, que se produce en los fluidos cuando se calientan. 

Válvulas estranguladoras -Las válvulas estranguladoras regulan el caudal del aire comprimido. -Las válvulas estranguladoras suelen poderse regular. La regulación puede fijarse.

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Figura 14 :Válvulas estranguladoras.Recuperado de: http://www.eudim.uta.cl/rmendozag/courses/2012/sistemas_de_sensores_y_actu adores/sistemas_de_sensores_y_actuadores_05.pdf 

Válvulas estranguladoras de retención

La válvula tipo Z2FS es una válvula estranguladora-antirretorno en construcción de placa intermedia. Sirve para limitar el caudal de una o dos conexiones a consumidores. Dos válvulas estranguladoras-antirretorno dispuestas en forma simétrica entre sí limitan (mediante pistones de estrangulación ajustables) caudales en un sentido y permiten el retorno libre en el sentido contrario.

Figura 15: Válvulas estranguladoras de retención.Recuperado de: https://www.directindustry.es/prod/bosch-rexroth-industrial-hydraulics/product-91431269521.html 

Válvulas de purga rápida

Estos elementos permiten aumentar la velocidad del émbolo en cilindros de simple y doble efecto. El aire comprimido fluye de la válvula hacia el cilindro pasando por la válvula de escape rápido. En ese estado, la salida de aire 3 está cerrada. Si la presión desciende en 1, entonces el sentido del aire de escape es de 2 hacia 3. Para que el escape

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rápido de aire sea efectivo, es necesario que la válvula esté montada directamente sobre la conexión de aire del cilindro.

Figura 16:Válvula de purga rápida.Recuperado de: https://www.directindustry.es/prod/bosch-rexroth-industrialhydraulics/product-9143-1269521.html La válvula de escape rápida se monta entre la válvula del posicionador o electromagnética y el actuador neumático para expresar el actuador más rápidamente. 1.5. Elementos de gobierno 

Válvulas distribuidoras

Las válvulas distribuidoras son elementos que controlan el paso, el paro o la dirección del paso del fluido. Según su construcción se distinguen dos tipos: Válvulas de asiento: en este tipo de válvulas el paso del fluido se abre y se cierra mediante bolas, discos, placas o conos, y la estanqueidad se asegura, habitualmente, por medio de juntas elásticas. Estas válvulas tienen gran duración ya que hay pocos elementos de desgaste. Además, la fuerza de accionamiento es bastante elevada. Válvulas de corredera: en este tipo de válvulas el paso del fluido se abre y se cierra mediante correderas cilíndricas, planas o circulares. Realmente es un émbolo que al

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desplazarse a un lado u otro lo que hace es unir o separar conductos. La estanqueidad en este tipo de válvulas no es tan buena como en las válvulas de asiento, ya que siempre se debe dejar un pequeño juego entre la corredera y el cilindro. Además, al no tener que vencer una resistencia de presión y fluido o muelle, la fuerza de accionamiento es reducida. Dentro de las válvulas de vías, independientemente de su construcción, existen diferentes tipos, catalogándolos por la cantidad de posiciones de las válvulas y por la cantidad de conexiones que contienen. Por lo tanto, el nombre que tienen estas válvulas viene dado por su número de conexiones y tras esto, el número de posiciones. Se entiende por posiciones de una válvula distribuidora el número de posiciones que adopta interiormente el mecanismo de la válvula cuando es accionada por sus accionamientos. El símbolo de estas válvulas se representa por cuadros, poniendo tantos como posiciones tiene la válvula. La mayoría de las válvulas distribuidoras son de 2 ó 3 posiciones.

Figura 17:Válvula distribuidora.Recuperado de: https://www.directindustry.es/prod/bosch-rexroth-industrialhydraulics/product-9143-1269521.html Por vías se entiende las conexiones de entrada y salida de aire que tiene la válvula. Estas conexiones se simbolizan con este símbolo T cuando la vía está cerrada. Cuando la vía está abierta, es decir, está unida a otra vía, se unen con una flecha que indica el sentido en el que se mueve el aire comprimido.

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Para evitar errores en el montaje las vías o puntos de conexión de las válvulas se identifican por medio de letras mayúsculas o números. Tuberías o conductos de trabajo: A, B, C, ... o 2, 4, 6, ... Toma de presión: P o 1. Salida de escape: R, S, T, ... o 3, 5, 7, ... Tuberías o conductos de pilotaje: Z, Y, X, ... o 10, 12, 14, ...

Figura 18:Válvulas.Recuperado de: https://www.directindustry.es/prod/bosch-rexroth-industrialhydraulics/product-9143-1269521.html 1.6. Elementos de trabajo Los cilindros y motores neumáticos, también llamados actuadores o consumidores, son los elementos que convierten la energía neumática en energía mecánica. Los cilindros efectúan un movimiento lineal de vaivén, y los motores un movimiento rotativo. A diferencia de los motores eléctricos, que, en caso de que aumenten las resistencias en los mecanismos que están accionando, pueden quemarse o, si el motor está bien protegido, saltar los magnetotérmicos de la instalación eléctrica; los cilindros y motores neumáticos pueden soportar sobrecargas que pueden llegar a detener su movimiento sin sufrir ningún deterioro. Los cilindros son elementos de trabajo que efectúan movimientos lineales lo cual es ventajoso, ya que transformar el movimiento de giro de los motores eléctricos en

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movimientos lineales requiere mecanismos que suelen ser complejos (mecanismos husillo - tuerca, rueda dentada - cremallera, cigüeñal - biela, etc.). 

Motores

Figura 19: Motor.Recuperado de: https://www.directindustry.es/prod/boschrexroth-industrial-hydraulics/product-9143-1269521.html

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Cilindros Los cilindros neumáticos se clasifican en: Cilindros de simple efecto: - de émbolo o pistón - de membrana - de membrana arrollable - telescópico

Cilindros de émbolo Son los que efectúan uno de los dos movimientos del ciclo, habitualmente el de salida de vástago (avance), por medio de un fluido en el caso de la neumática por aire comprimido; el movimiento de entrada del vástago (retroceso) lo realiza por otro medio, que puede ser una fuerza externa, por gravedad o por medio de un muelle interno. En este caso el movimiento de trabajo tiene lugar sólo cuando el vástago avanza, ya que el movimiento de retroceso es de recuperación y se efectúa por la fuerza del muelle.

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Figura 20:Cilindro de émbolo.Recuperado de: https://www.directindustry.es/prod/bosch-rexroth-industrialhydraulics/product-9143-1269521.html 1.7. Sistema a accionar Es la parte de la máquina que debe asumir el cambio o movimiento bajo los efectos del correspondiente elemento de trabajo. Ejemplos de esto son: palancas, barras de acoplamiento, palas, cintas transportadoras, etc.

Figura 21:Sistema a accionar.Recuperado de: https://www.directindustry.es/prod/bosch-rexroth-industrial. El circuito de mando puede trabajar con presiones más bajas que las aplicadas al circuito de potencia, disponiéndose en estos casos de los correspondientes reguladores de presión

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en el circuito de mando.

Figura 22:Esquema.Recuperado de; Circuitos hidráulicos y neumáticos básicos.pdf

Nombre

Cedula

Christian Alulema

1804884490

Nataly Lasinquiza

0504437609

ING. JOSE QUIROZ

Firma

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