UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITCNICAANTONIO JOS DE
SUCREVICE-RECTORADO PUERTO ORDAZINGENIERIA MECANICACATEDRA:
INSTRUMENTACION Y CONTROL
PRENSA NEUMTICA
Profesor:Ing. Jos Aquino
Bachilleres:Corredor SaraSuniaga JosRojas Gregory
Ciudad Guayana, Marzo 2015
NDICE
Pp.
Introduccin.3
Elementos bsicos de un circuito neumtico4
Prensa neumtica..4
Directrices4
Identificacin de los principales componentes de la prensa..7
Smbolos bsicos...18
Conclusin..27
ndice de figuras
Pp.
Fig.1.Suministro de aire.6
Fig.2.La prensa Serie 4 AF.......7
Fig.3. Prensa neumtica11
Fig.5.Componentes de la prensa.15
Fig.6.Coponentes de la prensa17
Fig.7. Dimensiones de la prensa..18
INTRODUCCION
Los sistemas neumticos e hidrulicos se encuentran difundidos por
todos los mbitos, riego de campos, instalaciones de agua potable y
de desechos, en los vehculos autopropulsados utilizados en el
transporte, aire acondicionado, etc. Sin embargo es en la industria
donde nos interesa conocer cul ha sido su implantacin. Cuando se
habla de neumtica se est refiriendo a la tecnologa que se utiliza
el aire comprimido como medio de transmisor de energa. La energa
generada en un emplazamiento lejano, es transmitida a travs de una
lnea y utilizada localmente por actuadores, motores y otros
elementos de trabajo, para realiza una de terminada funcin ultima o
facilitar el desempeo de una funcin a otro ingeniero mecnico.
La mecnica engloba el conjunto de tcnicas para la transmisin de
la energa, su control y regulacin, tanto para el mando de fuerzas
como el de movimientos, destinadas al gobierno de dispositivos
mediante aire comprimido. La automatizacin de los procesos
productivos es hoy dia una necesidad en las industrias modernas que
pretenden ser competitivas. La neumtica ayuda aumentar su
flexibilidad y el ritmo de produccin gracias a las caractersticas
del aire comprimido como medio transmisor y la adaptabilidad que
permiten sus componentes.
La prensa neumtica PEMSERTE es un sistema de control o conduccin
con aire comprimido con parmetros significativos entre los cuales
se encuentran niveles de esfuerzos a realizar, la presin del
posicionamiento, el tiempo de ciclo alcanzable o el control de fino
de la velocidad y regularidad del movimiento. El control de la
aceleracin de la velocidad de desplazamiento y de la frenada de un
cilindro neumtico se realiza por un sistema de control implementado
en PC o PLC de serie.
Elementos bsicos de un circuito neumtico.Los circuitos
oleohidrulicos necesitan de un tanque donde retornar el fluido. Con
el objeto de simplificar el estudio nos ceiremos a los elementos
neumticos. Los elementos bsicos de un circuito neumtico son:El
generador de aire comprimido, es el dispositivo que comprime el
aire de la atmsfera hasta que alcanza la presin de funcionamiento
de la instalacin. Generalmente se asocia con un tanque donde se
almacena el aire para su posterior utilizacin. Las tuberas y los
conductos, a travs de los que se canaliza el aire para que llegue a
todos los elementos. Los actuadores, como cilindros y motores, que
son los encargados de transformar la presin del aire en trabajo
til. Los elementos de mando y control, como las vlvulas
distribuidoras, se encargan de permitir o no el paso del aire segn
las condiciones preestablecidas.
PRENSA NEUMTICA
La prensa PEMSERTER comprende un embalaje preparado para
soportar el manejo normal al que ser sometida durante el
transporte. Tras la recepcin, es necesario comprobar la unidad para
detectar si se ha producido algn dao durante el transporte a
consecuencia de un manejo inadecuado. Si se observase algn dao,
deber notificarlo de forma inmediata tanto a la compaa de
transportes que realiz el envo como al Departamento de servicio de
PennEngineering.
Para que el rendimiento y el funcionamiento de la prensa sean
ptimos es muy importante disponer de un buen suministro de
aire.
Las siguientes directrices le permitirn obtener un buen
rendimiento de la prensa:
Calidad del aire: la calidad del suministro de aire es muy
importante. El aire debe ser seco y limpio. La humedad y la
suciedad contaminarn el sistema de vlvulas y provocarn problemas de
mantenimiento y rendimiento en la prensa. Se recomienda aire
filtrado a 5 micrones.
Flujo de aire: utilice una manguera y racores con un dimetro
interior mnimo de 12 mm (1/2) para conectar la fuente de aire
comprimido con la prensa. La presin del taller debe situarse entre
los 6 y los 7,5 BAR (90 PSI a 110 PSI). El rendimiento de la prensa
se ver afectado si el flujo de aire no es el adecuado.
Instalacin de la manguera: el enganche adecuado de la manguera
ayudar a alcanzar los requisitos mencionados con anterioridad. Vase
la figura 1.0 en la pgina siguiente.Conecte con la lnea de
suministro mediante una manguera en direccin ascendente que
posteriormente se curve y vuelva hacia abajo. Esta distribucin
ayudar a evitar la entrada de agua y aceite del compresor en la
prensa.Conecte esta lnea de cada con un racor a una manguera de 12
mm (1/2) de dimetro o mayor.A continuacin conecte el extremo de la
lnea de cada a una vlvula de drenaje. De este modo se podr recoger
el exceso de agua y aceite y ser posible purgar el sistema.
Si el suministro de aire de la fbrica no cumple las
recomendaciones anteriores, puede emplear un tanque de aire del
tamao adecuado a sus instalaciones.Se recomienda instalar un
filtro/separador auxiliar justo en la entrada de la mquina.
Fig.1.Suministro de aire
Fig.2.La prensa Serie 4 AF
Identificacin de los principales componentes de la prensa
En esta seccin el usuario encontrar una introduccin a los
principales componentes de la prensa.
Bastidor:El bastidor es la estructura de la prensa. La parte
principal est fabricada en acero macizo con componentes soldados
que conforman la base y las otras secciones de apoyo. Todas las
piezas se montan de forma directa o indirecta sobre el
bastidor.
Controles del operador:
Todos los controles del operador se encuentran en el panel de
control exceptuando el pedal de pie. Los controles incluyen la
pantalla tctil, el botn de parada de emergencia y el botn de
encendido.
Pantalla tctil: Se trata de la interfaz principal del sistema de
control de la prensa (PLC). Se emplea para la instalacin y la
configuracin y el ajuste automtico del alimentador, la
retroalimentacin del usuario y el diagnstico. En la pantalla se
muestra informacin grfica y textual y permite al operador realizar
selecciones con solo tocar diferentes partes de la pantalla en
funcin de la informacin que aparezca en ella. Encontrar informacin
detallada sobre cada pantalla en la seccin de ajuste de la prensa y
operacin del presente manual.
Botn de parada de emergencia: Al pulsar este botn se desconecta
la corriente de la vlvula de suministro/escape. Cuando la presin se
libera, todos los movimientos neumticos se detienen. Durante la
parada de emergencia todas las salidas se desconectan. El sistema
de control se mantiene en lnea y detecta la parada de
emergencia.
Botn de encendido: Cuando la prensa est apagada, si se pulsa
este botn el sistema de control de la prensa recibe corriente y la
prensa se inicializa. Pulse este botn para apagar la prensa. Se
cortar la corriente del sistema de control y de todos los
componentes mviles, incluida la vlvula de suministro/escape.
Pedal de pie: El operador utiliza el pedal de pie para controlar
el inicio del ciclo de la prensa. De este modo el operador puede
utilizar las manos para manipular la pieza de trabajo. Caja de
electricidad:La caja de electricidad, en la parte derecha de la
prensa, alberga el sistema de control de la prensa(PLC) y diversos
componentes elctricos y terminales de distribucin. El suministro
elctrico y el pedal de pie estn conectados a esta caja. La puerta
est cerrada con llave y en la parte trasera se encuentra el
interruptor de conexin/desconexin de la corriente. El interruptor
debe estar en ON para que la prensa tenga corriente. Al apagar el
interruptor (OFF) se corta la corriente de la prensa. El cable de
suministro se conecta al lado del interruptor. Puede extraer el
cable de suministro para eliminar toda la corriente de la prensa
cuando se realicen tareas de mantenimiento.
Recipiente alimentador vibratorio (componente de alimentacin de
fijaciones automtico).
El recipiente alimentador vibratorio, en la parte izquierda de
la prensa, se emplea para alimentar de forma automtica las
fijaciones. Se trata de un dispositivo que funciona con corriente
elctrica y que contiene y mueve diferentes tipos de fijaciones. El
recipiente dispone de diversos componentes ajustables para orientar
las fijaciones que salen del recipiente para alimentar la prensa.
El recipiente vibratorio dispone de un adaptador universal
espaciador que se emplea para todos los utillajes tipo tuerca y
algunos utillajes tipo enganches. El recipiente alimentador
vibratorio se controla mediante un dial y un interruptor situados
en la caja de control del recipiente, sobre el recipiente.
Dial de amplitud del recipiente:
La amplitud o fuerza de vibracin del recipiente se regula por
medio de un dial de control. El ajuste de la amplitud se emplea
para controlar la tasa de alimentacin y el rendimiento del proceso
de alimentacin automtica.
Interruptor de tres modos del recipiente:
Se emplea un interruptor con tres posiciones para seleccionar
que el recipiente est siempre conectado, siempre desconectado o
controlado de forma automtica por el PLC. Cuando el interruptor est
en la posicin automtica, el PLC conecta el recipiente durante el
modo de funcionamiento y durante el diagnstico. Durante el modo de
funcionamiento el PLC desconectar el recipiente cuando se produzca
un periodo de inactividad.El PLC reiniciar el recipiente de forma
automtica cuando se alimente la siguiente fijacin.Cuando se carguen
o descarguen fijaciones, conecte o desconecte (ON/OFF) el
recipiente segn le convenga. Vuelva a situar el interruptor en la
posicin AUTO cuando haya terminado.
Conjunto de soporte de la lanzadera (componente de alimentacin
de fijaciones automtico)
El conjunto de soporte de la lanzadera est ubicado junto al
recipiente alimentador vibratorio y se emplea para contener y
accionar los componentes de utillaje de lanzadera, distribuir el
suministro de aire y contener el sensor de enganches en el tubo
(opcional) y la vlvula de control del flujoregulador. El cilindro
de aire de la lanzadera en el conjunto de soporte de la lanzadera
acciona las lanzaderas de utillaje. La lanzadera recibe las piezas
procedentes del recipiente alimentador vibratorio, las separa y las
transporta al rea del yunque/punzn. El conjunto de soporte de la
lanzadera est alineado con el recipiente alimentador vibratorio. Es
muy importante que estn debidamente alineados para el
funcionamiento del utillaje de la lanzadera.
Sensor de enganches en el tubo: El PLC utiliza este sensor
circular para supervisar y controlar el proceso de alimentacin de
utillaje tipo enganches. (Opcional)
Fig.3. Prensa neumtica
Vlvula de control del flujo del regulador: Esta vlvula controla
el flujo de aire que pasa a los complementos de utillaje del
recipiente alimentador vibratorio y se emplea para regular varios
aspectos del rendimiento del espaciador y de la abertura de
tuerca.
Conjunto deslizador-agarrador (componente de alimentacin de
fijaciones automtico)
El conjunto deslizador-agarrador que est situado en la parte
superior de la garganta del bastidor se emplea para contener
componentes de utillaje de alimentacin superior y dispone de dos
accionadoresneumticos. Los dos accionadores son un cilindro de
deslizamiento lineal y un agarrador de accin paralela. El agarrador
se emplea para accionar las mordazas de utillaje que sujetan las
fijaciones. El agarrador se abre y se cierra para recoger y soltar
las fijaciones. El agarrador est unido al extremo del deslizador
lineal. El deslizador lineal se emplea para mover el agarrador y
las mordazas desde su posicin plegada hasta la posicin del punzn.
Este sistema se emplea para alimentar las fijaciones hacia los
utillajes del punzn. El conjunto deslizador-agarrador tambin
contiene un tubo de extensin para los utillajes tipo enganche. El
conjunto deslizador-agarrador se puede quitar para tener acceso a
piezas de trabajo especiales.
Sistema de entrada del suministro de aire
El suministro de aire comprimido se introduce en la prensa por
la parte trasera, a travs de un sistema que incluye un
filtro/regulador y una vlvula de suministro/escape rpido de control
elctrico. Elregulador se fija manualmente para controlar la presin
de la lnea de suministro. Al encender lavlvula de suministro/escape
rpido se suministra aire a la prensa. Cuando la vlvula de
suministro/escape rpido se apaga, la vlvula se cierra y elimina
rpidamente todo el aire comprimido del circuito de la prensa.(Nota:
si el valor mostrado en el manmetro no se encuentra entre 0,05~0,10
Mp, abra la placa de la cubierta trasera y ajuste la vlvula de
liberacin de la presin al valor estndar 0,05~0,10 Mp)
Fig.4.Sistema de entrada del suministro de aire
Armario de almacenaje de utillajeEl armario de almacenaje de
utillaje se encuentra ubicado en la parte inferior de la
prensa.
Fig.4. Vista derecha de la prensa
Fig.5.Componentes de la prensa
Fig.6.Coponentes de prensa
Fig.7. Dimensiones de la prensa
Smbolos bsicos.
La norma UNE-101 149 86, se encarga de representar los smbolos
que se deben utilizar en los esquemas neumticos e hidrulicos.La
norma establece las reglas de representacin de las vlvulas as como
su designacin.Los smbolos ms utilizados son los siguientes:
Conexiones
SmboloDescripcin
Unin de tuberas.
Cruce de tuberas.
Fuente de presin, hidrulica, neumtica.
Escape sin rosca.
Escape con rosca.
Retorno a tanque.
Unidad operacional.
Unin mecnica, varilla, leva, etc.
Medicin y mantenimiento
SmboloDescripcin
Manmetro.
Termmetro.
Indicador ptico. Indicador neumtico.
Filtro.
Filtro con drenador de condensado, vaciado manual.
Lubricador.
Unidad de mantenimiento, filtro, regulador, lubricador. Grfico
simplificado.
Bombas, compresores y motores
SmboloDescripcin
Bomba hidrulica de flujo unidireccional.
Compresor para aire comprimido.
Depsito hidrulico.
Depsito neumtico.
Motor neumtico 1 sentido de giro.
Motor neumtico 2 sentidos de giro.
Cilindro basculante 2 sentidos de giro.
Motor hidrulico 1 sentido de giro.
Motor hidrulico 2 sentidos de giro.
Mecanismos (actuadores)
SmboloDescripcin
Cilindro de simple efecto, retorno por esfuerzos externos.
Cilindro de simple efecto, retorno por muelle.
Cilindro de doble efecto, vstago simple.
Cilindro de doble efecto, doble vstago.
Pinza de apertura angular de simple efecto.
Pinza de apertura paralela de simple efecto.
Pinza de apertura angular de doble efecto.
Pinza de apertura paralela de doble efecto.
Accionamientos
SmboloDescripcin
Mando manual en general, pulsador.
Botn pulsador, seta, control manual.
Mando con bloqueo, control manual.
Mando por palanca, control manual.
Muelle, control mecnico.
Rodillo palpador, control mecnico.
Presurizado neumtico.
Presurizado hidrulico.
Vlvulas direccionales
SmboloDescripcin
Vlvula 3/2 en posicin normalmente cerrada.
Vlvula 4/2.
Vlvula 4/2.
Vlvula 5/2.
Vlvula 5/3 en posicin normalmente cerrada.
Vlvula 5/3 en posicin de escape.
Vlvulas de control
SmboloDescripcin
Vlvula de bloqueo (antirretorno).
Vlvula O (OR). Selector.
Vlvula de escape rpido, Vlvula antirretorno.
Vlvula Y (AND).
Vlvula estranguladora unidireccional. Vlvula antirretorno de
regulacin regulable en un sentido.
Eyector de vaco. Vlvula de soplado de vaco.
Un ejemplo de circuito completo con los smbolos normalizados es
el siguiente.
Circuito neumticoContiene una toma de presin, unidad de
mantenimiento, escape con rosca, vlvula 3/2 activa de forma manual
con bloqueo y retorno por muelle, cilindro de simple efecto con
retorno por muelle y todos ellos unidos por tuberas.
CONCLUSION
El conocimiento terico nos ha ayudado a ser crticos y llegar a
las siguientes conclusiones:
El aire se puede obtener fcilmente y es abundante en la tierra.
No es explosivo, por lo tanto no hay riesgo de chispas. Los
elementos del circuito neumtico pueden trabajar a velocidades
bastante altas y se pueden regular bastante fcilmente. El trabajo
con aire no daa los componentes del circuito por ejemplo por golpe
de ariete. Los cambios de temperaturas no afectan de forma
significativa en el trabajo. Energa limpias y se pueden hacer
cambios de sentido de forma instantnea.
La neumtica es hoy en da muy utilizada en la industria. El
conocimiento terico nos ha ayudado a ser ms crticos y analticos en
cuestin de la neumtica, en donde, si conocemos lasleyesde Boyle y
Gay Lussac, se pueden afirmar estas leyes, que gracias
alaprendizajesignificativo de estas leyes, pudimos entender
fenmenos fisicoqumicos, y estas tienes diversas aplicaciones y
estas se puede apreciar en aplicaciones de la neumtica.
Aprendimos la importancia de conocer la simbologa empleada en la
neumtica, pues bien, estossmbolosaunque fueron pocos, explica un
proceso importantes etapas de generacin, preparacin y distribucin
de aire comprimido, en donde este debe seguir una secuencialgica,
que nos lleve a laeficienciade nuestro sistema, cada etapa, se
fueron desmenuzando conceptos y se mostraron esquemas que nos ayuda
a entender el proceso aunque es complejo, podemos decir que es
sencillo, con sus simbologas, que son importante enmateria, porque
son la estandarizacin de esta simbologa, uno se complicara al armar
un circuito neumtico, y si queremos transmitir la idea del circuito
no se podr con facilidad, ya que no habra un estndar, por eso es
que debemos tener en cuenta toda la simbologa empleada, para
poderla aplicar, en cada etapa aprendimos que
existenherramientasque ayudan, por ejemplo una papel filtro, que
ayuda a evitar el acceso a objetos que daen el material, entre
otros que son importantes y debemos tener al tanto.Si no conocemos
las etapas, la cuales se aprendieron durante la sesin, tendramos
muchosproblemastcnicos, ya sea que la tubera se pierda, o las
sustancias se desperdicien, por eso como ingenieros industriales,
tener que tener estos conceptos bien definidos para aplicarlos en
la prctica, en la aplicaciones se pueden ver que en muchas mquinas,
ciclos, etc, se aplican estas etapas, con el fin de lograr
losobjetivosdeseados.
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