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7/28/2019 Practica 4-Actuadores Neumaticos
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OBJETIVO DEL EJERCICIO DE LABORATORIO NO.4
ACTUADORES NEUMATICOS
Conocer los tipos de actuadores; disear, construir y operar circuitos neumticos bsicos con un
actuador con mando directo y con mando indirecto.
INTRODUCCIN TERICA AL EJERCICIO DE LABORATORIO
Actuadores neumticos.Son dispositivos que transforman la energa neumtica en trabajo, por ejemplo las pistolas
neumticas para el armado de piezas automotrices, aspiradoras y sopladores dentfricos, etc.
El trabajo neumtico puede ser:
Rectilneo: es de avance y de retroceso y se realiza por actuadores de cilindros de mbolo. Rotativo: es de rotacin continua que es realizado por motores neumticos y de ngulo
hasta de 270, realizado por actuadores de giro.
Actuadores rectilneosCilindros de simple efecto
Estos cilindros tienen una sola conexin de aire comprimido. No pueden realizar trabajos ms que
en un sentido. Se necesita aire slo para un movimiento de traslacin. El vstago retorna por el
efecto de un muelle incorporado o de una fuerza externa.
El resorte incorporado se calcula de modo que haga regresar el mbolo a su posicin inicial a una
velocidad suficientemente grande.
En los cilindros de simple efecto con muelle incorporado, la longitud de ste limita la carrera. Por
eso, estos cilindros no sobrepasan una carrera de unos 100 mm.
Se utilizan principalmente para sujetar, expulsar, apretar, levantar, alimentar, etc.
Cilindros de doble efecto
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La fuerza ejercida por el aire comprimido anima al mbolo, en cilindros de doble efecto, a realizar
un movimiento de traslacin en los dos sentidos. Se dispone de una fuerza til tanto en la ida
como en el retorno.
Los cilindros de doble efecto se emplean especialmente en los casos en que el mbolo tiene que
realizar una misin tambin al retornar a su posicin inicial. En principio, la carrera de los cilindrosno est limitada, pero hay que tener en cuenta el pandeo y doblado que puede sufrir el vstago
salido. Tambin en este caso, sirven de empaquetadura los labios y mbolos de las membranas.
Construccin de los actuadores rectilneosSe construyen en forma cilndrica.
Normalmente se trata de un tubo sin costura con un revestimiento duro y muy bien acabado para
minimizar el desgaste y la friccin.
Las tapas de los extremos pueden ser aleacin de aluminio o de hierro maleable y estn sujetas
con tirantes.
En cilindros pequeos, las tapas estn roscadas en el tubo o embutidas.
Para trabajar en reas corrosivas o peligrosas, el cilindro puede estar hecho de aluminio, latn,
bronce o acero inoxidable.
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AmortiguamientoLos vstagos de los cilindros neumticos pueden tener una velocidad muy elevada, por lo que
pueden desarrollar fuerzas de choque considerables al final de la carrera.
Los cilindros pequeos tienen una amortiguacin fija de goma para absorber el choque e impedir
que el cilindro se dae internamente.
En los cilindros ms grandes, se utiliza una amortiguacin neumtica que desacelera al embolo en
la parte terminal de su carrera.
En la parte final de la carrera del embolo, una junta bloquea la conexin de escape del cilindro y
una parte del aire que escapa queda atrapado y se evacua ms lentamente a travs de una
restriccin regulable, logrando as la amortiguacin.
El aire atrapado en la parte de amortiguacin, se comprime a una presin relativamente elevada
que absorbe la inercia del embolo del cilindro.
Problemas de amortiguadores y cilindros especialesDespus de que el embolo del cilindro ha concluido e inicia la carrera contraria, la junta que
bloqueo la conexin de escape, acta como una vlvula antirretorno para permitir el paso del aire
por la misma conexin, pero ahora hacia el embolo.
El proceso de desbloqueo de la conexin de escape por la junta, restringe el flujo de aire y retrasa
la aceleracin del embolo.
Debido a esto, la zona de amortiguacin debe de ser tan corta como sea posible.
Para desacelerar grandes cargas o altas velocidades del vstago del cilindro, se requieren
amortiguadores externos.
Para velocidades del embolo superiores a los 500 mm/s, es necesario un tope mecnico externo.
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Cilindros de vstagos paralelosLos cilindros antirrotacin suprimen los guiados externos costosos y voluminosos. Esta funcin se
destina a mltiples tareas industriales, con la posibilidad de montar al extremo del vstago, sobre
la placa de fijacin, dispositivos apropiados para diversas aplicaciones (posicionamiento, control,
corte). El cilindro como estndar est equipado con un anillo magntico en el pistn que lepermite utilizar los detectores magnticos existentes para la gama de micro-cilindros C y cilindros
PX. CX. VR. Las dimensiones de la cara delantera y la cabeza trasera del cilindro son idnticas a la
norma ISO 6431; por tanto el C2X utiliza las mismas fijaciones estndar que el cilindro CX.
El concepto de antirrotacin vstagos paralelos de los C2X permite el guiado de cargas y pares
elevados. Otra versin complementaria de vstago pasante se puede realizar sobre pedido.
Tambin sobre pedido pueden suministrarse con otros materiales para los vstagos y camisa, as
como conjuntos para alta temperatura.
Cilindro tndemEst constituido por dos cilindros de doble efecto que forman una unidad. Gracias a esta
disposicin, al aplicar simultneamente presin sobre los dos mbolos se obtiene en el vstago
una fuerza de casi el doble de la de un cilindro normal M mismo dimetro. Se utiliza cuando se
necesitan fuerzas considerables y se dispone de un espacio determinado, no siendo posible utilizar
cilindros de un dimetro mayor.
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LISTA DE EQUIPO UTILIZADO EN EL EJERCICIO DE LABORATORIO
Proyector Pizarrn Acetatos Plumones Equipo neumtico formado por: Vlvulas Actuadores Manmetros FRL Conexin T Mangueras Mesa de trabajo con panel
INFORME DE ACTIVIDADES REALIZADAS EN EL LABORATORIO
En esta que fue nuestra cuarta clase de la asignatura, llamada actuadores neumticos, se
conocieron temas importantes que son los siguientes:
Actuadores rectilneos Cilindros de simple efecto Cilindros de doble efecto Construccin de los actuadores rectilneos Amortiguamiento Cilindros especiales Cilindro de vstagos paralelos Cilindro plano Cilindro Tndem
Adems se utiliz el equipo neumtico en un ejercicio que consisti en armar circuitos bsicos de
control neumtico algunos de los circuitos armados son los siguientes:
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Circuito neumtico monoestable con un actuador lineal de simple efecto con su vstago
originalmente contrado
Circuito neumtico monoestable con un actuador lineal de doble efecto con su vstago
originalmente contrado
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Circuito neumtico biestable con un actuador lineal de simple efecto con su vstago desplazado
al frente y mando indirecto
Nota: En el dibujo del circuito existe un error ya que el vstago se muestra originalmente
contrado, la imagen correcta es la de la fotografa ya que muestra el vstago desplazado al frente
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PRESENTACION DE RESULTADOS DEL EJERCICIO DE LABORATORIO
Los resultados obtenidos en el laboratorio son la adquisicin de nuevos conocimientos sobre la
neumtica industrial, algunos de los temas vistos en clase son los siguientes:
Actuadores rectilneos Cilindros de simple efecto Cilindros de doble efecto Construccin de los actuadores rectilneos Amortiguamiento Cilindros especiales Cilindro de vstagos paralelos Cilindro plano Cilindro Tndem
Es importante recalcar que se comprendi el funcionamiento de los circuitos bsicos de control
neumtico, lo anterior fue posible gracias a que se utilizo el equipo neumtico para armar los
circuitos que el profesor previamente diseaba en el pizarrn, adems de que si se cumpli el
objetivo inicial de la prctica.
SOLUCIN AL CUESTIONARIO
1. Es un circuito neumtico Qu funcin le corresponde realizar a los actuadores?Les corresponde convertir y aprovechar la energa neumtica y utilizarla para realizar un trabajo.
2. Mencione los tipos de trabajo que pueden realizar los actuadores neumticos y describaen qu consiste cada uno de ellos?
El trabajo rectilneo es de avance y de retroceso y se realiza por actuadores de cilindros de embolo
El trabajo rotativo es de rotacin continua, que es realizado por motores neumticos y de ngulo
hasta de 270C, realizado por actuadores de giro.
3. Cules son los tipos de actuadores rectilneos y describa su funcionamiento? Cilndricos de simple efecto.- Estos contienen un resorte que es lo que los re posicionan Cilndricos de doble efecto.- Estos no contienen resorte, se accionan y re posicionan por
aire comprimido.
4. Describa la construccin bsica de los dos tipos de actuador rectilneo de simple efecto ymencione Como es su operacin en el avance del vstago de cada uno de ellos y cules
son las formas en que el vstago de estos actuadores den regresar a su posicin original?
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A partir de su posicin original, desarrolla trabajo en una sola direccin y puede ser de embolo
normalmente dentro o normalmente fuera.
En embolo retorna a su posicin original por medio de un resorte interno o por algn medio
externo como una carga, un movimiento mecnico, etc.
Simple efecto.Tiene un consumo de aire ms bajo que un cilindro de igual tamao de doble efecto.
Debido a la fuerza contraria del resorte:
El impulso del cilindro de simple efecto es ms reducido que el doble efecto. Por este motivo, se requiere un dimetro interno ms grande y una longitud del cilindro
ms larga y una longitud de carrera del embolo ms limitada.
Doble efectoDesarrolla el trabajo de las dos carreras, tanto en la salida del vstago como en el retroceso de el
mismo, debido a que el aire se aplica alternativamente a ambos lados del embolo.
El impulso disponible en la carrera de retroceso del vstago es menor, debido a que el rea del
embolo del lado del vstago es ms pequea.
Construccin de los actuadores rectilneosSe construyen en forma cilndrica.
Normalmente se trata de un tubo sin costura con un revestimiento interno duro y muy bien
acabado para minimizar el desgaste y la friccin.
Las tapas de los extremos pueden ser de aleacin de aluminio o de hierro maleable y estn sujetas
con tirantes.
En cilindros pequeos, las tapas estn roscadas en el tubo o embutidos.
Para trabajar en reas corrosivas o peligrosas, el cilindro puede estar hecho de aluminio, latn,
bronce o acero inoxidable.
5. Debido a la ubicacin del muelle y a la fuerza contraria de este cuando el vstago sale,en los actuadores de simple efecto con muelle de reposicin, describa cmo es elimpulso de avance del vstago, el dimetro interno del actuador., la longitud del cilindro
y la longitud de la carrera del mbolo?
El impulso es menor que el de doble efecto, si dimetro interno es ms grande, tiene una longitud
de cilindro ms larga y una longitud de carrera del mbolo ms limitada.
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6. Explique Por qu el actuador de doble efecto puede realizar trabajo en forma alternadaen una y en otra en otra direccin y de que magnitud es el impulso de avance con
respecto al retroceso del vstago?
Desarrolla el trabajo en las dos carreras, tanto en la salida del vstago como en el retroceso del
mismo, debido a que el aire se aplica alternativamente a ambos lados del embolo.
El impulso disponible en la carrera de retroceso del vstago es menor, debido a que el rea del
embolo del lado del vstago es ms pequea.
7. Describa Cmo estn construidos los actuadores rectilneos y de que materiales debende estar hechos cuando se instalan en reas corrosivas?
Normalmente se trata de un tubo sin costuras con un revestimiento interno duro y muy bien
acabado para minimizar el desgaste y la friccin. Las tapas de los extremos pueden ser de aleacin
de aluminio o de hierro maleable y estn sujetas con tirantes.
En lugares corrosivos, se usa aluminio, latn, bronce o acero inoxidable.
8. Describa Cmo es el amortiguamiento de los vstagos en movimiento de los actuadoresneumticos pequeos, de los actuadores grandes, de los actuadores de alta velocidad y
de los actuadores que mueven grandes cargas?
Los vstagos de los cilindros neumticos pueden tener una velocidad muy elevada, por lo que
pueden desarrollar las fuerzas de choque considerables al final de la carrera.
Los cilindros pequeos tienen una amortiguacin fija de goma para absorber el choque e impedir
que el cilindro se dae internamente.
En los cilindros ms grandes, se utiliza una amortiguacin neumtica que desacelera al embolo en
la parte terminal de su carrera.
En la parte final de la carrera de el embolo, una junta bloquea la conexin de escape del cilindro y
una parte del aire que escapa queda atrapado y se evacua ms lentamente a travs de una
restriccin regulable, logrando as la amortiguacin.
El aire atrapado en la parte de la amortiguacin, se comprime a una presin relativamente elevada
que absorbe la inercia del embolo del cilindro.
Problemas de amortiguamientoDespus de que el embolo de el cilindro ha concluido su carrera e inicia la carrera contraria, la
junta que bloqueo la conexin de escape, acta como una vlvula antirretorno para permitir el
paso del aire por la misma conexin, pero hacia el embolo.
El proceso de desbloqueo de la conexin de escape por la junta , restringe el flujo de aire y retrasa
la aceleracin del embolo.
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Debido a esto, la zona de amortiguacin debe ser tan corta como sea posible.
Para desacelerar grandes cargas o altas velocidades del vstago del cilindro, se requieren
amortiguadores externos.
Para velocidades del el embolo superiores a los 500 mm/s, es necesario un tope mecnico
externo.
9. Describa en qu consiste el mecanismo de amortiguamiento neumtico que desaceleraal mbolo de un actuador neumtico grande?
En la parte final de la carrera del mbolo, una junta bloquea la conexin de escape del cilindro y
una parte del aire que escapa queda atrapado y se vaca ms lentamente a travs de una
restriccin regulable, logrando as la amortiguacin.
10.Describa Cmo esta construidos los actuadores de doble vstago?El cilindro de doble vstago, es un tipo de cilindro de doble efecto. Como se puede observar en el
dibujo, tiene dos salidas para el vstago. La fuerza es igual tanto para un lado como para el otro. El
funcionamiento es idntico que el explicado anteriormente. Su uso est restringido a la necesidad
de evitar los esfuerzos laterales que pueda sufrir el vstago, al tener dos guas, la posicin del
vstago queda reforzada.
11.Describa Cmo estn construidos un actuador con vstago anti giro y porque tiene estaconstruccin?
Se utilizan vstagos con dos caras planas que son guiadas con partes planas de las tapas del
cilindro, se tiene esta construccin para evitar que gire y no ensamble donde debe.
12.Describa Cmo estn construidos los actuadores con vstagos paralelos, los de cilindroplano y los de cilindro tndem y explique por qu motivo tienen esta construccin?
Una posible solucin al problema de la rotacin del vstago, es la de utilizar un cilindro con doble
vstago paralelo.
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Este cilindro se utiliza tambin para aumentar la fuerza
Cilindro planoSi el embolo del cilindro se construye en forma ovalada, la cubierta exterior es mas plana, con lo
que se evita que el vstago gire.
Cilindro tndemEst formado por dos mbolos de doble efecto unidos a un solo vstago, formando as una unidad.
Presurizando simultneamente las cmaras de ambos mbolos, la fuerza del vstago es casi del
doble que si tuviera un solo embolo.
13.Explique cuntas posiciones de sus vstagos pueden tener los actuadores estndar, losactuadores de dos cmaras con mbolos y vstagos distintos y los actuadores de dos
cmaras con mbolos y vstagos distintos con recorridos opuestos?
Un cilindro estndar tiene dos posiciones de su vstago, el de totalmente contrado y el de
totalmente extendido. Un cilindro de dos cmaras con mbolos y vstagos distintos puede dar
tres posiciones. Un cilindro de dos cmaras con mbolos y vstagos distintos con recorridos
opuestos puede dar cuatro posiciones.
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CONCLUSIONES AL EJERCICIO DE LABORATORIO REALIZADO
Con la realizacin de la cuarta prctica se lograron adquirir nuevos conocimientos acerca de la
neumtica industrial, sobre los actuadores neumticos.
Algunos de los temas cubiertos en la prctica son:
Actuadores rectilneos Cilindros de simple efecto Cilindros de doble efecto Construccin de los actuadores rectilneos Amortiguamiento Cilindros especiales Cilindro de vstagos paralelos Cilindro plano Cilindro Tndem
Es importante mencionar que el comprender los puntos anteriores nos ayudara a tener una base
sumamente solida en los temas que se trataran posteriormente como son el armado de circuitos
con el uso de vlvulas auxiliares. Adems es importante mencionar que se cumpli el objetivo de
la prctica satisfactoriamente, gracias a que armamos circuitos bsicos con el uso del equipo
neumtico.
Sin ms que mencionar estas son las conclusiones de la prctica 4 llamada actuadores neumticos.
FUENTES DE INFORMACIN
Neumtica autor: p. Croser. Ed. festo didactic Aplicaciones de la neumtica autor: deppert/kstoll, Ed. Marcombo, Lugar y fecha:
Barcelona, 1993, p.p. 164
http://es.wikipedia.org http://www.monografias.com
