Treball pneumàtica 1r batxillerat

0
ACCIONAMENTS
PNEUMÀTICS
TECNOLOGIA INDUSTRIAL 21/4/20
Dídac Sosa
Diego Saldaña

1
CONTINGUTS
INTRODUCCIÓ...........................................................................................................................2
LA PNEUMÀTICA.......................................................................................................................3
CIRCUITS PNEUMÀTICS.................................................................................................4
ELEMENTS DE COMANDAMENT....................................................................................7
COMANDAMENTS BÀSICS.......................................................................................................10
VARIACIÓ DE LA VELOCITAT D’UN CILINDRE............................................................................19
APLICACIONS PNEUMÀTIQUES................................................................................................22
CONCLUSIONS ........................................................................................................................27
BIBLIOGRAFIA .........................................................................................................................28

TECNOLOGIA INDUSTRIAL
21-4-20
COMANDAMENTS PNEUMÀTICS
2
INTRODUCCIÓ
L’objectiu d’aquest treball és conèixer el funcionament d’un sistema pneumàtic, així com les
diferents parts que conformen un circuit; producció, condicionament de l’aire, distribució... les
vàlvules, sensors, i altres mòduls de potència i comandament.
Realitzar les simulacions bàsiques de comandament i les de regulació de velocitat d’un cilindre
amb un simulador. Per aconseguir això, emprarem un programa anomenat FESTO FluidSim,
que ens proporciona un munt d’eines a l’hora de confeccionar els nostres circuits de simulació
de forma didàctica i sense una greu complexitat. A més a més, aquest programa, ens permetrà
adjuntar diagrames de fase espai-temps que ens ajudaran a comprendre millor el
funcionament dels nostres circuits pneumàtics.
Però sobre tot, l’objectiu final d’aquest treball, segons el nostre punt de vista, és cercar
aplicacions lògiques en la vida real on poder aplicar els coneixements que anem adquirint.
Sabem que la producció neumàtica avui dia és a tot arreu i que ha substituït complexos i
costosos sistemes de producció, de la mateixa manera que ho ha fet l’oleohidràulica en els
sistemes, per exemple, de frens dels automòbils i, també, control de maquinària industrial.
L’aire és una font d’energia renovable i reutilitzable, simplement cal una prèvia “preparació”
abans de ser distribuït. Renovable perquè és il·limitat; tots sabem que aire en tenim de sobres,
a diferència del petroli o el gas, i és reutilitzable perquè podem redirigir l’aire que surt d’un
receptor, altre cop cap a una vàlvula, ometent l’escapament i creant un circuit tancat (això ho
explicarem més endavant). En resum, que és una font d’energia bastant eficient i econòmica
en termes de producció i condicionament.
Normalment, el primer que ens ve al cap quan parlem d’aire és energia eòlica. Cal diferenciar
l’energia que extraiem de la fricció de l’aire (eòlica) i que ens proporciona energia cinètica que
posteriorment es transforma en elèctrica, (passant per mecànica i mitjançant transformadors),
de la que obtenim al condicionar-lo a elevades pressions (pneumàtica) i que emprem per
obtenir, directament, energia mecànica. Solem pensar en energia elèctrica quan ens parlen de
maquinària industrial, ja que és el que estem acostumats a veure, o també pot ser que ens
hagin acostumat a relacionar de forma directa la tecnologia amb l’electricitat.

21-4-20
3
LA PNEUMÀTICA
La pneumàtica és el conjunt de tècniques emprades en la utilització d’aire comprimit com a fluid
transmissor d’energia per a l’accionament de màquines i mecanismes.
Aquesta tècnica, engloba nombroses aplicacions en el món dels processos de producció moderns.
Així, com la substitució de sistemes de producció mecànics per pneumàtics; més simples, econòmics
i eficaços.
Sobretot, aquest sistema es utilitzat en l’automatització de moviments a llarga distància, on serien
necessaris eixos de llarga longitud, corretges, cadenes, etc. en resum, un ampli conjunt de sistemes
mecànics aparatosos, costosos i que solen suposar una gran quantitat de pèrdues energètiques.
Gràcies a la pneumàtica, tot això ho podem estalviar, emprant una tècnica que simplement
requereixi d’un fluid, líquid o gasós, i uns conductes determinats. D’aquesta manera, obtenim un
marge de moviments més diversos; rotatius, alternatius, etc. Utilitzant un dispositiu que transforma
l’energia comunicada amb el fluid, en el moviment desitjat, sense gairebé pèrdues i de manera neta i
eficaç.
Unes canonades transfereixen el fluid i cedeixen directament la seva energia, cinètica o potencial, a
un dispositiu adequat, sense transformacions prèvies. Normalment, s’utilitza aire a pressió o oli com
a fluid, en aquest cas, estudiarem el camp relacionat amb l’ús d’aire.
Els avantatges de la utilització d’aire comprimit són molt diversos:
● No és perillós, ja que no emet espurnes. Fer ús de l’oli, al tractar-se d’un fluid que sol
desprendre grans quantitats d’energia calorífica, pot arribar ser perillós. Inclús, un sistema
mecànic amb engranatges o corretges mal disposades, poden ser causa de greus incidències.
● Es troba fàcilment disponible. Aire en tenim de sobres, només cal emmagatzemar-lo a unes
pressions determinades a través d’un procés que explicarem posteriorment i condicionar-lo
pel seu ús.
● És un fluid net, a diferència de l’oli que, al ser derivat del petroli, pot contenir impureses i
que ha de rebre un tractament determinat.
● Es desplaça amb rapidesa degut a la seva baixa densitat.
● Els accionaments pneumàtics són relativament senzills i econòmics.

21-4-20
4
CIRCUITS PNEUMÀTICS
Un circuit pneumàtic és un conjunt d’elements disposats de tal manera que mitjançant aire
comprimit realitzen un treball o executen una sèrie d’accions destinades a l’accionament de
màquines o mecanismes.
Els circuits pneumàtics consten dels següents blocs funcionals:
Compressors
Són mecanismes rotatius moguts per motors elèctrics o
tèrmics de combustió interna , la funció dels quals és
aspirar aire a pressió atmosfèrica i comprimir-lo a una
pressió més elevada. Representen l’element central d’una
instal·lació productora d’aire comprimit.
Refrigerador
És un tipus de bescanviador de calor format fonamentalment
per una sèrie de tubs pels quals circula el fluid refrigerant.
AIRE ATMOSFÈRIC
CONDICIONAMENT DE L’AIRE
- Assecador
- Filtre
- Regulador de pressió
- Lubrificant
DISTRIBUCIÓ
- Canonades
- Xarxes de distribució
REGULACIÓ I CONTROL
- Distribuïdors
- Vàlvules de control
- Sensors
PRODUCCIÓ
- Compressor
- Refrigerador
- Acumulador
ACTUACIONS
PNEUMÀTIQUES
- Cilindres
- Actuadors de gir
- Motors rotatius

21-4-20
5
Acumulador
Emmagatzematge d’aire comprimit per fer front a les puntes
de demanda de consum i poder mantenir estable la pressió del
circuit, així com eliminar les possibles pulsacions originades pel
compressor. Aquest està instal·lat a la sortida dels
refrigeradors.
Assecament
Reductor del contingut de vapor d’aigua que hi ha a l’aire.
L’aire, que entra per la part inferior, passa a través d’un
material porós que absorbeix la humitat. El material, amb el
temps, perd les seves propietats d’absorció, per la qual cosa caldrà
reemplaçar-lo periòdicament.
Filtratge
La missió del filtre pneumàtic és precisament retenir impureses que
convé eliminar per al bon funcionament de la instal·lació.
Regulació de la pressió
El regulador de pressió o manoreductor és l’element que
regula automàticament la pressió de sortida, ajustant-la al
valor seleccionat.

21-4-20
6
Lubrificació
La funció del lubrificador és fer un tractament de
lubrificació a l’aire amb l’objecte de realitzar el greixatge de
les peces mòbils dels components pneumàtics, la qual cosa
fa disminuir la fricció i evita l’oxidació.
Xarxes de distribució
Conjunt de canonades emprades per
connectar els diferents elements
pneumàtics, el qual canalitza l’aire
comprimit generat per la unitat de
producció.
Cilindres
Actuadors que fan el treball de manera rectilínia,
mitjançant moviments d’empenyiment-tracció que
transformen l’energia continguda en l’aire comprimit en
treball mecànic W.
Hi ha dos tipus de cilindres:
● Cilindre d’efecte simple
● Cilindre de doble efecte
Actuadors de gir
Element pneumàtic del mercat emprat quan es necessita un
accionament angular limitat, amb diversitat de models i mides,
lliures de problemes i a preus assequibles. Un altre element de
creació recent, la pinça pneumàtica, ha experimentat un gran
apogeu en ser molt aplicada en sectors en plena expansió, com
ara la robòtica i la manipulació.
Motor pneumàtics
Els motors pneumàtics transformen
l’energia pneumàtica en energia
mecànica de rotació, en un procés similar
i invers al de la compressió.

21-4-20
7
ELEMENTS DE COMANDAMENT
En un circuit pneumàtic, les vàlvules i sensors s’encarreguen de regular el correcte funcionament de
les parts operatives i motrius.
Vàlvules de control direccional o distribuïdores
Governen l’arrencada, l’aturada i el sentit de flux del circuit d’acord amb les ordres o senyals rebuts.
Es componen d’un sol cos, una part mòbil i uns elements d’accionament que permeten canviar
l’estat de la vàlvula. En el cos estan estructurats els conductes interns i orificis d’entrada i sortida.
L’element mòbil de la vàlvula (interruptor),aconsegueix les diferents posicions de la vàlvula i realitza
les connexions internes de les vies.
Es defineixen per dues característiques funcionals:
● Nombre d’orificis o vies
● Nombre de posicions: que poden ser dues (repòs i treball) o tres ( posició neutra central).
Les vàlvules distribuïdores es designen mitjançant dues xifres: la primera indica el nombre de vies i la
segona el nombre de posicions.
Una aixeta seria una vàlvula distribuïdora de tipus 2/2 ja
que, posseeix dos conductes; un d’entrada d’aigua i un
altre de sortida, i dos estats; un de flux i un altre de
repòs. Encara que en la majoria de casos, l’element
d’accionament està constituït per un sistema de
regulació de cabal.
Representació gràfica de les vàlvules distribuïdores
• Símbol bàsic: Cadascuna de les posicions es representa amb una casella quadrada, dins de la
qual se situen les fletxes que indiquen les connexions entre els orificis i el sentit de flux del
fluid, així com el nombre de vies.

21-4-20
8
• Tipus de comandament: El tipus de comandament de la vàlvula distribuïdora s’afegeix la
símbol base. La seva funció és realitzar els canvis de posició de la vàlvula. Segons la font
d’energia d’accionament, poden ser: manuals, mecànics, pneumàtics, etc.
• Localització dels orificis: La localització de cadascun dels orificis es realitza segons un codi
que utilitza números i lletres.
Funcionament d’algunes vàlvules distribuïdores
• Vàlvula 2/2: Obren i tanquen el conducte. Quan la vàlvula està en repòs i les vies tancades,
s’anomena vàlvula normalment tancada (NT). En cas contrari, normalment oberta (NO), amb
un sistema molt semblant al dels relés. S’utilitza en cilindres d’efecte simple.
• Vàlvula 3/2: Un orifici d’entrada, un de sortida i un tercer per a l’escapament. Per a cilindres
d’efecte simple.
• Vàlvula 5/2: Un orifici d’entrada, dues sortides, i dos escapaments. Per pilotar un cilindre
pneumàtic de doble efecte o accionar vàlvules de major mida.
Vàlvules de control, regulació i bloqueig
Permeten ajustar les velocitats de desplaçament dels actuadors i regular la seva força. Fan les
funcions d’elements de comandament.
• Vàlvules unidireccionals: Permeten el flux en un únic sentit.
o Vàlvules antiretorn: Una vàlvula normalment tancada mitjançant un con o una bola
associats a una molla. En un sentit el flux
venç la força de la molla i deixa passar l’aire,
el sentit contrari la pressió del fluid i la força
de la molla impedeixen el pas.
o Vàlvules antiretorn pilotades: Mitjançant
l’acció d’un pilotatge extern, també
permeten el flux en sentit invers.
• Vàlvules reguladores de cabal: Varien la velocitat
dels actuadors i regulen el cabal d’alimentació.
o Reguladores bidireccionals: Regulen en ambdós sentits

21-4-20
9
o Reguladores unidireccionals: Circulació lliure en un sentit i, en el contrari, intercalen
una estrangulació, que es regula a voluntat.
• Vàlvules reguladores de pressió: Redueixen la pressió d’entrada fins a un valor inferior
regulable de sortida.
• Vàlvules limitadores de pressió: Són un element de seguretat. Impedeixen superar la
pressió màxima permesa pel sistema.
• Vàlvules d’escapament ràpid: Destinades a accelerar la velocitat dels cilindres.
• Vàlvules selectores de circuit: Permeten obtenir a la sortida un senyal procedent
indistintament de dos punts d’entrada diferents. Funció lògica O (OR).
• Vàlvules de simultaneïtat: Compleixen la funció lògica I (AND). Només s’obté el senyal
pneumàtic a la sortida si hi ha pressió en les dues entrades.
Sensors i detectors de senyal
Capten informació en un moment donat i la transmeten a l’equip pneumàtic. Són elements
capaços de detectar, per exemple, la posició de cilindres, actuadors o fenòmens del sistema, així
com de captar magnituds físiques.

21-4-20
10
COMANDAMENTS BÀSICS
a) Comandament directe
La pròpia vàlvula de comandament dona pressió al cilindre. No és necessària una
vàlvula de potència
Cilindre de simple efecte:
Emprem una vàlvula distribuïdora 3/2 NT, per aquesta raó, quan la vàlvula es trobi en
estat de repòs (sense accionar el polsador), el cilindre no rebrà potència (1). En canvi,
quan accionem el comandament, la vàlvula canviarà de posició, es connectarà la
entrada d’aire a la sortida 2, que nosaltres hem regulat a una pressió de 6 bar i un
cabal de 0,5 l/min, i s’accionarà el cilindre (2).
En el moment que deixem de prémer el polsador, canviarà la vàlvula a la posició per
defecte (NT) i el conducte es connectarà amb l’escapament d’aire de la vàlvula. Gràcies
a la força recuperadora de la molla, el cilindre tornarà a la posició original (1).
Si analitzem el diagrama de fases d’aquest sistema observem que, quan accionem el
polsador (M=a), el cilindre surt (A+) i avança fins que arriba a la seva màxima capacitat.
En el moment que deixem de polsar (M=0), el cilindre entra (A-), o sigui que es
comença a buidar progressivament i retrocedeix. El pendent de la recta A depèn del
ritme en que s’omple i es buida el dipòsit, que depèn, alhora, de la pressió i cabal
d’entrada i la força de la molla.
A les hores, veiem que aquest cilindre avança un màxim de 50 mm en un temps de 7
ms aproximadament. Triga poc més d’1 ms en retornar la posició original un cop
deixem de polsar.
Cilindre
(A)
Distribuïdor
(M)
1 2
M M

21-4-20
11
Cilindre de doble efecte:
En aquest cas, emprem un distribuïdor 5/2. En la posició per defecte, la vàlvula
administra aire per la sortida 2, de manera que el cilindre es troba en estat de retrocés
o repòs (1). La sortida 4 es troba connectada a l’escapament. Quan accionem el
polsador (que ara actua com un interruptor), la vàlvula canvia de posició, administrant
aire per la sortida 4, omplint així el dipòsit per la part inferior del cilindre, i buidant-lo
per la part superior, fent avançar el cilindre (2). Si tornem a accionar el polsador, el
sistema regressa a la posició (1).
En el diagrama d’un cilindre de doble efecte observem que, el temps de avanç i
retrocés són exactament iguals, ja que només actua el cabal de l’aire i ho fa
equitativament en ambdós processos (omplert i buidatge). A diferència del cas del de
simple efecte, on la força de la molla superava a la de la pressió d’entrada de l’aire.
Hem treballat amb la mateixa pressió (6 bar) però un cabal d’1 l/min.
b) Comandament indirecte
Utilitzem una vàlvula de potència, pilotada per aire, que dona pressió al cilindre. La
vàlvula de comandament controla una vàlvula de potència i aquesta regula l’entrada
d’aire en el cilindre. Aquest comandament és útil per controlar la velocitat de cilindres
més grans.
Comandament
(M)
Cilindre
(A)
1 2
M M

21-4-20
12
Cilindre de doble efecte
En aquest cas, la vàlvula que regula el cabal d’aire que entra al cilindre és un
distribuïdor 5/2 accionat per comandament de pressió. Aquesta, està controlada per
una altra vàlvula 3/2 NT. El funcionament és molt semblant al del comandament
indirecte.
Quan accionem el comandament (M=a) rep un senyal el distribuïdor (P) que el fa
canviar la seva posició (P=a) i comença a omplir el cilindre. En el moment que deixem
d’accionar el polsador del comandament, el cilindre entrarà en procés de retrocés. La
pressió i cabal del comandament hauria de ser estable, en canvi, només variem els
valors de la vàlvula de potència (P) per regular la velocitat del cilindre (A).
c) Comandament simultani
Volem controlar un cilindre de forma simultània des de dos o més comandaments.
Accionant tots alhora, avançarà el cilindre. Si deixem de polsar un d’ells, el receptor
tornarà a la seva posició original.
Cilindre
(A)
Comandament
(M)
Potència
(P)
M M
P P

21-4-20
13
Per fer això, hem emprat la funció lògica AND; per tal que la senyal de sortida sigui 1,
totes des d’entrada han de ser 1:
Ma Mb Sortida
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
A les hores, només s’accionarà la vàlvula de potència si els dos comandaments es
troben excitats alhora. Nosaltres hem utilitzat dos vàlvules amb funció d’interruptor en
comptes de polsador, ja que ens anava millor per fer la simulació. Encara però, el
funcionament és el mateix.
També podríem disposar els dos comandaments connectats en sèrie, sense fer ús de la
porta lògica, i el sistema funcionaria igual.
d) Funció memòria
Aquesta funció manté l’estat del cilindre estable (avançat o retrocedit). Cadascun dels
comandaments controla una posició del cilindre, accionant un d’ells, la vàlvula de
potència s’activarà i farà canviar la posició del receptor. Si excitem els dos polsadors
alhora, la vàlvula no canviarà la seva posició.
Comandament
(Ma)
Comandament
(Mb)
Potència
(P)
Cilindre
(A)
Ma Mb
P P
Ma Mb

21-4-20
14
L’inconvenient d’aquest circuit és que no podem regular la posició del cilindre ja que,
només ens permet mantenir-lo en dues posicions extremes.
També podem fer que a l’accionar els dos comandaments alhora, la vàlvula de
potència s’exciti fent avançar el cilindre, prioritzant d’aquesta manera la marxa del
receptor. Per aconseguir això, farem ús d’una vàlvula selectora (OR).
Ara, si accionem les dues vàlvules alhora, el
comandament Ma tancarà el circuit fent arribar
aire a la vàlvula selectora i, d’aquí, al
comandament (P), que canviarà el seu estat i
farà avançar el cilindre. Quan el comandament
Mb hagi tornat a la seva posició per defecte
(NO) canviarà la posició de la vàlvula selectora
OR i crearà un circuit tancat d’aire que farà
mantenir el cilindre A+. Si volem que l’actuador
torni a retrocedir, no podem fer-ho amb els dos
comandaments al mateix temps, haurà de ser
amb el corresponent (Mb)
Cilindre
(A)
Potència
(P)
Comandament
(Mb)
Comandament
(Ma)
MaMb MaMb
P P
P
Mb Ma

21-4-20
15
El problema d’aquest circuit és que si variem el cabal de la vàlvula de potència (P) a un
valor relativament petit, el sistema no funciona correctament.
e) Control de la posició d’un cilindre
El comandament de la vàlvula de potència es realitza pneumàticament des de dos
polsadors: Ma per sortir i Mb per entrar. El cilindre només avançarà quan es polsi Ma i
estigui dins, o sigui, accionant el final de cursa a0. Retrocedirà un cop hagi assolit la
seva màxima distància (100mm) i, és a dir, estigui accionant el final de cursa a1 i
accionem el polsador Mb
En el circuit original, els finals de cursa i els comandaments corresponents estaven
connectats en sèrie. El problema era que, els estats dels finals de cursa no apareixien
mentre eren accionats pel cilindre, només quan polsàvem el comandament i circulava
l’aire. Llavors, vam decidir muntar-lo amb dues vàlvules selectores (AND), així, quan el
final de cursa estigués accionat pel receptor, el diagrama rebria el senyal.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
50
100
Position
mm
0
a
Switching position
0
a
Switching position
0
a
Switching position
Designation Quantity v alue
Cilindre
(A)
Potència
(P)
Comandament
(Mb)
Comandament
(Ma)
Ma Mb
A
P

21-4-20
16
f) Comandament temporitzat
Mitjançant una vàlvula-temporitzador, podem retardar qualsevol senyal de
comandament.
Quan polsem M, el comandament T experimentarà un retard determinat fins a
accionar la vàlvula de potència P. En el moment que deixem de polsar M, el cilindre
retornarà directament a la seva posició original.
Cilindre (A)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
50
100
Position
mm
0
aSwitching position
0
aSwitching position
0
a
Switching position
0
aSwitching position
Com. (Mb)
Com. (Ma)
Final c. (a0)
Final c. (a1)
M
T
P
A
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
20
40
60
80
100
Position
mm
0.20
0.40
0.60
0.80
1
Switching position
0
a
Switching position
Com. (M)
Cilindre (A)
Tempo. (T)

21-4-20
17
g) Posicionament d’un cilindre en zones intermèdies
Aturar el cilindre en una posició determinada de forma manual és complicat, degut a la
rapidesa del receptor i els errors causats per la compressió de l’aire. No obstant, fent
ús d’una vàlvula de potència 5/3, amb una posició neutra intermèdia i dues vàlvules
reductores de cabal unidireccionals, podem muntar el següent circuit:
Ara, hem afegit al nostre circuit uns mòduls anomenats reguladors o reductors de
cabal, aquests dispositius permeten variar la quantitat d’aire per unitat de temps que
circula pel conductor, en aquest cas, incorporen una vàlvula antiretorn. D’aquesta
manera, quan deixem de polsar un dels comandaments, la vàlvula es disposarà a la
posició intermèdia (a causa de les molles de retorn automàtic) i no es permetrà la
sortida d’aire, romanent el cilindre aturat.
h) Retardament d’un senyal de comandament (FLANC)
Sempre que mantinguem el comandament accionat, aquest emetrà un senyal. Això, a
l’hora de pilotar, per exemple, una vàlvula mono o biestable, és innecessari ja que amb
un únic impuls ja l’activem, i pot suposar moviments continus. A més a més, sempre
existeix un delay de temps, per mínim que sigui, entre que polsem un comandament i
el deixem d’accionar, per aquesta raó, fem ús d’un retardament de senyal de circuit
(FLANC).
17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
20
40
60
80
100
Position
mm
0
a
Switching position
0
a
Switching position
A
4 2
5
1
3
2
1 3
2
1 3
P
Ma Mb
Cilindre (A)
Com. (Ma)
Com. (Mb)

21-4-20
18
Aquest comandament compost consta d’una
vàlvula reguladora de cabal unidireccional i
una vàlvula distribuïdora 3/2 NO (F). El
sistema permet que, a l’accionar el
comandament M, circuli lliurement aire per
la vàlvula F, però durant un temps mínim ja
que, en el moment que la vàlvula reguladora
rebi un cabal suficient que permeti excitar F,
aquesta es tancarà i tancarà el pas. Com ja
hem dit abans, això permet que, per molt
temps que es deixi accionat M, el senyal de
sortida sigui un únic impuls.
El temps de pas d’aire és la diferència
de temps entre la pujada de F i M.
Com es pot observar, sembla
pràcticament negligible, però existeix
un temps mínim. Variant la
configuració de la vàlvula reguladora,
variem aquest temps, però
normalment interessa que sigui el
més baix possible.
4 2
5
1
3
2
1 3
A0
2
1 3
A1
2
1 3
2
1 3
A0 A1
1 1
2
1 1
2
M
F
FLANC
A
P
F
com. M
A 1
A 0
Cilindre
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0
a
Switching position
0
aSwitching position
0
aSwitching position
0
a
Switching position
50
100Position
mm

21-4-20
19
VARIACIÓ DE LA VELOCITAT D’UN CILINDRE
a) Disminució de la velocitat de sortida (A+) d’un cilindre
En els cilindre de simple efecte, per reduir la velocitat de sortida tenim l’opció de
disminuir el cabal d’entrada, ja que el conducte d’escapament no existeix.
b) Disminució de la entrada (A-) d’un cilindre
El mateix passa amb el de sortida (A-) però de manera que la velocitat sigui més
propensa al desequilibri.
1 2
1 2

21-4-20
20
c) Augment de la velocitat de sortida (A+) d’un cilindre
De la mateixa manera que per a controlar (disminuir) la velocitat d’un cilindre, tant
d’entrada com de sortida, s’han de controlar els escapaments, per augmentar la
velocitat també s’haurà de actuar sobre l’escapament, col·locant una vàlvula
d’escapament ràpid.
d) Variació de la velocitat d’un cilindre en funció del comandament
En condicions normals (sense accionar MR) el cilindre sortirà a velocitat controlada, és
a dir, l’aire d’escapament del cilindre, en l’avanç, ha de passar a través del regulador
de cabal. Quan s’acciona la vàlvula (MR), també s’acciona la vàlvula monoestable 3/2
N.T. i l’aire d’escapament sortirà lliurement, sense passar pel regulador de cabal.
1 2
1 2

21-4-20
21
e) Comandament en funció de la pressió
La vàlvula de seqüència determinarà quan serà efectiu el senyal de comandament
d’entrada del cilindre (A-). Fins que no s’hagi assolit desitjada en la cambra de sortida,
el cilindre no entrarà.
Mitjançant la vàlvula d’escanyament (ve1) controlem la velocitat de sortida del
cilindre. La vàlvula d’escanyament (ve2) s’ha de col·locar en sentit d’entrada, en el
conducte d’avanç, ja que el que es pretén és que la pressió no pugui de forma sobtada
(instantània), sinó que ho faci en la mateixa proporció que ha fa l’avanç del cilindre.
Ambdues vàlvules s’han de regular en conjunt, fins a obtenir la velocitat necessària
d’avanç del cilindre i també l’increment necessari de press
1 2

21-4-20
22
APLICACIONS PNEUMÀTIQUES
Mecanisme pneumàtic d’estampació
Aquest circuit pneumàtic és una simplificació d’un sistema molt útil a l’hora d’estampar dates
de caducitat, etiquetes, taps d’ampolles... en diversos productes durant una cadena de
producció.
Està format per dos cilindres de simple efecte (C1, C2) , cadascun d’ells comandat per un final
de cursa (A1, A2), i un polsador (M) que inicia el procés d’estampació.
Aquest circuit no és més que una simulació. En un procés realista d’estampació, una cadena
mecànica, per exemple, aniria dipositant els productes amb l’ajut d’un cilindre i, al finalitzar
l’estampació, un altre cilindre arrossegaria el producte un altre cop a la mateixa cinta o a una
diferent. En aquest cas, la manipulació del producte és manual, al igual que ho és el control
d’inici del procés, que comandem amb un polsador (M). Al finalitzar l’estampació, s’haurà de
retirar el producte, dipositar el següent i tornar a accionar el polsador.
Aquest seria l’esquema pneumàtic:
C1
C2
A1
A2
2
1 3
2
1 3
21
3
A1
2
1 3
21
3
A2
A1 A2
M
C2C1
x y

21-4-20
23
Quan polsem M, la vàlvula “x” canvia de posició omplint el cilindre C1 que, a l’arribar al seu
màxim avanç ( 50 cm) , acciona el final de cursa A1. Això permet que “y” canviï i s’ompli C2 fins
arribar a 30 cm i accionar A2 que farà que simultàniament “x” i “y” tornin al seu estat inicial
(NT) buidant els dos cilindres. Podem fer una taula amb les diferents etapes del sistema i
l’estat dels actuadors C1 i C2:
ETAPA ACTUADOR
C1 C2
1 +
2 +
3 - -
Cicle: C1+, C2+, (C1,C2)-
Unitat de mecanització
Emprem dos cilindres, un d’ells amb bloc de trepat enganxat, per perforar una sèrie d’objectes.
El control, com anteriorment, és manual. Farem ús de quatre finals de cursa, controlats per
ambdós cilindres (dos cadascun), pel que el circuit serà una mica més complex.
M
C 1
A 1
C 2
A 2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0
a
Switching position
25
50
Position
mm
0
a
Switching position
10
20
30
Position
mm
0
a
Switching position
1 2 3

21-4-20
24
Aquesta unitat de mecanització pot ser útil en
una cadena de producció pel muntatge de
mobles, per exemple, a l’hora de perforar una
peça de fusta per fer lloc a un cargol o a la
introducció d’una altra peça cilíndrica i
confeccionar una cadira, una taula... tot jugant
amb el diàmetre i el tipus de broca.
Un dels possibles esquemes pneumàtics podria ser el següent:
C1
C2
A3
A1
A4
A2
A3
2
1 3
A1
2
1 3
A3
2
1 3
A2
2
1 3
A4
4 2
5
1
3
2
1 3
2
1 3
2
1 3
A3 A2
A1 A4
1 1
2
M
C1 C2
M
A 3
C 1
A 4
A 1
C 2
A 2
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0
a
Switching position
0
a
Switching position
0
a
Switching position
0
a
Switching position
25
50
Position
mm
0
a
Switching position
25
50
Position
mm
x
y z

21-4-20
25
Si accionem el polsador M i A3 està excitat (es detecta un objecte), “x” canviarà fent sortir C1+
fins accionar A2 que farà que C2 avanci fins que el mateix trepant accioni A4 un cop hagi
perforat l’objecte. Això causarà que “x” torni a la seva posició inicial i que “z” canviï fen entrar
C2-, accionant altre cop A1 i fen entrar, finalment, C1-. Aquestes serien les distintes fases:
Dosificació automàtica de peces
A l’hora d’automatitzar els processos de producció mecànica, com podria ser en qualsevol dels
dos casos anteriors, podem confeccionar un sistema que dosifiqui verticalment la caiguda de
peces provinents d’una cinta:
Podem comandar el control de caiguda de peces de
distintes maneres; mitjançant un temporitzador, un
final de cursa... de forma que, un cop hagi terminat el
procés mecànic convenient (estampació, trepat...),
caigui el següent objecte. En aquest cas ho farem a
partir d’un comandament de temporització regulable
a distintes situacions. Així, si calculem el temps que
tarda el sistema en finalitzar un dels processos
determinats, podrem automatitzar la cadena de
producció.
Els objectes s’aniran emmagatzemant un a sobre de altre i un cilindre els anirà impulsant
individualment cap a un orifici que els dipositarà a una posició determinada.
ETAPA ACTUADOR
C1 C2
1 +
2 +
3 -
4 -
Cicle: C1+, C2+, C2-, C1-
1 2
3 4
C1
A1A0

21-4-20
26
Aquest procés consta de dos cicles que es van repetint successivament amb un temps (T)
d’entremig: C1+, C1-,(T), C1+, C1-... En el moment que deixen de caure objectes, el final de
cursa A1 no s’acciona i es paralitza el procés.
C 1
A 1
A 0
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
20
40
60
80
100
Position
mm
0
a
Switching position
0
a
Switching position
Designation Quantity value
Temps (T)
C1
2
1 3
A1
2
1 3
A0
A1 A0
4 2
5
1
3
2
1
12
3

21-4-20
27
CONCLUSIONS
Després d’haver-nos informat més profundament sobre la pneumàtica i haver realitzat les
simulacions esmentades en el treball, podem dir que, tal com pressuposàvem al principi del
treball, els usos dels sistemes pneumàtics són múltiples i eficaços. Podem emprar nombrosos
tipus de vàlvules i receptors diferents per constituir diversos sistemes de mecanització, dels
més simples fins als més complexos.
El programa de simulacions, en general, ha estat fàcil d’entendre i controlar. Al principi vam
haver de cercar com adjuntar diagrames de fases i inserir les vàlvules, comandaments i
receptors dins els diagrames. Pel que fa muntatge de circuits i control de les simulacions, el
programa és bastant didàctic i no ens ha portat gaires problemes. Només hem tingut una
dificultat i ha estat a l’hora de mantenir accionats dos comandaments alhora, però ho hem
solucionat emprant vàlvules sense retorn automàtic (en funció d’interruptor en comptes de
polsador) o simplement pausat la simulació, accionant-los i reprenent la simulació.
Aquest treball no ens ha servit només per aprendre sobre la pneumàtica, sinó que hem
adquirit coneixements sobre el muntatge de circuits, funcions lògiques, sistemes
d’automatització, etc. I hem pogut trobar aplicacions practiques en les simulacions bàsiques,
confeccionant diferents projectes de mecanització pneumàtica.

21-4-20
28
BIBLIOGRAFIA
• FluidSim 5.2
• Microsoft Paint
• Tecnologia Industrial, 1rBatx, Mc Graw Hill

Treball pneumàtica 1r batxillerat

Recommended

Recommended

More Related Content

What's hot

What's hot (20)

Similar to Treball pneumàtica 1r batxillerat

Similar to Treball pneumàtica 1r batxillerat (20)

Recently uploaded

Recently uploaded (8)

Treball pneumàtica 1r batxillerat