Ud 12. accionaments pneumàtics

1,279 views

Published on

Diapositives emprades a classe

Published in: Education, Business, Technology
0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,279
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
14
Actions
Shares
0
Downloads
35
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Ud 12. accionaments pneumàtics

  1. 1. UD 12. Accionaments pneumàtics <ul><li>Introducció </li><ul><li>Objectius Didàctics
  2. 2. Abans de començar... </li></ul><li>Continguts </li><ul><li>Pneumàtica
  3. 3. El circuit pneumàtic </li><ul><li>Producció d'aire comprimit </li><ul><li>Compressors, refrigeradors, acumuladors </li></ul><li>Condicionament de l'aire comprimit </li><ul><li>Assecament, filtratge, regulació de la pressió, lubrificació </li></ul></ul></ul></ul>
  4. 4. UD 12. Accionaments pneumàtics <ul><li>Continguts (II) </li><ul><li>El circuit pneumàtic (II) </li><ul><li>Distribució de l'aire comprimit
  5. 5. Transformació de l'energia </li><ul><li>Cilindres, motors </li></ul></ul><li>Elements de comandament, regulació i control </li><ul><li>Vàlvules de control direccional </li><ul><li>Representació gràfica i funcionament </li></ul><li>Vàlvules de control, regulació i bloqueig
  6. 6. Sensors i detectors de senyal </li></ul></ul></ul>
  7. 7. UD 12. Accionaments pneumàtics <ul><li>Continguts (III) </li><ul><li>Disseny de circuits </li><ul><li>Diagrames i representacions esquemàtiques
  8. 8. L'esquema pneumàtic </li></ul><li>Aplicacions pneumàtiques </li><ul><li>Circuits pneumàtics amb un actuador
  9. 9. Circuits pneumàtics amb dos actuadors </li></ul></ul></ul>
  10. 10. UD 12. Introducció <ul><li>Objectius didàctics </li><ul><li>Conèixer les instal·lacions d'aire comprimit, la seva utilitat i aplicació
  11. 11. Conèixer les parts fonamentals d'una instal·lació pneumàtica tot entenent la seva utilitat
  12. 12. Entendre el funcionament dels cilindres </li><ul><li>Tant de simple com de doble efecte </li></ul><li>Conèixer les vàlvules més importants així com la seva utilitat i simbologia </li><ul><li>Control direccional, i control, regulació i bloqueig </li></ul></ul></ul>
  13. 13. UD 12. Introducció <ul><li>Objectius didàctics (II) </li><ul><li>Adquirir coneixements fonamentals de disseny de circuits pneumàtics </li><ul><li>Conèixer els diferents diagrames emprats
  14. 14. Conèixer l'esquema del circuit: esquema pneumàtic </li></ul><li>Conèixer les principals aplicacions pneumàtiques i la seva aplicabilitat </li></ul></ul>
  15. 15. UD 12. Abans de començar... <ul><li>Com podem transmetre esforços a distància amb els coneixements que ja tenim? </li><ul><li>Quin inconvenient hi trobem? </li></ul><li>Se'ns acut cap manera de comprimir un gas?
  16. 16. Coneixem alguna aplicació en la que es faci servir l'aire comprimit? </li><ul><li>Per què emprem aire i no altres gasos? </li></ul></ul>
  17. 17. UD 12. La pneumàtica <ul><li>Per transmetre moviment a certa distància </li><ul><li>Eixos llargs, cadenes, corretges... </li><ul><li>Alt preu i baix rendiment </li></ul><li>Energia elèctrica: millor que mecànicament </li><ul><li>Amb un fil hi arribem
  18. 18. Però: després l'hem de transformar en mecànica (pèrdues) </li></ul><li>Millor opció: utilitzar fluids </li><ul><li>Comuniquem energia al fluid i amb un dispositiu 'ad-hoc' tenim el moviment desitjat, sense transformacions </li></ul></ul></ul>
  19. 19. UD 12. La pneumàtica <ul><li>Conjunt de tècniques basades en la utilització de l'aire comprimit </li><ul><li>Fa de fluid transmissor d'energia
  20. 20. Acciona màquines i mecanismes </li></ul><li>Avantatges </li><ul><li>No és perillós (no espurnes)
  21. 21. Fàcilment disponible, net i fàcil d'emmagatzemar
  22. 22. Es desplaça amb rapidesa per les conduccions
  23. 23. Accionaments senzills, econòmics i bastant ràpids </li></ul></ul>
  24. 24. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Conjunt d'elements que, mitjançant l'aire comprimit, realitzen treball o acciones màquines
  25. 25. Conté, bàsicament, els blocs funcionals </li><ul><li>Aire atmosfèric
  26. 26. Producció d'aire comprimit </li><ul><li>Compressor, refrigerador, acumulador </li></ul><li>Condicionament de l'aire </li><ul><li>Assecador, filtre, regulació de pressió,. lubrificant </li></ul><li>Distribució </li><ul><li>Canonades, xarxes de distribució </li></ul></ul></ul>
  27. 27. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Conté, bàsicament, els blocs funcionals (II) </li><ul><li>Regulació i control </li><ul><li>Distribuïdors, vàlvules de control, sensors </li></ul><li>Actuacions pneumàtiques </li><ul><li>Cilindres actuadors, actuadors de gir, motors rotatius </li></ul></ul></ul>
  28. 28. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Producció de l'aire comprimit </li><ul><li>Compressors </li><ul><li>Mecanismes rotatius, moguts per motors (elèctrics o de combustió interna). Aspiren aire a P=1 atm i l'eleven
  29. 29. Els més emprats: de pistó o èmbol
  30. 30. Característiques bàsiques </li><ul><li>Cabal subministrat (m 3 /s) a P=1KPa i T=25 ° C. </li><ul><li>Sempre a les condicions de P i T de l'entrada
  31. 31. També pot ser màssic </li></ul><li>Pressió de subministrament </li></ul></ul></ul></ul>
  32. 32. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Producció de l'aire comprimit (II) </li><ul><li>Refrigerador </li><ul><li>Bescanviador de calor
  33. 33. Tubs pels quals circula el refrigerant (aigua o aire)
  34. 34. Circulen en sentit contrari un vs. l'altre
  35. 35. Cabals elevats: aire per l'interior, refrigerant per l'exterior
  36. 36. Necessari: l'aire s'escalfa en ser comprimit </li></ul></ul></ul>
  37. 37. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Producció de l'aire comprimit (III) </li><ul><li>Acumulador </li><ul><li>Magatzem d'aire comprimit
  38. 38. Per fer front a puntes en el consum
  39. 39. Instal·lats a la sortida del refrigerador
  40. 40. Eviten que els motors dels compressors treballin contínuament
  41. 41. Necessiten elements de protecció </li><ul><li>Manòmetre, vàlvula de seguretat, vàlvula de purga de condensats, nivell visual de condensats i vàlvula manual d'aïllament
  42. 42. Connexions amb compressor: elàstiques (evitem vibracions) </li></ul></ul></ul></ul>
  43. 43. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Condicionament de l'aire comprimit </li><ul><li>No es pot utilitzar directament, conté impureses: </li><ul><li>Pols, brutícia, aigua, oli del compressor...
  44. 44. Per això abans: assecament, filtratge, regulació de la pressió i lubrificació </li></ul><li>Assecament </li><ul><li>Aire humit: oxidació i avaries a elements de la instal·lació
  45. 45. Passem l'aire per un assecador o deshumidificador pneumàtic
  46. 46. Un dels més emprats: assecador d'absorció </li><ul><li>Passem l'aire per material porós SiO 2 (absorbeix humitat)
  47. 47. Amb el temps hem de reemplaçar aquest material (se satura) </li></ul></ul></ul></ul>
  48. 48. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Condicionament de l'aire comprimit (II) </li><ul><li>Filtratge </li><ul><li>Eliminem impureses (filtre pneumàtic)
  49. 49. Part inferior: purga (líquids) </li></ul><li>Regulació de la pressió </li><ul><li>Necessitem que P=ct </li><ul><li>Independentment de fluctuacions de xarxa i consum </li></ul><li>Regulador de pressió o manoreductor: regula P de sortida </li><ul><li>P sortida < P entrada (són reductors de la pressió) </li></ul></ul></ul></ul>
  50. 50. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Condicionament de l'aire comprimit (III) </li><ul><li>Lubrificació </li><ul><li>Necessari de cara als components mòbils de la instal·lació
  51. 51. Disminuïm fricció i oxidació dels elements
  52. 52. Moltes vegades: el conjunt de tractament és un sol mòdul </li><ul><li>Filtre, regulador i lubrificant </li></ul></ul></ul></ul>
  53. 53. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Distribució de l'aire comprimit </li><ul><li>L'aire produït es canalitza fins als punts d'utilització
  54. 54. S'ha de dissenyar perquè </li><ul><li>La pèrdua de càrrega sigui petita
  55. 55. No hi hagi pèrdues per fuites
  56. 56. Quantitat d'aigua mínima </li></ul><li>Solen ser: acer o coure, darrerament: PA, PE
  57. 57. S'instal·len amb un pendent en el sentit de circulació de l'1-3% </li></ul></ul>
  58. 58. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Transformació de l'energia </li><ul><li>Els receptors són anomenats actuadors pneumàtics o elements de treball </li><ul><li>Transformen l'energia de l'aire en treball mecànic </li><ul><li>Accionament de màquines i mecanismes </li></ul></ul><li>Classificació (segons com realitzen el treball) </li><ul><li>Cilindres
  59. 59. Actuadors de gir
  60. 60. Motors rotatius </li></ul></ul></ul>
  61. 61. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Transformació de l'energia (II) </li><ul><li>Cilindres </li><ul><li>Fan treball de manera rectilínia </li><ul><li>Empenyiment-tracció
  62. 62. W = F · Δ x · η = P · A · l · η (J)
  63. 63. Les variables: </li><ul><li>P: Pressió de treball en Pa
  64. 64. A: superfície de l a secció interior del cilindre en m 2
  65. 65. l: cursa o trajecte del cilindre en m
  66. 66. η: rendiment (depèn del disseny: en general entre 0,85 i 0,95) </li></ul><li>Normalment secció circular, per tant: A = π · r 2 </li></ul></ul></ul></ul>
  67. 67. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Transformació de l'energia (II) </li><ul><li>Cilindres (II) </li><ul><li>Principal avantatge: gran velocitat d'accionament
  68. 68. Es regula la velocitat </li><ul><li>Amb estranguladors de cabal
  69. 69. Així limitem el cabal d'aire que surt cap a l'escapament </li></ul><li>Actualment: àmplia gamma de cilindres que es classifiquen </li><ul><li>D'efecte simple
  70. 70. De doble efecte
  71. 71. Especials </li></ul></ul></ul></ul>
  72. 72. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Transformació de l'energia (III) </li><ul><li>Cilindres (III) </li><ul><li>Cilindres d'efecte simple </li><ul><li>Només té una entrada de pressió
  73. 73. Desplaçament de l'èmbol en un sentit únic
  74. 74. Retorn amb molla recuperadora incorporada al cilindre </li><ul><li>O bé mitjançant forces exteriors </li></ul><li>En general: cursa que no supera 100mm i poc consum d'aire </li></ul></ul></ul></ul>
  75. 75. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Transformació de l'energia (IV) </li><ul><li>Cilindres (IV) </li><ul><li>Cilindres de doble efecte </li><ul><li>L'aire comprimit exerceix la seva acció en les dues cambres
  76. 76. D'aquesta manera fa treball en dos sentits del moviment
  77. 77. Avanç: aplico aire a pressió a cambra posterior i viceversa </li><ul><li>Retrocés: també necessita cambra posterior comunicada amb atmosfera </li></ul><li>No es perd força per comprimir molla i aprofiten tota la longitud del cilindre </li><ul><li>Però: consumeixen el doble d'aire </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  78. 78. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Transformació de l'energia (V) </li><ul><li>Cilindres (V) </li><ul><li>Cilindres especials </li><ul><li>Per a aplicacions especials </li><ul><li>Cilindres flexibles
  79. 79. Cilindres de doble tija
  80. 80. Cilindres de posició múltiples </li></ul></ul></ul><li>Actuadors de gir </li><ul><li>Emprats quan es necessita un accionament angular limitat
  81. 81. Paràmetres bàsics: parell i angle </li></ul></ul></ul>
  82. 82. UD 12. El circuit pneumàtic <ul><li>Transformació de l'energia (VI) </li><ul><li>Motors pneumàtics </li><ul><li>Transformen energia pneumàtica en mecànica de rotació </li><ul><li>Procés semblant (i invers) al de la compressió </li></ul><li>Avantatges </li><ul><li>Insensibles a calor, pols, humitat i vibracions
  83. 83. Millor solució en ambients explosius </li></ul><li>Desavantatges </li><ul><li>Major cost energètic </li></ul><li>Paràmetres: parell i revolucions
  84. 84. El més emprat: de paletes </li><ul><li>Amb menys freqüència: el de pistons </li></ul></ul></ul></ul>
  85. 85. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Finalitat </li><ul><li>Comandar, regular i controlar la pressió, cabal i sentit de circulació del fluid
  86. 86. Pel moviment i funcionament correcte de les parts motrius
  87. 87. Elements més importants: </li><ul><li>Vàlvules de control direccional
  88. 88. Vàlvules de control, regulació i bloqueig
  89. 89. Sensors i detectors de senyal </li></ul></ul></ul>
  90. 90. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control direccional </li><ul><li>Més conegudes com a vàlvules distribuïdores o distribuïdors </li><ul><li>Governen l'arrencada, aturada o sentit de flux en el circuit </li><ul><li>D'acord amb les ordres o senyals rebuts </li></ul></ul><li>Parts bàsiques </li><ul><li>Cos
  91. 91. Part mòbil
  92. 92. Elements d'accionament </li><ul><li>Canviem l'estat de la vàlvula </li></ul></ul></ul></ul>
  93. 93. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control direccional (II) </li><ul><li>Es defineixen per dues característiques funcionals </li><ul><li>Nombre d'orificis (o vies) </li><ul><li>Nombre màxim de vies (tant d'entrada com de sortida) que es poden interconnectar </li></ul><li>Nombre de posicions </li><ul><li>Connexions diferents que es poden obtenir de manera estable
  94. 94. En general: dues posicions (repòs i treball) </li><ul><li>De vegades: necessària una tercera: posició neutra central </li></ul></ul><li>Designem les vàlvules amb dues xifres </li><ul><li>Vàlvula 3/2: tres vies i dues posicions de maniobra </li></ul></ul></ul></ul>
  95. 95. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control direccional (III) </li><ul><li>Representació gràfica </li><ul><li>Segons normes internacionals ISO-CETOP
  96. 96. La simbologia consta de tres parts </li><ul><li>Símbol bàsic </li><ul><li>Cada posició és una casella quadrada
  97. 97. Dins de la casella: fletxes que indiquen connexions entre orificis, sentit del fluid i nombre de vies
  98. 98. Els conductes es dibuixen en posició de repòs
  99. 99. Veiem exemples tot seguit </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  100. 100. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control direccional (III) </li><ul><li>Representació gràfica </li><ul><li>Segons normes internacionals ISO-CETOP
  101. 101. La simbologia consta de tres parts </li><ul><li>Símbol bàsic </li><ul><li>Cada posició és una casella quadrada
  102. 102. Dins de la casella: fletxes que indiquen connexions entre orificis, sentit del fluid i nombre de vies
  103. 103. Els conductes es dibuixen en posició de repòs </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  104. 104. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control direccional (IV) </li><ul><li>Representació gràfica (II) </li></ul></ul>
  105. 105. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control direccional (V) </li><ul><li>Representació gràfica (III) </li><ul><li>Tipus de comandament </li><ul><li>S'afegeix al símbol base i canvien la posició de la vàlvula
  106. 106. Poden ser comandaments manuals, elèctrics, pneumàtics... </li></ul></ul></ul></ul>
  107. 107. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control direccional (VI) </li><ul><li>Representació gràfica (IV) </li><ul><li>Localització dels orificis </li><ul><li>Es realitza segons un codi de números o lletres </li><ul><li>Alimentació de pressió: Núm 1. Lletra: P
  108. 108. Sortides de treball: Núms.: 2, 4, 6... Lletres: A, B, C...
  109. 109. Escapament d'aire: Núms.: 3, 5, 7... Lletres: R, S, T...
  110. 110. Connexions de comandament: Núms.: 12, 14, 16... Lletres: X, Y, Z... </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  111. 111. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control direccional (VII) </li><ul><li>Funcionament d'algunes vàlvules distribuïdores </li><ul><li>Vàlvula distribuïdora 2/2 </li><ul><li>Més que distribuïdores: de comandament (obren o tanquen)
  112. 112. Orifici d'entrada d'aire i un altre per a la utilització
  113. 113. Vàlvula en repòs i vies tancades: NT
  114. 114. Comandar cilindre de simple efecte: en necessitem dues </li><ul><li>Una subministra P al cilindre i l'altra comunica amb atmosfera
  115. 115. Veiem exemple amb el simulador a la següent diapositiva </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  116. 116. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control direccional (VIII) </li><ul><li>Funcionament d'algunes vàlvules distribuïdores (II) </li><ul><li>Exemple vàlvula 2/2 amb cilindre de simple efecte </li></ul></ul></ul>
  117. 117. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control direccional (IX) </li><ul><li>Funcionament d'algunes vàlvules distribuïdores (III) </li><ul><li>Vàlvula distribuïdora 3/2 </li><ul><li>És el que es fa servir habitualment per un cilindre de simple efecte
  118. 118. Consten d'un orifici d'entrada, un de sortida i un d'escapament </li></ul></ul></ul></ul>
  119. 119. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control direccional (X) </li><ul><li>Funcionament d'algunes vàlvules distribuïdores (IV) </li><ul><li>Vàlvula distribuïdora 5/2 </li><ul><li>Emprada per comandar cilindre pneumàtic de doble efecte, o accionar vàlvules de major mida
  120. 120. Un orifici d'entrada, dues sortides i dos escapaments
  121. 121. Doble efecte: també 4/2 o 5/3 (bloqueja cilindre en posició central)
  122. 122. Esquema a la següent diapositiva </li></ul></ul></ul></ul>
  123. 123. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control direccional (XI) </li><ul><li>Funcionament d'algunes vàlvules distribuïdores (V) </li><ul><li>Vàlvula distribuïdora 5/2 (II) </li></ul></ul></ul>
  124. 124. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control, regulació i bloqueig </li><ul><li>Permeten ajustar les velocitats de desplaçament dels actuadors i la seva força </li><ul><li>Cilindres, actuadors de gir i motors rotatius </li></ul><li>Fan les funcions d'elements de comandament
  125. 125. Vàlvules unidireccionals </li><ul><li>Permeten el flux del fluid en un sentit únic
  126. 126. L'eviten en sentit invers
  127. 127. Dos tipus: vàlvula antiretorn i vàlvula antiretorn pilotada </li></ul></ul></ul>
  128. 128. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control, regulació i bloqueig </li><ul><li>Vàlvules unidireccionals </li><ul><li>Permeten el flux del fluid en un sentit únic
  129. 129. L'eviten en sentit invers
  130. 130. Dos tipus: vàlvula antiretorn i vàlvula antiretorn pilotada
  131. 131. Vàlvula antiretorn </li><ul><li>Molt emprades en sistemes pneumàtics
  132. 132. Unidireccionals
  133. 133. De construcció senzilla
  134. 134. Vàlvula normalment tancada amb con o bola (amb molla)
  135. 135. En un sentit: venç força de la molla </li><ul><li>En l'altre: la molla i la P del fluid barren el pas </li></ul></ul></ul></ul></ul>
  136. 136. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control, regulació i bloqueig (II) </li><ul><li>Vàlvules unidireccionals (II) </li><ul><li>Vàlvula antiretorn pilotada </li><ul><li>Amb pilotatge extern es permet el flux en sentit invers
  137. 137. En condicions normals fa la mateixa funció de l'antiretorn </li></ul></ul></ul></ul>
  138. 138. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control, regulació i bloqueig (III) </li><ul><li>Vàlvules reguladores de cabal </li><ul><li>Útils per modificar la velocitat de treball dels elements
  139. 139. Regulen cabal d'alimentació d'aquests elements
  140. 140. En tenim de dos tipus: bidireccionals i unidireccionals </li><ul><li>Bidireccionals: regulen en tots dos sentits
  141. 141. Unidireccionals: circulació lliure en un sentit, regulació en l'altre </li></ul></ul></ul></ul>
  142. 142. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control, regulació i bloqueig (IV) </li><ul><li>Vàlvules reguladores de pressió </li><ul><li>Redueixen la P d'entrada fins un valor de sortida regulable
  143. 143. Són vàlvules de dues vies normalment obertes gràcies a la força de la molla </li><ul><li>Redueixen la pressió quan P sortida > valor de regulació
  144. 144. Barren el pas mitjançant pistó o corredora </li></ul></ul></ul></ul>
  145. 145. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control, regulació i bloqueig (V) </li><ul><li>Vàlvules limitadores de pressió </li><ul><li>També anomenades vàlvules de seguretat
  146. 146. Impedeixen que se superi la P màxima permesa pel sistema </li><ul><li>En aquest cas: escapament cap l'atmosfera
  147. 147. Fins arribar a P de treball habitual </li></ul></ul></ul></ul>
  148. 148. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control, regulació i bloqueig (VI) </li><ul><li>Vàlvules d'escapament ràpid </li><ul><li>Per accelerar la velocitat dels cilindres
  149. 149. Cap a l'atmosfera o dipòsit assegurant el buidatge del cilindre </li></ul><li>Selectores de circuit </li><ul><li>Equivalents a funció OR
  150. 150. Es permet tenir P de sortida si tenim P a una de les dues entrades </li></ul></ul></ul>
  151. 151. UD 12. Comandament, regulació i control <ul><li>Vàlvules de control, regulació i bloqueig (VII) </li><ul><li>Vàlvules de simultaneïtat </li><ul><li>Equivalents a porta AND
  152. 152. Dues connexions d'entrada i una de sortida
  153. 153. Tindrem P de sortida si tenim P a les dues entrades </li></ul></ul></ul>

×