Informe del mes de Noviembre 2014

1.- Titulo.

Válvulas de Presión.

2.- Válvula de alivio.

Descripción: 

Están diseñadas para aliviar la presión cuando un fluido supera un límite preestablecido (presión de tarado). Su misión es evitar la explosión del sistema protegido o el fallo de un equipo o tubería por un exceso de presión. Existen también las válvulas que alivian la presión de un fluido cuando la temperatura (y por lo tanto, la presión) supera un límite establecido.

Características:

-Válvulas Mecánicas: El mecanismo de alivio consiste en un tapón que mantiene cerrado el escape. Un resorte calibrado mantiene este tapón en posición evitando que el fluido se escape del contenedor o tubería. Cuando la presión interna del fluido supera la presión de tarado del resorte el tapón cede y el fluido sale por el escape. Una vez que la presión interna disminuye el tapón regresa a su posición original.

El umbral de presión que determina el punto de liberación del fluido se ajusta aumentando o reduciendo la presión que el resorte ejerce sobre el tapón con un tornillo que lo atraviesa por su centro.

Las válvulas de alivio de presión y temperatura tienen un segundo mecanismo para liberar la presión que se activa cuando se alcanza una temperatura determinada. Estás válvulas se abrirán cuando ocurra uno de estos dos eventos: presión por encima del umbral o temperatura por encima del umbral, lo que ocurra primero (en realidad solo reacciona a la presión; la temperatura aumenta la presión).

-Válvulas Eléctricas: Las válvulas eléctricas de alivio cuentan con los dos módulos, un presos-tato y una electro válvula. El presos-tato se puede ajustar para que dispare la electro válvula a la presión deseada. Controlando los tiempos de disparo.

- Válvulas Electrónicas: Las válvulas eléctricas de alivio cuentan con los dos módulos, un presos-tato y una electro válvula. El presos-tato se puede ajustar para que dispare la electro-válvula a la presión deseada. Controlando los tiempos de disparo.

Aplicación en diagrama: 

Las válvulas de seguridad se pueden encontrar en instalaciones industriales, comerciales y domésticas. En general son obligatorias en las instalaciones en las que circulen o contengan fluidos sometidos, en algunos momentos, a presiones no admisibles.

Entre los ejemplos más comunes y a la vista de todos están los calentadores de agua por acumulación. Las válvulas de seguridad o de alivio instaladas en los calentadores o en la línea del calentador están diseñadas para abrirse y liberar la presión, dejando salir el agua, en caso de que la presión supere cierto límite (de ordinario, unos 8 ... 10 bar) para evitar que revienten en caso de fallo del termostato, que podría llevar al agua a temperatura por encima de la ebullición y producir vapor.

En la industria también hay ejemplos como los compresores de aire o en los sistemas de reducción de presión para suministro de gas natural o de GLP.

Otros usos habituales de estas válvulas son el alivio de presión en un bloqueo en el sistema de impulsión de una bomba, o para aliviar el aumento de presión debido a una expansión térmica de un fluido confinado en un sistema cerrado.

3.- Válvulas de Contrabalance.

Existen 2 tipos: 

Descripción:

Entre las válvulas que no existen en Neumática, se encuentran éstas, cuya aplicación principal es para evitar que un cilindro hidráulico que se emplea para levantar alguna carga se venga abajo por rotura o fuga de alguna manguera.

Su funcionamiento es sencillo, ya trabajan como válvulas "check" piloteadas por la presión del lado opuesto del cilindro.

La válvula de contrabalance esta situada normalmente en la linea entre una válvula de control direccional y la salida de un cilindro hidráulico de impulsion montado verticalmente que soporta un peso o se debe mantener en posición por un periodo de tiempo. Esta válvula sirve como resistencia hidráulica al cilindro de impulsion.

Válvulas de Contrabalance Simple:

Descripción: 

• Se utilizan para controlar el movimiento y bloqueo de un actuador en una sola dirección.
•  Al bloquear el flujo, proporciona un suave descenso de la carga, evitando anticavitación, protege el circuito hidráulico de aumentos de presión.
• Conveniente para los válvulas direccionales de centro abierto o centro silla. 
• Cuerpo de Acero Galvanizado 

Características:

• Flujo Máximo: 120 Lpm. 
• Presión Max. 350 BAR. 
• Piloto Interno 

Válvulas de Contrabalance Doble:

Descripción: 

• Se utilizan para controlar el movimiento y bloqueo de un actuador doble efecto en doble dirección. 
• Al bloquear el flujo, proporciona un suave descenso de la carga, evitando anticavitación, protege el circuito hidráulico de aumentos de presión. 
• Controla la velocidad de salida de la otra línea. 
• Conveniente para los válvulas direccionales de centro abierto o centro silla. 
• Cuerpo de Acero Galvanizado 
• Presión Max. 350 BAR 

Características:

• Flujo Máximo: 120 Lpm. 
• Presión Máxima: 5000 Psi. 

Aplicación en diagrama:

Las válvulas contrabalance son usadas para los siguientes requerimientos:

• Flujo libre en una dirección.
• Protección contra la ruptura de mangueras.
• Sostener carga sin fugas.
• Protección contra elevaciones de presión causadas por fuerzas externas.
• Control suave y modulado del movimiento cuando la válvula direccional es repentinamente cerrada.
• Control del movimiento libre de cavitación generada por movimientos rápidos cuando se pierde el control de la carga.

 4.- Válvulas de Frenado: 

Caracteristicas: 

Son utilizadas para el retorno de los motores hidráulicos, ya que evitan excesos de velocidad cuando el motor recibe una sobrecarga, así mismo evitan que se produzcan sobre presiones cuando se desacelera o se detiene la carga.

5.- Válvula Reductora de Presión:

Descripción:

Es un dispositivo que permite reducir la presión de un fluido en una red. el más sencillo consiste en un estrangulamiento en el conducto que produzca una pérdida de carga o presión (ej. válvula medio cerrada) para reducir la presión pero la presión final variará mucho según la presión de entrada y el caudal. Si aumenta el flujo la presión bajara y si se detiene la presión se igualara con la de alta presión.

Características:

• Control de Presión Sensible y Preciso.
• Fácil Ajuste y Mantenimiento.
• Resistente a Alteraciones.
• Configuración Antirretorno Opcional.
• Diafragma de Apoyo Completo sin Fricción.

Aplicación en diagrama:

• Gas canalizado: La presión de distribución es conveniente que sea alta para reducir el volumen del gas en el transporte y debe ser más alta que la requerida para el uso domestico para garantizar ese mínimo: se utiliza un manorreductor.
• Gas combustible: La presión de la bombona de combustible baja según se vacía o cambia la temperatura ambiente. Para que la presión en el aparato (cocina, calentador) sea la correcta, la de la bombona se reduce a una presión fija más baja.
• Suministro de agua domiciliaria y riego: La presión directa del suministro de agua puede ser excesiva y normalmente varia según los horarios (mayor o menor consumo general), de una localidad a otra o por otros motivos. Para evitar daños y dar una regulación homogénea se utiliza un manorreductor previo a la instalación de suministro.
• Buceo: La presión directa de la botella de aire afectaría la salud del buzo a términos mortales. 
• Cualquier otro uso que requiera una presión constante y más manejable.

Hay que resaltar que estas válvulas solamente son capaces de reducir la presión, de modo que si la presión de entrada es inferior a la de consigna de la válvula, la presión de salida será igual a la de entrada, es decir, en la mayoría de los casos, insuficiente.

http://es.wikipedia.org/wiki/V%C3%A1lvula_de_alivio_de_presi%C3%B3n

http://www.itamarket.cl/Oleohidraulica/Valvulas_control_de_flujo/Valvula_Contrabalance_en_Linea_MTC.pdf
http://www.ruelsa.com/notas/emt204/am09.html
http://www.scribd.com/doc/79457117/Valvula-Contrabalance
http://es.wikipedia.org/wiki/Manorreductor
http://www.cla-val.com/images/SE9001_Spanish.pdf

Informe del mes de octubre 2014

1.- Titulo

Bombas Hidráulicas de desplazamiento positivo.

2.- Clasificación.

Una bomba hidráulica es una máquina generadora que transforma la energía (generalmente energía mecánica) con la que es accionada en energía del fluido incompresible que mueve. El fluido incompresible puede ser líquido o una mezcla de líquidos y sólidos como puede ser el hormigón antes de fraguar o la pasta de papel. Al incrementar la energía del fluido, se aumenta su presión, su velocidad o su altura, todas ellas relacionadas según el principio de Bernoulli. En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud.

La principal clasificación de las bombas según el funcionamiento en que se base:

Bombas de desplazamiento positivo o volumétricas, en las que el principio de funcionamiento está basado en la hidrostática, de modo que el aumento de presión se realiza por el empuje de las paredes de las cámaras que varían su volumen. En este tipo de bombas, en cada ciclo el órgano propulsor genera de manera positiva un volumen dado o cilindrada, por lo que también se denominan bombas volumétricas. En caso de poder variar el volumen máximo de la cilindrada se habla de bombas de volumen variable. Si ese volumen no se puede variar, entonces se dice que la bomba es de volumen fijo. A su vez este tipo de bombas pueden subdividirse en:

• Bombas de émbolo alternativo: En estas existen uno o varios compartimentos fijos, pero de volumen variable, por la acción de un émbolo o de una membrana. En estas máquinas, el movimiento del fluido es discontinuo y los procesos de carga y descarga se realizan por válvulas que abren y cierran alternativamente. Algunos ejemplos de este tipo de bombas son la bomba alternativa de pistón, la bomba rotativa de pistones o la bomba pistones de accionamiento axial.
• Bombas volumétricas rotativas o rotoestáticas, en las que una masa fluida es confinada en uno o varios compartimentos que se desplazan desde la zona de entrada (de baja presión) hasta la zona de salida (de alta presión) de la máquina. Algunos ejemplos de este tipo de máquinas son la bomba de paletas, la bomba de lóbulos, la bomba de engranajes, la bomba de tornillo o la bomba peristáltica.

Bombas rotodinámicas, en las que el principio de funcionamiento está basado en el intercambio de cantidad de movimiento entre la máquina y el fluido, aplicando la hidrodinámica. En este tipo de bombas hay uno o varios rodetes con álabes que giran generando un campo de presiones en el fluido. En este tipo de máquinas el flujo del fluido es continuo. Estas turbomáquinas hidráulicas generadoras pueden subdividirse en:

• Radiales o centrífugas, cuando el movimiento del fluido sigue una trayectoria perpendicular al eje del rodete impulsor.
• Axiales, cuando el fluido pasa por los canales de los álabes siguiendo una trayectoria contenida en un cilindro.
• Diagonales o helicocentrífugas cuando la trayectoria del fluido se realiza en otra dirección entre las anteriores, es decir, en un cono coaxial con el eje del rodete.

Según el tipo de accionamiento:

• Electrobombas. Genéricamente, son aquellas accionadas por un motor eléctrico, para distinguirlas de las motobombas, habitualmente accionadas por motores de combustión interna.
• Bombas neumáticas que son bombas de desplazamiento positivo en las que la energía de entrada es neumática, normalmente a partir de aire comprimido.
• Bombas de accionamiento hidráulico, como la bomba de ariete o la noria.
• Bombas manuales. Un tipo de bomba manual es la bomba de balancín.

3.- Bombas de engranes.


Es un tipo de bomba hidráulica que consta de dos engranajes encerrados en un alojamiento muy ceñido. Transforma la energía cinética en forma de par motor, generada por un motor, en energía hidráulica a través del caudal de aceite generado por la bomba.

Este caudal de aceite a presión se utiliza para generar, normalmente, el movimiento del actuador instalado en la máquina/aplicación.

El elemento principal de la bomba es el par de engranajes acoplados. El par de engranajes está formado por el eje conductor/motor (el que es accionado por el eje del motor) y el eje conducido. El eje conductor hace girar al eje conducido bajo el principio del desplazamiento provocado por el contacto entre los dientes de los engranajes de los ejes.

3.1. Tipos de bombas.

1. Bombas de aluminio con rodamientos.
2. Bombas de aluminio con cojinetes.
3. Bombas de fundición con rodamientos.
4. Bombas de fundición con cojinetes.
5. Bombas para camiones.

3.2. Descripción del funcionamiento.

Existen 2 tipos:

Bombas de engranajes externos: Producen caudal al transportar el fluido entre los dientes de dos engranajes acoplados. Uno de ellos es accionado por el eje de la bomba (motriz), y éste hace girar al otro (libre).

• Bombas de engranajes externos de baja presión: Lo que sucede es el origen de un vacío en la aspiración cuando se separan los dientes, por el aumento del volumen en la cámara de aspiración. En el mismo momento los dientes se van alejando, llevándose el fluido en la cámara de aspiración. La impulsión se origina en el extremo opuesto de la bomba por la disminución de volumen que tiene lugar al engranar los dientes separados.

• Bombas de engranajes externos de alta presión: El tipo de bomba más utilizado son las de engranajes rectos, además de las helicoidales y behelicoidales. En condiciones óptimas estas bombas pueden llegar a dar un 93% de rendimiento volúmetrico.

Bombas de engranajes internos:
Están compuestas por dos engranajes, externo e interno. Tienen uno ó dos dientes menos que el engranaje exterior. Su desgaste es menor por la reducida relación de velocidad existente. Son utilizadas en caudales pequeños y pueden ser de dos tipos: semiluna y gerotor.

3.3. Características técnicas.

1. Reversibles y unidireccionales, versiones con Brida SAE, DIN y Brida Europea.
2. Divisores de caudal rotativo.
3. Cuerpos en aluminio reforzado y en acero.
4. Alto rendimiento y altas temperaturas.
5. Bajo nivel sonoro. 
6. Larga duración en condiciones extremas. Excelente versatilidad. Amplio abanico de aplicaciones
7. Diseño compacto. Alta fiabilidad.

4.- Bombas de paletas.

Las bombas de paletas tienen un conjunto de aletas con cinemática radial. Las aletas deslizan u oscilan en un cilindro hueco con ranuras radiales en el rotor. 

En los extremos de la bomba de paletas se aprietan en el interior el estator y las paletas deslizan por él. La cámara de trabajo es llenada entre dos paletas contiguas, el estator y el rotor. Durante el giro rotor el volumen de producto aumenta hasta alcanzar un valor máximo que tras alcanzar este se cierra para trasladar el producto a la cavidad de impulsión de la bomba A la par se inicia el desalojo del líquido de la cámara de trabajo en una cantidad igual a su volumen útil.

4.1. Tipos de bombas.

Bombas de paletas compensadas: Sólo existen para caudales fijos. Su anillo elíptico permite utilizar dos conjuntos de aberturas de aspiración y de expulsión. Cuentan con dos cámaras separadas por 180 grados que equilibran las fuerzas laterales.

Bombas de paletas fijas: No se utilizan en sistemas hidráulicos por su pequeña cilindrada y por ser ruidosas. Tienen el rotor elíptico, anillo circular y paletas fijas internamente. 

Bombas de paletas flexibles: Las paletas flexibles están montadas sobre un rotor de elastómero y dentro de una caja cilíndrica. En esta caja va un bloque en media luna que procura un paso excéntrico para el barrido de las paletas flexibles de rotor. Su bombeo maneja productos livianos, viscosos, sensibles al esfuerzo de corte y con partículas.

Bombas de paletas desequilibradas o de eje excéntrico: Un rotor con ranuras es girado por la flecha impulsora. Las paletas planas rectangulares se mueven por la fuerza centrífuga dentro de las ranuras del rotor y siguen a la forma de la carcasa de la bomba. El rotor está colocado excéntrico con respecto al eje de la bomba. El deslizamiento de contacto entre las superficies de paletas y carcaza generan desgaste.

Bombas de paletas deslizantes: La mayoría de las bombas de paletas deslizantes son de una cámara. Estas máquinas son de gran velocidad, de capacidades pequeñas o moderadas y sirven para fluidos poco viscosos.

Bombas pesadas de paleta deslizante: Según la forma de la caja hay también bombas de paletas deslizantes de doble o triple cámara.

Bombas de paletas oscilantes: Se trata de una bomba esencialmente lenta, para líquidos muy viscosos. Tiene una sola paleta que abarca todo el diámetro.

Bombas de paletas rodantes: Las paletas se articulan en el rotor. Es otro de los tipos pesados de bomba de paleta.

Tienen ranuras en el rotor de poca profundidad, para alojar rodillos de elastómero en lugar de paletas.

Bombas de leva y paleta: Tienen una sola paleta deslizante en una ranura mecanizada en la caja cilíndrica y que, al mismo tiempo, encaja en otra ranura de un anillo que desliza sobre un rotor accionado y montado excéntricamente. El rotor y los anillos ejercen el efecto de una leva que genera el movimiento de la paleta deslizante. Se emplea principalmente como bomba de vacío.

Bombas de paletas equilibradas de 1000 lb/plg2 de presión (Vickers): Son bombas de paletas equilibradas y la carga hidráulica queda completamente dentro de la unidad de carcaza de la bomba. Están compuestas por dos bujes, un rotor, varias paletas, un anillo de leva y una espiga de localización. Estas bombas pueden girar en ambos sentidos según su necesidad. 

Al sustituir el anillo de levas con uno más grande o uno más pequeño, se pueden tener diversos volúmenes de rendimiento o salida de la bomba, pero en ciertas conversiones, el rotor, las paletas y el cabezal también deben cambiarse para acomodar el nuevo anillo. Estas bombas tienen una gran aceptación en las industrias.

4.2. Descripción del funcionamiento.

En los extremos de la bomba de paletas se aprietan en el interior el estator y las paletas deslizan por él. La cámara de trabajo es llenada entre dos paletas contiguas, el estator y el rotor. Durante el giro rotor el volumen de producto aumenta hasta alcanzar un valor máximo que tras alcanzar este se cierra para trasladar el producto a la cavidad de impulsión de la bomba A la par se inicia el desalojo del líquido de la cámara de trabajo en una cantidad igual a su volumen útil. No tienen el mismo grado de hermeticidad como otras bombas rotativas y para mejorar el grado de hermeticidad se puede realizar elevando el número de paletas.

El accionamiento se efectúa por medio de un eje estriado que engrana con el estriado interior del rotor. Hay diversos diseños para conseguir el contacto entre la paleta y el anillo; en unos se utiliza la propia fuerza centrífuga que les imprime el giro del rotor, en estos modelos se requiere una velocidad mínima de giro para garantizar el correcto apoyo de la paleta sobre el anillo; en otros modelos esta fuerza centrífuga se refuerza con unos muelles colocados entre la paleta y su alojamiento en el rotor, esto disminuye la velocidad mínima necesaria para el apoyo; otros modelos utilizan una reducida presión hidráulica para empujar la paleta.

Las bombas de paletas son relativamente pequeñas en función de las potencias que desarrollan y su tolerancia al contaminante es bastante aceptable.

El aceite entra por el lado izquierdo, donde es recogido por las paletas que se abren por la fuerza centrifuga y es impulsado hacia el lado de presión por las mismas hasta incorporarse a la salida de presión. unas ranuras especiales en el rotor, conectan el lado de presión con la parte inferior de las paletas para ayudar a la fuerza centrifuga a impulsarlas hacia fuera.

La aspiración se produce al incrementar el volumen de la cámara durante el giro.

Cuanto menores sen las tolerancias entre el extremo de la paleta y el anillo y entre estas y las placas de presión, mejor será el rendimiento de la bomba.

De todas formas se ha de mantener una cierta tolerancia en las zonas de rozamiento, por ello es importante que la fuerza que la paleta ejerce sobre el anillo no sea excesiva ya que entonces se rompería la película de lubricante y se produciría contacto entre el extremo de la paleta y el anillo.

Las lumbreras de entrada y salida del aceite están situadas en los laterales del rotor y a su lado podemos observar las ranuras que dan presión al fondo de las paletas.

4.3. Características técnicas.

En la gran variedad de las bombas de paletas encontramos las siguientes características:

Las bombas de paletas son usadas en instalaciones con una presión máxima de 200 bar. Un caudal uniforme (libre de pulsos) y un bajo nivel de ruido.

El anillo estator es de forma circular y excéntrico con respecto al rotor. Esta excentricidad determina el desplazamiento (caudal).

Cuando la excentricidad sea cero, no existe un caudal, por lo tanto, no se entregará líquido al sistema. Esto permite regular el caudal de las bombas de paletas.

5.- Bombas de pistones.

Una bomba de pistón es una bomba hidráulica que genera el movimiento en el mismo mediante el movimiento de un pistón. Las bombas de pistones son del tipo bombas volumétricas, y se emplean para el movimiento de fluidos a alta presión o fluidos de elevadas viscosidades o densidades.

Cada movimiento del pistón desaloja, en cada movimiento un mismo volumen de fluido, que equivale al volumen ocupado por el pistón durante la carrera del mismo.

Las bombas de pistón son utilizadas generalmente en la industria por su alto rendimiento y por la facilidad de poder trabajar a presiones superiores 2000 lb/plg2 y tienen una eficiencia volumétrica aproximadamente de 95 a 98%.

5.1. Tipos de bombas

Debido a la gran variedad de las bombas de pistón, estas pueden clasificarse como:

• Bombas de pistón radial: Los pistones se deslizan radialmente dentro del cuerpo de la bomba que gira alrededor de una flecha.
• Bombas de pistón axial: Los pistones se mueven dentro y fuera sobre un plano paralelo al eje de la flecha impulsora.
• Bombas de pistón de barril angular (Vickers): Las cargas para impulsión de la bomba y las cargas de empuje por la acción del bombeo van soportadas por tres cojinetes de bolas de hilera simple y un cojinete de bolas de hilera doble. Este diseño de bomba ha dado un excelente servicio a la industria aeronáutica.
• Bombas de pistón de placa de empuje angular (Denison): Este tipo de bombas incorpora zapatas de pistón que se deslizan sobre la placa de empuje angular o de leva. La falta de lubricación causará desgaste

5.2. Descripción del funcionamiento.

Las bombas de pistón tienen aplicaciones en diversas industrias, en las que destacan:

• Industria de proteínas
• Pastelería y dulces
• Productos lácteos
• Bebidas
• Frutas y verduras
• Comidas preparadas/pre-cocinadas
• Farmacia
• Higiene personal
• Medio ambiente

5.3. Características técnicas.

En la gran variedad de las bombas de pistón encontramos las siguientes características:

• Bombeo de productos particulados y productos sensibles a esfuerzos de cizalla.
• Manejo de frutas y verduras enteras, hojas, rodajas, trozos y dados de fruta.
• Diseño higiénico.
• Temperatura de trabajo: 120º C o más según el diseño.
• Trabajo en vacío.

6.- Resumen.

En general, una bomba se utiliza para incrementar la presión de un líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, para mover el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión o altitud. Existe una ambigüedad en la utilización del término bomba, ya que generalmente es utilizado para referirse a las máquinas de fluido que transfieren energía, o bombean fluidos incompresibles, y por lo tanto no alteran la densidad de su fluido de trabajo, a diferencia de otras máquinas como lo son los compresores, cuyo campo de aplicación es la neumática y no la hidráulica. Pero también es común encontrar el término bomba para referirse a máquinas que bombean otro tipo de fluidos, así como lo son las bombas de vacío o las bombas de aire.

7.- Cuestionario.

1. ¿Qué es una bomba hidráulica de desplazamiento positivo?

Estas se caracterizan por crear la succión y la descarga pasando el aceite de un lado a otro por medio de un dispositivo móvil.

2. ¿Qué es una bomba de embolo?

Bombas Reciprocarte / De Embolo: Se compone por una pieza cilíndrica que se ajusta y mueve alternativamente en el interior de un cilindro o de un cuerpo de bomba, con objeto de comprimir fluido o recibir del movimiento.

3. ¿Qué es una bomba de diafragma?

Las Bombas De Diafragma: son un tipo de bombas de desplazamiento positivo (generalmente alternativo) que utilizan paredes elásticas (membranas o diafragmas) en combinación con válvulas de retención para introducir y sacar fluido de una cámara de bombeo.

4. ¿Para qué sirve una bomba de paleta?

Son dispositivos de desplazamiento que consisten en paletas montadas en un rotor que gira dentro de una cavidad. Se utilizan en su mayoría en el sector petrolero, en sistemas de transporte de refrigeración o aceite.

5. ¿Cual es la función de una bomba de pistón?

El funcionamiento de este tipo de bombas es interesante y muy parecido a los motores de pistón. Se trata de varios cilindros pistones o de uno grande y axial que comienza a aspirar líquido y luego a expulsarlo, de manera que salga a presión y pueda ser enviado a distancias mayores que las bombas tradicionales, lo que permite optimizar el transporte de fluidos.

6. ¿En qué cociste la Bomba de engranajes externos de baja presión?

Lo que sucede es el origen de un vacío en la aspiración cuando se separan los dientes, por el aumento del volumen en la cámara de aspiración. 

7. ¿Cómo regular el volumen de trabajo de las bombas de paletas?

Las bombas de paletas admiten la posibilidad de regular su volumen de trabajo, modificando la excentricidad del rotor respecto al estator. Si disminuye la excentricidad, se reduce el suministro de la bomba, manteniendo invariable el número de revoluciones, y a la inversa, pero para eso se requiere que en la construcción de la bomba se prevea esta posibilidad, mediante el dispositivo adecuado.

8. Las bombas de paletas se pueden aplican en diversos procesos. Menciona algunos:

• Transferencia de producto en el sector petrolero.
• Limpieza de aceite en circuitos cerrados.
• Vaciado de freidoras industriales.
• Lubricación de máquinas herramientas.

9. Menciona la clasificación de las bombas de pistón.

• Bombas de pistón radial.
• Bombas de pistón axial.
• Bombas de pistón de barril angular.
• Bombas de pistón de placa de empuje angular.

10. Menciona algunas de las fallas más comunes de las bombas y válvulas.

• Falla de presión.
• Poco caudal: (eje roto).
• Fugas: (mala estanqueidad en los retenes, fugas en los cuerpos).

8.- Bibliografía.

 http://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_hidr%C3%A1ulica
http://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_engranajes
http://www.olagorta.com/bombas_de_engranes.htm

http://www.hidramaq.com/noticia.php/es/bombas-de-paletas,-los-principios-de-funcionamiento/50
http://www.ecured.cu/index.php/Bomba_de_paletas
http://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_de_pist%C3%B3n
http://www.quiminet.com/articulos/las-bombas-de-piston-sus-caracteristicas-y-aplicaciones-23519.htm



Informe del mes de septiembre 2014

Titulo.

Válvulas Neumáticas.

Objetivo.

El objetivo de este informe es conocer el tema de válvulas neumáticas para que sirven, cuales tipos hay, su clasificación, etc., y en casa subtema ir viendo cuales son las aplicaciones de cada válvula ademas de ver el fin con el cual fueron creadas y también poder ver que no todas las válvulas se usan para la misma aplicación ya que dependen algunos factores los cuales hacen que estas no siempre se utilicen.

1.- Definición.

Las válvulas neumáticas son considerados elementos de mando, de hecho, necesitan o consumen poca energía y a cambio, son capaces de gobernar una energía muy superior.

Las válvulas neumáticas tienen una gran importancia dentro del mundo de la neumática ya que permite

eliminar el aire estancado en la parte superior de los radiadores así como en otros puntos de una instalación.

Los mandos neumáticos están constituidos por elementos de señalización, elementos de mando y una porte de trabajo. Los elementos de señalización y mando modulan las fases de trabajo de los elementos de trabajo y se denominan válvulas.
Las válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión. En lenguaje internacional, el término "válvula" o "distribuidor" es el término general de todos los tipos tales como válvulas de corredera, de bola, de asiento, grifos, etc.

2.- Clasificación.

Se clasifican en 4 grupos:

Válvulas direccionales: Las válvulas de control direccional llamadas válvulas de víaso son las que controlan los actuadores dirigiendo su funcionamiento en una dirección o otra, permitiendo o bloqueando el paso de aire.

Válvulas de bloqueo: Las válvulas de bloqueo cortan el paso del aire comprimido. En ellas se bloquea un solo sentido de paso, de forma que el otro sentido queda libre. Las válvulas de bloqueo se suelen construir de forma que el aire comprimido actúa sobre la pieza de bloqueo y así refuerza el efecto cierre.

Válvulas reguladoras: Las válvulas reguladoras permiten variar la productividad de las bombas al manipular la presión desde el mínimo hasta el máximo nivel. Al mismo tiempo, las válvulas reguladoras actúan como mecanismo de seguridad, ya que no permiten que se exceda el nivel de presión que elige la persona que las está operando, con lo que se reduce el riesgo de accidentes.

Válvulas secuenciales: Las válvulas secuenciales bloquean el aceite o el aire en un circuito hidráulico  o neumático secundario hasta que la presión del circuito primario alcanza el nivel preestablecido.

3.- Válvulas direccionales.

Este componente dentro del nombre ya tenemos indicada las características del mismo siendo este formado por el número de vías, seguido del número de posiciones.
El número de vías nos indica el número de conexiones que tiene la válvula, el número de posiciones es el número de maniobras distintas que puede realizar una válvula, estas posiciones están representadas en los esquemas neumáticos o hidráulicos por cuadrados que en su interior indica las uniones que realizan internamente la válvula con las diferentes vías y la dirección de circulación del líquido o aire, o en el caso de una línea que sale de una vía y no tiene unión con otra vía sería en el caso de estar bloqueada esa vía en esa posición.

Los tipos de válvulas de control direccional que nos podemos encontrar son los siguientes:

Válvula direccional 2/2: En este caso la válvula en una posición une las dos vías y en la otra posición las separa.


Válvula direccional 3/2: Tiene dos posiciones y tres vías donde una de ellas va al actuador, normalmente un cilindro de simple efecto o actuador que tiene un retorno mecánico, normalmente por muelle y las otras dos vías van al tanque y a la presión haciendo que en una posición el aceite o aire, dependiendo si el circuito es hidráulico o neumático, vaya al actuador presión y en la otra posición retorne del actuador al tanque.


Válvula direccional 4/2: Tiene dos posiciones como en el caso anterior de la válvula 3/2 pero en este caso tiene dos vías al actuador, permitiendo que en una posición provoque el funcionamiento del actuador en sentido contrario, ya siendo un cilindro de doble efecto haciendo que en una posición salga el pistón y en la otra entre el pistón del cilindro. En el caso que el actuador sea un motor hidráulico girará en un sentido al estar en una posición y en el sentido contrario al cambiar la válvula de posición.


Válvula direccional 4/3: Estas válvulas siguen teniendo 4 vías, que son presión(P), tanque(T), A y B que son las vías que van al actuador ya sea cilindro o bomba hidráulica. La variación está en que tiene tres posiciones siendo iguales los circuitos internos de las posiciones laterales que las encontradas en las válvulas 4/2, pero nos encontramos con la posición central cuyo circuito puede ser de varias formas diferentes:

Válvula direccional 4/3 con centro abierto: El centro abierto significa que las cuatro vías están unidas internamente.
Válvula direccional 4/3 con centro cerrado: El centro cerrado significa que las cuatro vías están bloqueadas internamente impidiendo la circulación del aceite o aire en ninguna de las direcciones.
Válvula direccional 4/3 de centro en tándem: el centro en tándem significa que tiene las dos vías que van al actuador bloqueadas y las dos vías que van a la presión y al tanque conectadas permitiendo que se quede el actuador bloqueado y la presión enviarla al tanque o a otra válvula mientras está ese actuador inmovilizado.
Válvula direccional 4/3 de centro abierto negativo: En este caso el centro tiene la presión bloqueada y el actuador retorno por las dos vías la presión al tanque.
Nos podemos encontrar con más tipos de circuitos en la válvula 4/3 que dependiendo de la necesidad del circuito pueden ser:

A y T abiertos con P y B cerrados.
P, A y B abiertos entre si y T cerrado.
A y P abiertos y B y T cerrados.
B, P y T abiertos y A cerrado.

4.- Válvulas reguladoras de flujo:

Cuando se trabaja con bombas de alta presión es necesario tener un control de dicha presión. Si en algún momento excede los límites, las bombas pueden sobre saturarse y provocar un accidente. Por el contrario, si no reciben la presión necesaria, no pueden bombear adecuadamente.

Aquí es donde se utilizan las bombas reguladoras. Como su nombre lo indica, estas bombas se encargan de regular la presión que recibirán las bombas de manera que no haya ni exceso ni falta de presión.

En general, las válvulas reguladoras se pueden clasificar en dos tipos:

1. Válvulas de regulación manual: Son operadas por palancas o tornillos que se accionan a través de la aplicación de fuerza de quien está operando.

2. Válvulas de regulación neumáticas: A diferencia de las anteriores, este tipo de válvulas no utilizan la fuerza del operario, sino que cuentan con un cilindro hidráulico que se acciona con aire comprimido regulado.

El funcionamiento es otra forma en la que se pueden clasificar las válvulas reguladoras, ya que pueden funcionar de dos formas distintas: a través de presión automática y de máxima presión o descarga:

Válvulas reguladoras de presión automática: Este tipo de válvulas funciona cerrando la salida de agua a presión. Esto provoca que la bomba no ejerza presión y que el motor trabaje sin carga.

Válvulas reguladoras de máxima presión o descarga: Cuando se cierra el suministro de aire, el motor de la bomba se mantiene a presión y las válvulas trabajan con carga.

5.- Válvulas de bloqueo.

Existen varios tipos entre ellos son:

Válvula Antirretorno Pilotada: Si la presión en la conexión 1 es mayor que la de la salida 2, la válvula de antirretorno permite la circulación libre del aire. Funciona del mismo modo que la válvula antirretorno simple. Pero además, la válvula puede desbloquearse por la línea de pilotaje 12, liberando el obturador, permitiendo el paso del aire en la dirección 2-1.

Suele utilizarse para evitar el movimiento indeseado de un cilindro vertical de doble efecto, sometido a una carga externa, cuando se ha detenido el funcionamiento de la máquina o hay falta de presión de aire (Una válvula antirretorno es más estanca, debido a su construcción, que una válvula distribuidora de corredera)

Válvula Selectora (O): La válvula selectora se emplea para el enlace lógico O. Las señales de aire a presión existentes en las entradas (1) producen una señal en la salida 2. Si no hay ninguna señal de entrada, no se produce señal de salida. Cuando hay señales en ambas entradas, la señal con presión más alta es la que llega a la salida.

Válvula de Simultaneidad (Y): La válvula de simultaneidad se emplea para el enlace lógico Y. Las señales de aire a presión en las entradas 1, hacen que se produzca una señal en la salida 2, siempre que actúen al mismo tiempo. Si hay diferencias de presión en las señales de entrada, la señal de presión más baja es la que llega a la salida.

Válvula de Escape Rápido: Se utiliza cuando no se desea que al aire de retorno recorra el camino de vuelta por la línea de mando, pasando por la válvula distribuidora. La velocidad del émbolo del cilindro puede aumentarse así hasta el valor máximo posible dado que, durante el movimiento, disminuye la resistencia de expulsión del aire. Debe instalarse lo más cerca posible del cilindro.

6.-Válvulas de presión.

La operación segura y eficiente de los componentes de los circuitos neumáticos, requiere medios de controlar la presión. Hay muchos tipos de válvulas de control automáticas de presión. Unas proporcionan simplemente un escape para la presión que excede un ajuste de presión del sistema, otras reducen la presión a un sistema o subsistema de menor presión y algunas mantienen la presión un sistema dentro de una gama requerida.

Válvula Reguladora de Presión: Las válvulas reguladoras de presión, proporcionan una presión constante en un sistema que funcione a una presión más baja que la suministrada por el equipo de producción.

La válvula reguladora de presión mantiene constante la presión de trabajo, sean cuales fueren las oscilaciones de presión en la red y en el consumo de aire. Dependiendo de su construcción (con/sin orificio de escape) funcionan de forma algo diferente.

Válvula Reguladora de Presión Sin orificio de escape: Por medio del tornillo de ajuste se pretensa el muelle que está unido solidario al diafragma. Según el ajuste del muelle, se abre más o menos el paso del lado primario al secundario. El vástago con la membrana se separa más o menos del asiento de junta.

Si no hay consumo de aire comprimido en el lado secundario, la presión aumenta y empuja a la membrana, venciendo la fuerza del muelle. El muelle empuja el vástago hacia arriba, y en el asiento se cierra el paso de aire. Sólo después de descomprimir el lado secundario, puede fluir de nuevo aire comprimido del lado primario.

Válvula Reguladora de Presión Con orificio de escape: El funcionamiento es similar al descrito para la válvula sin orificio, pero en ésta, cuando la presión secundaria aumenta demasiado y la membrana es empujada contra el muelle, entonces se abre el orificio de escape en la parte central de la membrana y el aire puede salir a la atmósfera por los orificios de escape existentes. El lado secundario se descomprime automáticamente por acción del escape implementado.

Válvula Limitadora: Estas válvulas se utilizan, sobre todo, como válvulas de seguridad (válvulas de sobre presión). No admiten que la presión en el sistema sobrepase un valor máximo admisible. Al alcanzar en la entrada de la válvula el valor máximo de presión, se abre la salida y el aire sale a la atmósfera. La válvula permanece abierta, hasta que el muelle incorporado, una vez alcanzada la presión ajustada en función de la característica del muelle, cierra el paso al escape.

Válvula de Secuencia: Su funcionamiento es muy similar al de la válvula limitadora de presión. Abre el paso cuando se alcanza una presión superior a la ajustada mediante el muelle. El aire circula de 1 hacia la salida 2. La válvula no permite el paso, hasta que en el conducto de mando 12 no se ha formado una presión ajustada. Un émbolo de mando abre el paso de 1 hacia 2. Estas válvulas se montan en mandos neumáticos que actúan cuando se precisa una presión fija para un fenómeno de conmutación (mandos en función de la presión) como por ejemplo, una señal después de alcanzar la presión de sujeción de una pieza.

7.- Válvulas especiales.

A este tipo de válvulas se les llama especiales, ya que por lo general son con una fabricación mas robusta, tienen sellos especiales y son comandadas de formas diferentes a las convencionales.
Son ocupadas para aplicaciones especificas.
En caso de que se ocupen en otras circunstancias diferentes al de su fabricación, puede dañarlas o no hacen bien su función.

Válvulas de Globo: El vástago de la válvula empuja el obturador mediante un movimiento lineal directo.
La mayoría de estas válvulas están actuadas por un actuador lineal o multigiro.
Generalmente las válvulas lineales pasan de ser de tipo multigiro cuando en vez de ser operadas por un actuador, lo son de forma manual.

Válvula de Mariposa: El obturador y eje tienen un giro de 0° a 90° desde la posición totalmente abierta a cerrada. Son válvulas de rápida abertura.
Pueden ser operadas manualmente o mediante un actuador tipo 1/4 de giro.

8.- Determinación del tamaño de la válvula.


9.- Mantenimiento.

1. Un diseño adecuado y un dimensionamiento correcto evitará problemas y ahorrará consumo energético. Eso incluye la elección del tipo de Compresor, nº y volumen de los depósitos de aire comprimido, etc.
2. La ubicación del Compresor o Compresores debe facilitar su refrigeración, y la una correcta aspiración de aire fresco.
3. Lleve perfecto control del Compresor de la Instalación, incluyendo comprobaciones de su nivel de aceite y sustituciones periódicas.
4. Si ese tipo de Compresor lleva Separadores de Aire / Aceite, deben ser sustituidos cuando su presión de trabajo sea superior a la indicada.Usar el aceite recomendado por el fabricante.
5. Revisar el estado y tensión del sistema de correas de transmisión del motor al compresor ( si su modelo las usa).
6. Los filtros de entrada de aire al compresor deben ser limpiados y sustituidos de acuerdo a los datos del fabricante y en función de su Plan de Mantenimiento Preventivo.
7. Las Trampas de Drenaje automáticas o manuales deben ser comprobadas de forma habitual.
8. Revise y sustituya los filtros de aire del Circuito Neumático cuando aumente su presión de trabajo. Como mínimo deben ser revisados a fondo anualmente.
9. Comprobar, a ser posible monitorizando de forma continua, la presión y el flujo del aire a presión, así como su filtrado, como garantía de la calidad del aire suministrado a los equipos neumáticos de la instalación, para evitar averías y paradas, reducir gastos y alargar su vida útil.
10. Revise a fondo las Fugas del Circuito Neumático, en especial en Conectores, acoplamientos, extensiones, actuadores neumáticos, válvulas, filtros, medidores de presión y/o caudal neumático, etc. Las fugas de aire a presión en una instalación neumática producen muchos inconvenientes como: derroche energético, calentamiento excesivo de compresores y válvulas, menor duración de sistemas de engrase y filtrado, mayor contaminación y desechos, etc.
11. Cumplir TODAS LAS NORMAS DE SEGURIDAD de los fabricantes de cada uno de los componentes de la Instalación Neumática, especialmente en cuanto a ubicación, amarre, presión y volumen de trabajo, y sistemas contra sobre presiones, protección de riesgos mecánicos, etc.

10.- Resumen.

Las válvulas neumáticas son considerados elementos de mando y tienen una gran importancia dentro del mundo de la neumática ya que permite eliminar el aire estancado en la parte superior de los radiadores así como en otros puntos de una instalación.
Las válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión.

Se clasifican en 4 grupos:

1. Válvulas direccionales.
2. Válvulas de bloqueo.
3. Válvulas reguladoras.
4. Válvulas secuenciales.

11.- Cuestionario.

1. ¿Como se consideran las válvulas neumáticas? Como elementos de mando.
2. ¿Como están constituidos los mandos neumáticos?  Están constituidos por elementos de señalización, elementos de mando y una porte de trabajo.
3. ¿Que son las válvulas neumáticas? Son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión.
4. ¿En cuantos grupos se clasifican las válvulas? Válvulas direccionales, Válvulas de bloqueo, Válvulas reguladoras y Válvulas secuenciales.
5. ¿Que controlan las válvulas direccionales? Controlan los actuadores dirigiendo su funcionamiento en una dirección o otra.
6. ¿Que función tienen las válvulas de bloqueo? Cortan el paso del aire comprimido.
7. ¿Como actúan las válvulas reguladoras? Como mecanismo de seguridad.
8. ¿Porque se les llama valvular especiales? Porque por lo general son con una fabricación mas robusta, tienen sellos especiales y son comandadas de formas diferentes a las convencionales.
9. ¿Que importancia tiene determinar el tamaño de una válvula? Obtener un beneficio técnico-económico.
10. Un diseño adecuado y un dimensionamiento correcto ¿Que evita? Problemas y ahorra consumo energético

12.- Bibliografia.

http://automantenimiento.net/hidraulica/funcionamiento-y-tipos-de-valvulas-direccionales-o-de-vias/
http://industrial-automatica.blogspot.com/2010/09/valvulas-de-bloqueo.html
http://www.quiminet.com/articulos/las-valvulas-reguladoras-y-su-funcionamiento-2717586.htm
http://www.enerpac.com/es/herramientas-industriales/dispositivos-de-sujecion-de-piezas/valvulas-de-sujecion-de-piezas/serie-mvp-wvp-v-valvulas-secuenciales
http://industrial-automatica.blogspot.com/2010/09/valvulas-de-presion.html
http://prezi.com/nydly5hosfjn/determinacion-del-tamano-de-la-valvula/#
http://www.solomantenimiento.com/articulos/mantenimiento-circuitos-neumaticos.htm

Informe del mes de agosto 2014

1.- Titulo.

Cilindros Neumáticos.

2.- Objetivo.

El objetivo de este informe es que cada persona que lo lea tenga una amplia idea acerca de lo que son los cilindros neumáticos, ademas de saber sus usos y aplicaciones que tienen cada uno en diferentes áreas de trabajo.

3.- Introducción. 

El cilindro es una pieza hecha con metal fuerte porque debe soportar a lo largo de su vida útil un trabajo a alta temperatura con explosiones constantes de combustible, lo que lo somete a un trabajo excesivo bajo condiciones extremas.

Los cilindros neumáticos son también conocidos como cilindros de aire y estos son dispositivos mecánicos que producen fuerza generalmente con movimiento accionados por gas comprimido.

Los cilindros neumáticos son unidades que transforman la energía potencial del aire comprimido en energía cinética o en fuerzas prensoras. Básicamente consisten en un recipiente cilíndrico provisto de un émbolo o pistón. 

4.- Función de un cilindro neumático:

Para realizar su función los cilindros neumáticos imparten fuerza para convertir energía potencial de gas comprimido en energía cinética.  Esto se hace por el gas comprimido que puede ampliarse, sin entrada de energía externa, que ocurre debido a la presión establecido por el gas comprimido que esta en una mayor presión que la presión atmosférica.

Esta extensión del aire fuerza al pistón para moverse en la dirección deseada.

           

5.- Tipos de cilindros neumáticos

Cilindros de simple efecto: Son aquellos que solo realizan un trabajo cuando se desplaza su elemento móvil (vástago) en un único sentido; es decir, realizan el trabajo en una sola carrera de ciclo. El retroceso se produce al evacuar el aire a presión de la parte posterior, lo que devuelve al vástago a su posición de partida.

Estos cilindros se utilizan para trabajos de desplazamientos cortos en los que el vástago del cilindro no realice carreras superiores, generalmente, a 100 mm.

Para aplicaciones de fijación o de remache de piezas, por ejemplo, se emplean también cilindros de membrana, en los cuales, una membrana de plástico o de metal reemplazan al embolo. Las carreras en este caso son mucho más cortas que las anteriores, aproximadamente 50 y 80 mm.

Cilindros de doble efecto: Son capaces de producir trabajo útil en dos sentidos, ya que disponen de una fuerza activa tanto en avance como en retroceso.

Se construyen siempre en formas de cilindros de embolo y poseen dos tomas para aire comprimido, cada una de ellas situada en una de las tapas del cilindro.

Se emplea, en los casos en los que el émbolo tiene que realizar también una función en su retorno a la posición inicial. La carrera de estos cilindros suele ser más larga (hasta 200 mm) que en los cilindros de simple efecto, hay que tener en cuenta el pandeo o curvamiento que puede sufrir el vástago en su posición externa.

Cuando el aire comprimido entra por la toma situada en la parte posterior (1), desplaza el émbolo y hace salir el vástago (avance). Para que el émbolo retorne a su posición inicial (retroceso), se introduce aire por la toma situada en la tapa delantera (2). De esta manera, la presión actúa en la cara del émbolo en la que está sujeta el vástago, lo que hace que la presión de trabajo sea algo menor debido a que la superficie de aplicación es más pequeña. Hay que tener en cuenta que en este caso el volumen de aire es menor, puesto que el vástago también ocupa volumen.

Existen otros tipos de cilindros que también se ocupan en diferentes áreas:

Cilindros con doble vástago: Poseen salida de vástago en ambos extremos, lo que ofrece un mejor guiado del conjunto, facilitan el colocado de levas o fines de carrera cuando hay problemas de espacio en la zona de trabajo, y además presentan iguales áreas de pistón a ambos lados.

Cilindros de doble pistón o en "tandem": Consisten en dos cilindros de doble efecto acoplados en serie con un vástago en común, formando una unidad compacta.  Aplicando simultáneamente presión sobre los dos émbolos se obtiene una fuerza de casi el doble de la de un cilindro convencional del mismo diámetro.

Cilindros acoplados de acción independiente: Están constituidos por dos cilindros unidos por sus tapas traseras.  Éstos pueden operarse independientemente de modo tal de obtener sobre uno de los extremos del vástago, tres o cuatro posiciones de trabajo según sean iguales o distintas las carreras de ambos cilindros.  Es un dispositivo multiposicionador sencillo y económico.

Cilindros sin vástago: El pistón transmite el movimiento a la carga a través de un carro acoplado mecánicamente al pistón mediante un exclusivo sistema patentado.  Un sistema de cintas garantiza un doble sellado y evita el ingreso de impurezas al interior del cilindro.  

Estos son algunos ejemplos de mas cilindros y su simbologia:

6.- Partes de los cilindros neumáticos:  

• Cilindro de simple efecto:

Dentro de los cilindros de simple efecto, se pueden encontrar tres tipos: Cilindros de émbolo, Cilindros de Membrana y Cilindros de Fuelle. El más utilizado habitualmente es el Cilindro de Émbolo.

• Cilindro de doble efecto:

Dentro de los cilindros de doble efecto, se pueden encontrar cuatro tipos: Cilindros de émbolo, Cilindros de Doble Vástago, Cilindros Tándem, Cilindros de Varias Posiciones y Cilindro de Impacto. En este caso, también el más utilizado es el Cilindro de Émbolo.

7.- Pasos para determinar el diámetro de un cilindro:

La fuerza ejercida por un elemento de trabajo depende principalmente de la presión del aire, del diámetro del cilindro y del rozamiento de las juntas. La fuerza teórica del émbolo se calcula con la siguiente fórmula: 

Ft teórica = P · A 

Donde: 

Ft: Fuerza teórica del vástago en Kgf. 

P: Presión relativa en Kg. / cm 2

A: Superficie del émbolo en cm 2

En la práctica, es necesario conocer la fuerza real que ejercen los actuadores. Para determinarla, también hay que tener en cuenta los rozamientos. En condiciones normales de servicio (presiones de 400 a 800 kPa. / 4 a 8 bar) se puede suponer que las fuerzas de rozamiento representan de un 3 a un 20% de la fuerza calculada.

8.- Pasos para determinar el consumo de aire.

Para disponer de aire y conocer el gasto de energía, es importante conocer el consumo de la instalación, cálculo que comenzará por los actuadores (potencia). Para una presión de trabajo, un diámetro y una carrera de émbolo determinados, el consumo de aire se calcula como sigue: 

La formula de cálculo por embolada, resulta: 

Q = 2 (S ⋅ n ⋅ q) 

Con ayuda de tablas, se puede establecer los datos del consumo de aire de una manera más sencilla y rápida. Los valores están expresados por cm de carrera para los diámetros más corrientes de cilindros y para presiones de 100 a 1500 kPa. (1-15 bar). 

Donde: 

Q: Caudal nominal ( Nl / min)                   S: Carrera en cm. 

n: Carreras por minuto                     q: Consumo por carrera. 

Para mas información: Calculo de cilindros de aire comprimido.

9..- Resumen.

Los cilindros neumáticos son unidades que sirven para transformar energía para realizar un trabajo y estos trabajan por medio de gas comprimido y depende del cilindro con el que este uno trabajando sera un diferente caso de trabajo ya que los cilindros se dividen principalmente en dos tipos:

- Cilindros de simple efecto: Solo realizan un movimiento con la ayuda del gas comprimido ya que solo entra por una parte y este retorna por medio de un muelle.

-Cilindros de doble efecto: Realizan 2 tipos de movimiento y este tiene 2 entradas de gas comprimido.

Para trabajar con lo cilindros neumáticos se debe de tomar en cuenta el tipo de trabajo que queremos realizar ya que ahí se implementa la fuerza y con ella derivamos una formula también para saber cuanto gas debemos de aplicar para dicha fuerza, etc.

10.- Problemas de calculo de cilindros neumáticos.

1.Determine el trabajo efectivo que realizará un cilindro de simple efecto de 80mm de diámetro y 20mm de carrera sabiendo que está sometido a una presión de 6 bares,que la resistencia del muelle se estima en 251N y que el rendimiento es del 65%.

2. Calcule la fuerza efectiva de un cilindro de simple efecto de 50mm de diámetro si la presión ejercida es de 5 atm., la resistencia del muelle es de 100 N y el rendimiento estimado del 70%.

3.Determina la presión del aire que hay que utilizar en un cilindro de 100mm de diámetro y del 60% de rendimiento para obtener una fuerza efectiva de 1.500N si la resistencia del muelle interno es de 350N.

4.Determine el rendimiento de un cilindro de doble efecto de 12mm de diámetro sabiendo que al aplicarle una presión de 10 bar se obtiene una fuerza de empuje de 66N.

5.Calcule la fuerza efectiva en el avance y en el retroceso que desarrolla un cilindro de doble efecto sometido a una presión de 9,5 bares, sabiendo que su rendimiento es del 60% y que los diámetros del émbolo y del vástago son, respectivamente, 16 mm y 5 mm.

6. Calcule el trabajo efectivo que desarrolla un cilindro de doble efecto sabiendo que la carrera de avance es de 120mm y el esfuerzo efectivo de empuje, de 18,8daN.

7. Determine la presión del aire que hay que utilizar en un cilindro de simple efecto de 80mm de diámetro y del 65% de rendimiento para obtener una fuerza efectiva de 1.600N si la resistencia del muelle interno es de 250N.

8. Determine el rendimiento de un cilindro de simple efecto de 16mm que genera un empuje de 55N al aplicarle una presión de 5 bar si la resistencia del muelle se estima en 8N.

9. Calcule la fuerza efectiva en el avance y en el retroceso que desarrolla un cilindro de doble efecto sometido a una presión de 9 bares, sabiendo que su rendimiento es del 55% y que los diámetros del émbolo y del vástago son, respectivamente, 20 mm y 8mm.

10. Una taladradora utiliza un cilindro de doble efecto para desplazar el porta brocas.Suponiendo que se realizan 10 agujeros por minuto, el desplazamiento del vástago es de 60mm, el diámetro del émbolo mide 5cm y el del vástago de 1cm, presión 6bar, determina la fuerza efectiva del vástago y el consumo de aire en litros por minuto. Se desprecian los rozamientos.

11.- Cuestionario.

1. ¿Que son los cilindros neumáticos? -Son unidades que transforman energía potencial en energía cinética.
2. ¿De que material esta hecho un cilindro? -De metal fuerte.
3. ¿Que otro nombre reciben los cilindros neumáticos? -Cilindros de aire.
4. ¿En que grupos se dividen los cilindros neumáticos? -En cilindros de simple efecto y de doble efecto.
5. ¿Que función realiza un cilindro de simple efecto? -Solo realiza trabajos en un solo sentido es decir, su desplazamiento tiene lugar en un solo sentido.
6. ¿Que función tiene un cilindro de doble efecto? -Realiza trabajos en doble sentido es decir, el aire comprimido ejerce su acción en las 2 cámaras del cilindro.
7. ¿Que otros tipos de cilindros existen? -Cilindros con doble vástago,Cilindros de doble pistón o en "tandem",Cilindros acoplados de acción independiente, Cilindros sin vástago.
8. ¿Que tipos de cilindros de simple efecto hay? -Cilindros de émbolo, Cilindros de Membrana y Cilindros de Fuelle.
9. ¿Que tipos de cilindros de doble efecto hay? -Cilindros de émbolo, Cilindros de Doble Vástago, Cilindros Tándem, Cilindros de Varias Posiciones y Cilindro de Impacto.
10. ¿Con que tipo de gas trabaja un cilindro neumatico? -Con gas comprimido.

Bibliografia:

• http://industrial-automatica.blogspot.com/2010/09/elementos-de-fuerza-cilindros-y-motores.html
• http://neumaticabasicaeepp.wordpress.com/44-2/receptores-neumaticos/cilindros-de-simple-y-doble-efecto/
• http://saturos13.blogspot.es/
• http://4x4technology.blogspot.mx/2011/11/coleccion-de-gifs-animados-para.html
• http://fosva.seas.es/docs/t3_neumatica.pdf
• es.scribd.com/doc/59498093/ejercicio-de-cilindros-doble-y-simple-efecto