SISTEMASNEUMÁTICOSE HIDRÁULICOS POTENCIA DE SÍMBOLOS Y NORMAS DE NEUMÁTICA E HIDRÁULICA 1.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE HIDRÁULICA NEUMÁTICA E AUTORES.

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1 SISTEMASNEUMÁTICOSE HIDRÁULICOS POTENCIA DE 1.31.3SÍMBOLOS Y NORMAS DE NEUMÁTICA E HIDRÁULICA 1.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE HIDRÁULICA NEUMÁTICA E AUTORES Arellano Nos Agustín Arellano Nos Martín Bernal Soto Osiel Torres Ontiveros Ismael 7MO SEMESTRE INGENIERÍA ELECTROMECÁNICA 7 DE OCTUBRE DEL 2017

2 Y NO o RMAS 1.3SÍMBOLOS DE NEUMÁTICA AE E HIDRÁULICA A

3 INTRODUCCIÓN. Con objeto de facilitar la lectura y la elaboración de los esquemas neumáticos se va a establecer los principios de simbolización y especificar los símbolos que deben usarse en los esquemas de las transmisiones hidráulicas y neumáticas. En los sistemas de transmisión hidráulicos y neumáticos, la energía es transmitida y controlado por un fluido (líquido o gas) sometido a presión, circulando por un circuito cerrado. El uso de estos símbolos no excluye el uso de otros símbolos comúnmente empleados en esquemas de tuberías en otros dominios de la técnica. Gómez Orihuela, 2016

4 NEUMÁTICA Neumática se refiere al estudio del movimiento del aire, un claro ejemplo de ellos se presentan en:LosLossistemasdeairecomprimido proporcionan un movimiento controlado con el empleo de cilindros y motores neumáticos, y se aplican en herramientas, válvulas de control y posicionadores, martillos neumáticos, pistolas para pintar, motores neumáticos, sistemas de empaquetado,elevadores,herramientasde Fig. 1 Sistema de aire comprimido, ejemplo de neumática. Recuperado de: Forta Ingeniería ht p://fortaingenieria.com/wp- impacto,prensasneumáticas,robots content/uploads/2015/05/sistemas-industriales-de-aire-comprimido.jpg industriales, vibradores, frenos neumáticos, etc. Creus Solé, 2012

5 SIMBOLOGÍAEN NEUMÁTICA Para representar los esquemas neumáticos se emplean, símbolos normalizados de uso universal. Estos símbolos muestran de la forma más simple e inteligentemente posible, la función que cada componente neumático desempeña. Son muy expresivos e identificados fácilmente porcualquier técnico con conocimientos en la materia. _.. _ - l-s- v -f><I- ¡@;] fil- � la:'.J.w ITI!}- --- - <:JWM --- � ---{Éj}- 'Í+ r-",t:J w. v.... _.. y....... _ _,..�..� V- - VaMA!lds � -M--M- --- Valwlll....... d9 V � O..._,.,f¡pldo \/,,,.,.,. �-�- v....... v........ VIIMA9212NC Serrano, 2010 Fig. 2 Ejemplo de simbología en neumática, recuperado de ht ps://neumaticabasicaeep.wordpress.com/44-2/simbologia- neumatica/

6 SIMBOLOGÍA DE NEUMÁTICA Simbología de formato general V /\ - Estrangulación sensible a la vrscosidad Estrangulación insensible la viscosidad [> Flujo de fluido neumático Sentidos do desplazam,onto D1D1 Sentidos do rotación Aparatos do d1stribuc1ón o regulación 1 'Wv Muelle Motor eléctnco Acoocncronarmeruo de fluido Pos1b1lldad de regulación progresiva / Gonorador de presión Conducto de pilotaje Serrano, 2010

7 + Unión de conductores Conducción eléctrica + + l Purga de aire Cruce de conduccíonos sin conexión Orificio de evacuación conectable por rosca Orihcro de evacuación de aire no conectable Toma con línea de conexión Conexión rápida con válvula antirretomo Toma tapada � � Conexión rápida sin válvula antirretorno ( -<»-t--(0--- ) + '.::l. t. + Eje rotativo en dos sentidos E¡e rotativo en un sentido Dispositivo de enclavamiento para mantener en uno determinada posrerón 1 -V--- 01SpOSI ltVO de paro brusco < l V Contador totalizodor Serrano, 2010 Caudalímetro

8 Motor neumático con un sentido de flujo Compresor Simbología de cilindros De simple efecto � tjtjtj � ::::J con retorno por muelle Motor neumático con dos sen tidos de flujo Motor oscilante e:::!:: ==1 t:==:==i � :s � aºg � e De doble efecto 11 Simbología de conversión de energía Con amortiguación fija en dos cámaras ====:::==:, Con amorllguación regulable en las Motor neumático con un sentido de flujo l:l: 1 - dos cámaras Compresor � Motor neumático con dos sentidos de flujo Telescópico de doble efecto Telescópico de simple efecto Motor oscílante Serrano, 2010

9 Convertidores de presión Operando oon fluidos de la misma naturaleza Operando con aire v aceite Válvulasdistribuidoras Válvula da dos onltct0s y dos posiciones 2/2 Vátvula de dos or,hc1os y dos pos,c,ones 2/2 Vatvula de tres Valv\Jla de tres onhc,os y dos or, f,c1os v dos pOSIC>OneS 3/2 posiciones 3/2 Vlúvula de cuatro Valvula de c,nco onf,c,os y dos posic,oncs 5/2 orlf,c¡os v dos pM!ciones 4/2 V.)lvula de cuatro onltc,os y tres posiciones 4/3 Vétvula de cuatro orif,c,os v dos pos,c,ones 4/2 IX � !11 JI Válvula de cinco onftet0s v iros posiaonos 5/3 l,\ll � ln 11 Vólvula con es,ranguJamionto de dos poaiciO<'l&s ex1r-omos y un nUmoro tnhnlto do pos1aones intennedJ&s que varían con ot grado de estrangulam,onto ValvuJa con estrangulanuento de dos pos,coones ox1rema11 y uno central con número infinlO de posiciones 1ntermod1as Serrano, 2010

10 Accionamiento de válvulas Con control manual general Por pulsador Por pedal Por palanca Por palp{ldo r mecámoo Por muelle Por rodillo abatido Por roddlo Porp1low¡e neumático directo Por electroimán Por electro,mán y vi\lvulo pílotodo neumóticamente Mando goneral por pressén --CCY- - Mando general por dopre$1ón Mando por prest6n dllerenc,al Serrano, 2010

11 Válvulas de bloqueo y reguladores de caudal Válvulas de presión y de seguridad Anurrotorno sm muelle De secuencia con regulac,6n reguloble Reguladora de presión Antirretorno con muelle ReguladOf de caudal unld,roccional SelectOfa de encurto cWcW Reductora de presión sm onhc:10 de drona¡e Reductoro do presión con onfietodo drena¡e d�d� � -BJ-BJ ""',..,,., EstrenguladOfa bt<J i reccionat regulablo � Do segundad 11 Serrano, 2010

12 Filtros, purgadores y lubricadores Purgador de mando manual Filtro t>t> Depósrto prasunzado S1lenc1ador de vscapv � � 1 i..¿.. Doshum1flcador para secado de a,re Purgador de mando au1omát>eo r·-·-·,r·-·-·, Acumulador do fluido a presión Man6metto Grupo do acondic1onam1ento del a,recon hltro, regulador v lubricador Lubricador cpcp Grupo de acond1cionam1onto Presostato Term6metro Serrano, 2010

13 HIDRÁULICA La hidráulica utiliza básicamente los fluidos hidráulicos como medios de presión para mover los pistones decilindros. Dombo Fig. 3. Creus Solé, (2010). 3 Circuito típico de un pistón dentro del cilindro en un sistema hidráulico. Recuperado de Neumática e Hidráulica Creus Solé, 2012

14 SIMBOLOGÍA DE HIDRÁULICA LINEA DE TIWllJO (PRINCIPAL) pp?pp? -()--- ANTIRRETOR l!IO LINEA DE f>ILOfAJE (lilll:A CONHlOL) !I!I JIJI C:JLINDRO DE SIMPLE EFECTO -..... ·--·.. -.. +......,, 9 LINEA DE TIWllJO (PRINCIPAL) VALVUU DE CIERRE NC � DIRECCION DE fl..íJJC) HIDRAl!ILICÓ I J:1J:1 CILINDRO DE DOBLE !EFECTO COMíROL DE CAUDAL AJUSTABLE l!IO CONPENiADO ·�·� LINEAS:QUESECRUI AN VALVUU DE CONTROL DE CAUDAL COMPENSADO POR PRESiON Y TEMPEIWURA ID'ID' � C:C: IUNDRO DE DOBLE IEFECTO CON AMORTIGUAMIENTO AJUSTABLE EIN EL EXTREMO DE LA TIPA [!]J] OOS POSICIONES DOS. VIAS. IJIJI ;::l l LÍNEAS: iiNI IIÁS ll'ffERNAMEÑfE tlUNDRO DIFERENCIAL (PARA. URVl(IO PUADO) OOS POSICIONES TRES VIAS. LINÉA CÓN UNA llfSTIIICCION DE FLUJO.,...-......,......,.... � oot 1J lt II! !1 � 1 rntB lI] > LINEA FLEX.IBLE DOS POSICIONES CUATRO VIAS C:iblNDRO TELESCQPICO 1: :: : ;¡ ; ORlflCIO TAPOHAOO PARA COMPIIOW:ION O NIDIDll PARA COMUNlfl(ION AL DEPOIDO P*llA l'l:U:HlR � TRES PóSICIONES CUÁJRÓ VIAS LJ DJ !. L DEPOSITO COMUNICADO lLAIIIE 11!11! CILINDRO DE DOBLE VASTlGO 1I1I 1l1l DEPOSITO PRESURIZADO DOS POSICIONES CUATRO VIAS ENTIWISICIOH LINEA Al DEPOSITO AL DEPOSITO POR ENCIHl DEL NIVEL DEL FLUIDO YALVUU DE INFINTü POSICIONn IM)ICIWAS POR W OOS LINW lllOFlllONJALES LINEA Al DEPOSITO AL DEPOSITO POR DEIIAIO DEL NIVEL DEL.FLUIDO � SERVICIO HIDRÁULICO INDUSTRIAL S.A. DE C.V., 2008

15 VALWLAS DE CONTROL DEPRESION BOIIBAS DE DESPUZAIIIENTO FUO VALWLAS DE CONTROL DEPRESION SIMPLES TIPO l'AlmSJ'tSTONES, ENGRANES YAI.VUU DE WVIO YAI.YUU DE CONTRABAI.AHCE -- � SIMPLES TIPO PISTONES CON Dflm\jE EXTIRNO '-·-·---'"' r1r1 --------, 1 YAI.VUU DE SECUENCIA DOBLES TIPO PALfTAS T ENGRANlS ----------- ---·-----J -·-·--- ·.., 1-1- YAI.YUU DE SECUENCIA CONTROLADA A DISTANCIA BOlAS DE DESPLAZAIIIENTO VARIABLE :._1:._1...:......:... YAI.VUU DE DESCARGA '¡'¡.. - J!.iJ!.i, ! CONTROL HANLIAL POR VOLANTE..... 1.::.1.::. YAI.YUU REDUCTORA DE PRESION i: ---------., 1 ·1 YALYUU DE ALMO T DESCARGA CON CHECK INTEGRADO YAI.YUU REDUCTORA DE PRESION CON CHECK INTEGRADO CONTROLPORCOHPEHSA OOR DE PRISION SERVICIO HIDRÁULICO INDUSTRIAL S.A. DE C.V., 2008

16 METODOS DE ACCIONAMIENTO..'�..'� RESOIIT T --�I.,..,I--�I.,..,I SEIICILID O DOBU MANU AL L.......r---' J., 80TO N VAI.YULA OE CONTROL OE FLUJO COMPENSADO POR PllfSION l TEMPERATUl!A PEDA i. MECANI CO ACUMUUOOR CARGADO CON GAS MANOMET RO VAI.YULA OE CONTROL OE FLUJO CON CONTROL REMOTO RETENCION MECANCA SOLENOI DE SERVOMO TOR VAI.YULA OE CONTROL OE FLUJO CON CHECK INTEGRADO COMPENSADO POR PRESION VAI.YULA OE CONTROL OE FLUJO COMPENSADO POR PllfSION l TEMPEIWUl!A CON CHECK INTEGRADO ·---[ MANDO REMOTO PllfSION OE PlLOT.-¡E MANDO INTERNO SERVICIO HIDRÁULICO INDUSTRIAL S.A. DE C.V., 2008

17 NORMAS DE NEUMÁTICA E HIDRÁULICA Norma UNE-101 149 86 (ISO1219 1 y ISO 1219 2). A nivel internacional la norma ISO 1219 1 y ISO1219 2, que se ha adoptado en España como la norma UNE-101 149 86, se encarga de representar los símbolos que se deben utilizar en los esquemas neumáticos e hidráulicos. Existen otras normas que complementan a la anterior y que también deberían conocerse. Estas son: Descripoión Gama de preslones Simtxilos g ráfilcos Diámetros de los cllindms y de los vástagos de pistón1. Cil lnd ros gama basicai de presl'Ones n- om,ales. Serie b.éslca de carreras de pistón1. Cilindros. Medidas y tipos de roscas de lbs vástagos de pistón. Norma UINE 110'1-101- 85 UINE 1101-149- 86 UINE 11 Or1 - 360-86 UINE 11 O 1- 362-86 UINE 11 O 1- 363-86 Bueno, 2009 UINE 11 O 1- 36S..86

18 1.4VENTAJAS YDESVENTAJASDE LOSSISTEMAS HIDRÁULICOSYNEUMÁTICOS.

19 VENTAJAS DE LOS SISTEMAS NEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS Las ventajas que presenta el uso de la neumática son componentes, su facilidad de diseño e implementación y escasa que puede desarrollar a las bajas presiones con que que constituye un factor de seguridad. el bajo coste de sus el bajo par o la fuerza trabaja (típico 6 bar), lo Otras características favorables son el riesgo nulo de explosión, su conversión fácil al movimiento giratorio así como al lineal, la posibilidad de grandes distancias, una construcción y mantenimiento fáciles aplicaciones. transmitir energía a y la economía en las Creus Solé, 2012

20 VENTAJAS Todo el arreglo completo que contiene estos elementos se conoce Como un circuito 0 sistema hidráulico o neumático. Ventajas de los sistemas de fluidos. Por supuesto que los sistemas de fluidos (neumático 0 hidráulico) no representan la mejor respuesta para cada actividad, pero laindustriadependecadavezmásmásdela automatizaciónpara incrementarla productividad, como una intervención directa o a control remoto en las operaciones de producción, y representa en cierta medida el corazón y los músculos de un proceso de automatización.

21 Permite un control fácil y preciso. Facilita la multiplicación de la fuerza. Neumática e hidráulica Ventajas Permite trabajar con fuerza o par constante. Son sistemas simples, seguros y económicos. Enriquez, 2000

22 VENTAJAS DE NEUMÁTICA (AIRE COMPRIMIDO) Alta disponibilidad: el aire es fácilmente accesible en cualquier lugar y momento y en cantidades ilimitadas. Fácilmente transportable: principalmente, usando tuberías. El aire comprimido es fácilmente almacenable y recuperable en depósitos y botellas, reduciendo el tiempo de funcionamiento de los compresores, pudiendo emplearse incluso cuando se producen fallos electricos. Los cambios de temperatura no tienen una influencia importante en su funcionamiento, lo que supone unas condiciones de trabajo seguras, incluso con temperaturas extremas. La simplicidad de los elementos que constituyen estos sistemas es una norma general. Los accionamientos neumáticos pueden trabajar a velocidades elevadas y regulables. El aire comprimido tiene propiedades antideflagrantes e ignífugas. Por lo que su uso está especialmente indicado Bueno Márquez, 2000

23 DESVENTAJAS DE LA NEUMÁTICA El aire debe pasar por etapas previas de pretratamiento antes de ser comprimido: filtrado, secado, desoleado... Las velocidades de los émbolos no son estables. Precisan de la instalación de silenciadores y otros materiales y elementos para el aislamiento acústico, ya que durante el escape de aire se produce demasiado ruido. La fuerza máxima que los sistemas neumáticos pueden entregar está comprendida entre 20.000 N y 30.000 N, para sistemas que operan con aire comprimido a una presión de hasta 7 bar. La compresibilidad del aire hace que parte de la energía invertida en la compresión sea absorbida por el aire y no sea entregada, por lo que supone una pérdida de eficiencia. Los sistemas neumáticos que cuentan con redes muy extensas tienen pérdidas de cargas muy importantes que deben ser vencidas por el compresor. Bueno Márquez, 2000

24 VENTAJAS DE LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS Eficiencia: la energía que se proporciona al fluido hidráulico es transmitida casi en su totalidad como trabajo útil. Alta fiabilidad y bajos requerimientos de mantenimiento: ya que es un sistema con elevado nivel de desarrollo que reduce los fallos de operación. Flexibilidad del montaje de las canalizaciones: las tuberías que transportan el fluido hidráulico pueden realizar casi cualquier trazado. Necesitan de poco espacio para su instalación. Son instalaciones con bajo peso en relación a la cantidad de trabajo que realizan, lo que los hace especialmente adecuados en aviación, donde reducir el peso de materiales y sistemas es fundamental. Bueno Márquez, 2000

25 Permite obtener fuerzas de una magnitud muy importante. El huido hidráulico es recuperable en muchos casos. Permite controlar fácilmente la velocidad de actuación y los cambios de sentido del movimiento de los accionamientos. Esun sistema barato para la transmisión de energía,una vez realizada inversión inicial. la Fig. 4: Ejemplo simple de un sistema hidráulico, grafico recuperado de http://proyectostecnologicosblog.blogspot.mx/2015/04/ hidraulica-y-neumatica.html http://proyectostecnologicosblog.blogspot.mx/2015/04/ Es un sistema de transmisión de energía poco contaminante. Bueno Márquez, 2000

26 El fluido hidráulico es recuperable en muchos casos. Permite controlar fácilmente la velocidad de actuación y los cambios de sentido del movimiento de los accionamientos. Es un sistema de transmisión de energía poco contaminante. Es un sistema barato para la transmisión de energía, una vez realizada la inversión inicial. Opera a temperatura ambiente, por lo que no precisa de sistemas de refrigeración o calefacción. Bueno Márquez, 2000

27 Fig. 6. Ejemplo más conocido de un sistema hidráulico. Recuperada de Google. Google

28 DESVENTAJAS DEL SISTEMAS HIDRÁULICOS Elevado coste de los fluidos hidráulicos. Importantes pérdidas de carga. Es necesario personal con formaciónespecífica. Inversión inicial importante. Bueno Márquez, 2000

29 DESVEN N T T A A J J A 1 S SISTEMAS HIDRÁULICOS No es tan sencillo contar con la potencia hidráulica como con la potencia eléctrica. El costo de un sistema hidráulico puede ser más alto que el de un sistema eléctrico comparable que realice una función similar. Existen riesgos de incendio y explosión, a menos que se usen fluidos resistentes al fuego. Debido a que es difícil mantener un sistema hidráulico libre de escapes, el sistema tiende a ser complicado. Ogata, 2003

30 El aceite contaminado puede provocar fallos en el funcionamiento adecuado de un sistema hidráulico. Como resultado de las características no lineales y otras condiciones complejas implícitas, el diseño de los sistemas hidráulicos complejos es muy complicado. Por lo general, los circuitos hidráulicos tienen características deficientes de amortiguamiento. Si un circuito hidráulico no se diseña de forma adecuada, pueden ocurrir o desaparecer fenómenos inestables, dependiendo de las condiciones de operación.

31 SISTEMAS HIDRÁULICOS Es necesaria una atención especial a fin de asegurar que el Sistema hidráulico sea estable y satisfactorio en todas las condiciones de operación. Como la viscosidad del fluido hidráulico afecta de manera significativa los efectos del amortiguamiento yla fricción de los temperatura de circuitos hidráulicos, deben operación más alta posible. realizarsepruebaspruebasdeestabilidada Ogata, 2003

32 REFERENCIAS 1. 2. 3. Serrano Nicolás Antonio. (2010). Neumática práctica. España: Paraninfo. Creus Solé Antonio. (2012). Neumática e hidráulica. España: Marcombo. SERVICIO HIDRÁULICO INDUSTRIAL S.A. DE C.V.. (2008). Simbología Hidráulica. 07 de Octubre del 2017, de SERVICIO HIDRÁULICO INDUSTRIAL S.A. DE C.V. Sitio web: http://www.serviciohidraulico.com.mx/simbologia-hidraulica.htmlhttp://www.serviciohidraulico.com.mx/simbologia-hidraulica.html Bueno Antonio. (2009). Unidad didáctica: “Simbología Neumática e Hidráulica”. 07 de Octubre del 2017, de CampusVirtual.edu Sitio web: http://campusvirtual.edu.uy/archivos/mecanica- general/MATERIAL%20BIBLIOGRAFICO%20TECNICO%20PARA%20APOYO%20D OCENTE/APORTES%20VARIOS%20PARA%20DOCENTES/CURSO%20DE%20HIDR AULICA/SIMBOLOGIA%20NEUMATICA%20E%20HIDRAULICA.pdf 4.

33 5.- Gómez Orihuela Juan Carlos. (2016). Simbología neumática e hidráulica. Norma UNE 101-149-86. 07 de Octubre del 2017, de Blogspot Sitio web: http://fpeingenieriaelectrica.blogspot.mx/2016/06/simbologia-neumatica-e- hidraulica.html 6.- Enriquez Gilberto. (2000). EL ABC DE LA INSTRUMENTACIÓN EN EL CONTROL DE PROCESOS INDUSTRIALES. México: Limusa. 7.- Bueno Márquez Pedro. (2014). Operatividad con sistemas mecánicos, hidráulicos, neumáticos y eléctricos de máquinas e instalaciones para la transformación de polímero. y su mantenimiento.. España: IC. 8.- Ogata Katsuhiko. (2003). Ingeniería de control moderna. Reino Unido: Pearson Education.