En la lección anterior aprendiste sobre los componentes de un sistema neumático e identificaste esos componentes en un ejemplo del mundo real. En esta lección, profundizarás en la mecánica de un sistema neumático para comprender cómo el aire comprimido se mueve a través del sistema y crea movimiento.
En esta lección aprenderá sobre:
- Diagramación de un circuito neumático
- Identificación del flujo de aire comprimido a través de un circuito neumático
- La fuerza creada por el aire comprimido y cómo se transfiere con los accionamientos
Al final de esta Lección, creará un diagrama de los componentes neumáticos en una futura compilación de CTE Workcell.
Sistemas y circuitos neumáticos
En las lecciones anteriores, aprendiste sobre diferentes elementos neumáticos e identificaste esos elementos en un ejemplo de fabricación industrial. Los sistemas neumáticos, como has aprendido, capturan el aire, lo transportan a través de un circuito y utilizan la energía generada para completar las tareas. La frase "circuito neumático" se utiliza para describir una sección de ese sistema. Un circuitoneumático es un conjunto de componentes neumáticos que trabajan juntos para realizar un solo accionamiento (movimiento).
En esta lección, se le guiará a través del funcionamiento de un solo circuito neumático.
Uso de diagramas en su cuaderno de ingeniería
Se utilizarán diagramas o pequeños bocetos a lo largo de esta exploración del flujo de aire en un circuito neumático. Estas imágenes ilustran la disposición de los componentes individuales y describen el movimiento del aire comprimido. Los diagramas se construirán unos sobre otros, añadiendo componentes adicionales según sea necesario. Documente estos diagramas en su cuaderno de ingeniería a lo largo de la lección.
Para su información
Los diagramas pueden adoptar muchas formas. En el cuaderno de ingeniería digital CTE, las piezas se proporcionan a escala y se pueden utilizar para diagramar los sistemas neumáticos.
Sin embargo, dibujos más simplistas también pueden ser suficientes para entender el punto al describir el flujo de aire.
Utilice el sistema de toma de notas que mejor se adapte a usted en su cuaderno de ingeniería.
Diagrama del flujo de aire
Antes de comenzar a mover el aire, el aire en el circuito neumático debe estar comprimido. Como aprendiste anteriormente, esto se hace con un compresor de aire.
A medida que el compresor crea más y más aire presurizado, el aire se puede almacenar en un tanque de aire. Estos componentes están conectados con tubos.
Con aire presurizado en el sistema, ahora se puede conectar el solenoide para controlar el flujo de ese aire.
Desde el solenoide, dos tubos se conectan a cada cilindro:
- Una ruta para que el aire comprimido expanda el cilindro
- Una ruta para que el aire comprimido retraiga el cilindro
Para su información
Para estos diagramas, los tubos solo tocan los componentes relacionados en lugar de las entradas y salidas específicas que serían relevantes en una construcción. Las marcas en el solenoide neumático indican la correcta colocación de la tubería.
Cada circuito neumático en el solenoide consta de tres ubicaciones para conectar la tubería.
- La P indica dónde conectar el aire presurizado del compresor y el tanque de aire. Esta es la entrada del solenoide.
- La A indica dónde conectar el tubo desde el lado A del cilindro neumático.
- La B indica dónde conectar el tubo desde el lado B del cilindro neumático.
Las conexiones A y B son las salidas del solenoide.
Estas marcas se pueden añadir a su diagrama para comprender mejor las entradas y salidas del solenoide neumático.
Siguiendo el flujo de aire
Ahora que este circuito neumático ha sido diagramado, el flujo de aire se puede ver más fácilmente.
Recuerde que el aire comprimido es la fuente de energía en el sistema neumático. Al seguir el flujo de aire, puede seguir eficazmente la fuerza a medida que se mueve a través de los diferentes componentes neumáticos.
Como se discutió anteriormente, el aire se presuriza en el compresor, lo que inicia el flujo de aire en todo el sistema.
A medida que el aire se presuriza, también fluirá hacia el tanque de aire para crear un depósito de aire presurizado que se utilizará en caso de que se apague el compresor. Para este ejemplo de flujo de aire, se puede suponer que el aire presurizado proviene tanto del tanque como del compresor.
El aire comprimido es la entrada del solenoide. Los otros tubos conectados al solenoide actúan como salidas. Dependiendo de los controles que se establezcan, el aire comprimido fluirá hacia el tubo A o el tubo B.
Flujo de aire dentro del solenoide
Recuerde que los solenoides actúan como una válvula.
Dentro del solenoide, hay una ruta para el aire comprimido que siempre incluye la opción de entrada (P) y una salida (A o B).
Cuando lo indique un controlador lógico programable (PLC), el solenoide cambiará el flujo de aire de una salida a otra. Esto esencialmente elige si el cilindro está configurado para expandirse o retraerse.
Forzar dentro de un cilindro neumático
Una vez que el aire comprimido ha llegado al cilindro, el aire forzará al pistón interno a extenderse o retraerse.
Cuando el aire presurizado empuja contra el pistón en el interior del cilindro, el aire ejerce fuerza sobre ese pistón para moverlo en una dirección lineal (ya sea hacia arriba y hacia abajo o hacia adelante y hacia atrás). El movimiento de ese pistón se utiliza para realizar la tarea para la que se diseñó el sistema. Esto podría incluir levantar, empujar o tirar de objetos.
La dirección del movimiento se basa en la salida que se elige en el solenoide: A o B.
Cuando el aire comprimido se mueve a través del tubo B hacia el cilindro neumático, el pistón dentro del cilindro es empujado hacia afuera. Esto hace que el extremo del cilindro se expanda.
Cuando el aire comprimido se mueve hacia el tubo A, el pistón dentro del cilindro se empuja aún más hacia el cilindro. Esto hace que el extremo del cilindro se retraiga.
La fuerza que actúa sobre el pistón dentro del cilindro hará que cualquier material que esté unido al pistón también se mueva. En este video aquí, puede ver el aire que fluye hacia el cilindro y que afecta el movimiento del desviador.
Actividad
Ahora que ha creado un diagrama de un circuito neumático simple, practicará sus habilidades creando un diagrama de los circuitos neumáticos que se agregarán a su CTE Workcell en una futura Unidad.
Actividad: Usando la imagen de arriba, cree un diagrama en su cuaderno de ingeniería del sistema neumático.
- Al crear su diagrama, asegúrese de etiquetar cada circuito neumático en el solenoide. Tenga en cuenta que hay tres circuitos neumáticos en esta construcción.
- Puede elegir si desea diagramar los tres circuitos juntos o individualmente.
- Después de crear su (s) diagrama(s), responda las siguientes preguntas en su cuaderno de ingeniería.
- ¿Cuántos cilindros neumáticos hay en este sistema neumático? ¿Qué mecanismos cree que están unidos a cada cilindro?
- ¿Cuál es el flujo de aire del compresor a cada uno de los cilindros? Dibuje la trayectoria para que el aire extienda cada cilindro. También dibuje la trayectoria para que el aire retraiga cada cilindro.
- ¿Cómo llamaría a cada uno de estos circuitos neumáticos? Observe dónde se colocan en la celda de trabajo y considere la función que podrían cumplir.
Compruebe su comprensión
Antes de pasar a la siguiente lección, asegúrate de comprender los conceptos de esta lección respondiendo las siguientes preguntas en tu cuaderno de ingeniería.
Verifique sus preguntas de comprensión > ( Google Doc / .docx / .pdf )
Seleccione Siguiente > para construir y probar su propio circuito neumático con el kit CTE Workcell.