4 Aplicaciones 4.1 Aplicaciones neumticas La automatizacin industrial, a travs de componentes neumticos, es una de las soluciones ms sencillas, rentables y con mayor futuro de aplicacin en la industria. El aire comprimido es la mayor fuente de potencia en la industria con mltiples ventajas. Es segura, econmica, fcil de transmitir, y adaptable. Su aplicacin es muy amplia para un gran nmero de industrias. Algunas aplicaciones son prcticamente imposibles con otros medios energticos. Dentro del campo de la produccin industrial, la neumtica tiene una aplicacin creciente en las ms variadas funciones, No slo entra a formar parte en la construccin de mquinas, sino que va desde el uso domstico hasta la utilizacin en la tcnica de investigacin nuclear, pasando por la produccin industrial. En la actualidad, la necesidad de automatizar la produccin no afecta nicamente a las grandes empresas, sino tambin a la pequea industria. Incluso la industria artesana se ve obligada a desarrollar mtodos de produccin racionales que excluyan el trabajo manual y no dependan de la habilidad humana. La fuerza muscular y la habilidad manual deben sustituirse por la fuerza y precisin mecnica. La fuerza neumtica puede realizar muchas funciones mejor y ms rpidamente, de forma ms regular y sobre todo durante ms tiempo sin sufrir los efectos de la fatiga. El costo del aire comprimido es relativamente econmico frente a las ventajas y la productividad que representa. Por ejemplo el costo del aire comprimido ms elvalor de los equipos en su vida til en el caso de un taladro neumtico representa cerca del 10% al 25% del- costo total, el resto corresponde a salarios y administracin. Aunque la dotacin de sistemas de aire comprimido requiere de inversin de capital, esta se paga ampliamente con el incremento de la productividad. Comparando el trabajo humano con el de un elemento neumtico, se comprueba la inferioridad del primero en lo referente a capacidad de trabajo. Si a esto, aadimos que los costes de trabajo estn en la proporcin aproximada 1: 50 (neumtica: humana) quedan justificados los continuos esfuerzos de la industria por reemplazar total o parcialmente al hombre por la mquina en lo que actividades manuales se refiere.

Relacin entre los costes de trabajo obtenidos por diferentes formas de energa. Elctrica 1 Hidrulica 4 Neumtica 10 Humana 500

No obstante, sustituir actividades manuales por dispositivos mecnicos y neumticos, slo es un paso dentro del proceso de automatizacin de la produccin industrial. Este paso est encaminado, al igual que otros muchos, a obtener el mximo provecho .con un costo mnimo. La utilizacin de la mquina adecuada en cada caso ser la forma de evitar que la adquisicin de costosos equipos encarezcan el producto de forma desproporcionada, pudindose dar el caso de que una mquina especial construida con elementos de serie y que se adapte exactamente a las necesidades del proceso de fabricacin, resulte ms econmica que una mquina estndar. Otro factor importante es el problema de la escasez de personal para segn qu tipo de trabajos. Visto a largo plazo, se advierte una tendencia regresiva en el nmero de empleados de las industrias que realizan trabajos muy repetitivos, lo cual no solamente es debido a la creciente automatizacin, sino a que en un futuro prximo no se encontrar personal para segn qu tipo de trabajos. La energa neumtica no es utilizable en todos los casos de automatizacin, las posibilidades tcnicas de la neumtica estn sometidas a ciertas limitaciones en lo que se refiere a fuerza, espacio, tiempo y velocidad en el proceso de la informacin. Esta tecnologa tiene su ventaja ms importante en la flexibilidad y variedad de aplicaciones en casi todas las ramas de la produccin industrial. El rendimiento mximo de la automatizacin de un proceso de trabajo est condicionado por el material, la forma de la pieza a trabajar, la serie, la capacidad, el nivel de automatizacin y las condiciones mecnicas de la mquina y este slo podra determinarse definitivamente, en cada caso particular, con todos los datos ya especificados. Evolucin en la tcnica del aire comprimido El aire comprimido es una de las formas de energa ms antiguas que conoce el hombre y aprovecha para reforzar sus recursos fsicos. El descubrimiento consciente del aire como medio se remonta a muchos siglos, lo mismo que un trabajo ms o menos consciente con dicho medio. De los antiguos griegos procede la expresin "Pneuma que designa la respiracin. El viento y en filosofa tambin el alma. Como derivacin de la palabra

"Pneuma" se obtuvo. Entre otras cosas el concepto Neumtica que trata los movimientos y procesos del aire. El primero del que sepamos con seguridad que se ocup de la neumtica es decir, de la utilizacin del aire comprimido como elemento de trabajo, fue el griego KTESIBIOS quien hace ms de dos mil aos " construy una catapulta de aire comprimido. Uno de los primeros libros acerca del empleo del aire comprimido como energa procede del siglo I de nuestra era y describe mecanismos accionados por medio de aire caliente. Aunque los rasgos bsicos de la neumtica se cuentan entre los mas antiguos conocimientos de la humanidad no fue sino hasta el siglo XVIII cuando empezaron a investigarse sistemticamente su comportamiento y sus reglas. La primera transmisin neumtica data de 1700, cuando el fsico francs Denis Papin emple la fuerza de un molino de agua para comprimir aire que despus se transportaba por tubos. Aproximadamente un siglo despus, el inventor britnico George Medhurst obtuvo una patente para impulsar un motor mediante aire comprimido. Sin embargo la primera aplicacin prctica del mtodo suele atribuirse al inventor britnico George Law, quien en 1865 dise un taladro de roca en el que un pistn movido por aire haca funcionar un martillo. El uso de este taladro se generaliz, y fue empleado en la perforacin del tnel ferroviario del Mont Cenis, en los Alpes, que se inaugur en 1871, y en el tnel de Hossac, en Massachussets (Estados Unidos), inaugurado en 1875. Otro avance significativo fue el freno de aire comprimido para trenes, diseado hacia 1868 por el inventor, ingeniero e industrial estadounidense George Westinghouse. Slo desde aprox. 1950 podemos hablar de una verdadera aplicacin .industrial de la neumtica en los procesos de fabricacin. Es cierto que con anterioridad ya existan algunas aplicaciones y ramos de explotacin como por su ejemplo en la minera. En la industria de la construccin y en los ferrocarriles (con los frenos de aire comprimido), la irrupcin verdadera y generalizada de la neumtica en la industria no se inici sin embargo hasta que lleg a hacerse ms acuciante la exigencia de una automatizacin y racionalizacin en los procesos de trabajo.

A pesar de que esta tcnica fue rechazada en un inicio, debido en la mayora de los casos a falta de conocimiento y de formacin fueron amplindose los diversos sectores de aplicacin. En la actualidad, ya no se concibe una moderna explotacin industrial sin el aire comprimido. Este es el motivo de que en los ramos industriales ms variados se utilicen aparatos neumticos. Propiedades del aire comprimido Causar asombro el hecho de que la neumtica se haya podido expandir en tan corto tiempo y con tanta rapidez esto se debe, entre otras cosas a que en la solucin de algunos problemas de automatizacin no puede disponerse de otro medio que sea ms simple y ms econmico. Cules son las propiedades del aire comprimido que han contribuido a su popularidad? Abundante: Est disponible para su compresin prcticamente en todo el mundo, en cantidades ilimitadas. Transportable: El aire comprimido puede ser fcilmente transportado por tuberas, incluso a grandes distancias. No es necesario disponer tuberas de retorno. Almacenable: No es preciso que un compresor permanezca continuamente en servicio El aire comprimido puede almacenarse en depsitos y tomarse de stos. Adems, se puede transportar en recipientes (botellas). Temperatura: El aire comprimido es insensible a las variaciones de temperatura; garantiza un trabajo seguro incluso a temperaturas extremas. Antideflagrante: No existe ningn riesgo de explosin ni incendio; por lo tanto, no es necesario disponer instalaciones anti deflagrantes, que son caras. Limpio: El aire comprimido es limpio y. en caso de faltas de estanqueidad en tuberas o elementos, no produce ningn ensuciamiento. Esto es muy importante, por ejemplo, en las industrias alimenticias, de la madera, textiles y del cuero. Constitucin de los elementos: La concepcin de los elementos de trabajo es simple y por tanto, de precio econmico. Veloz: Es un medio de trabajo muy rpido y por eso permite obtener velocidades de trabajo muy elevadas. (La velocidad de trabajo de cilindros neumticos pueden regularse sin escalones. A prueba de sobre- cargas: Las herramientas y elementos de trabajo neumticos pueden utilizarse hasta su parada completa sin riesgo alguno de sobrecargas.

Para delimitar el campo de utilizacin de la neumtica es preciso conocer tambin las propiedades adversas. Preparacin: El aire comprimido debe ser preparado. antes de su utilizacin. Es preciso eliminar impurezas y humedad (al objeto de evitar un desgaste prematuro de los componentes). Compresible: Como todos los gases el aire no tiene una forma determinada, toma la forma del recipiente que los contiene o la de su ambiente, permite ser comprimido (compresin) o y tiene la tendencia a dilatarse (expansin). Con aire comprimido no es posible obtener para los mbolos velocidades : uniformes y constantes. Volumen Variable: El volumen del aire vara en funcin de la temperatura dilatndose al ser calentado y contrayndose al ser enfriado. Fuerza: El aire comprimido es econmico slo hasta cierta fuerza. Condicionado por la presin de servicio normalmente usual de 700 kPa (7 bar), el lmite. tambin en funcin de la carrera y la velocidad, es de 20.000 a 30.000 N (2000 a 3000 kp). Ruido: El escape de aire produce ruido, no obstante, este problema ya se ha resuelto en gran parte, gracias al desarrollo de materiales in sonorizantes Criterios de aplicacin La compresibilidad del aire es una caracterstica que presenta ventajas o inconvenientes segn el tipo de aplicacin. La eleccin de la neumtica depende de muchos factores, pero fundamentalmente del factor rentabilidad. La utilizacin ptima del aire comprimido se con- seguir aprovechando las propiedades fsicas que posee. Estas mismas propiedades son las que conducen a los limites de utilizacin d los sistemas neumticos y que son principal- mente debidos a la ya citada compresibilidad del aire. Existe otro lmite econmico, principalmente cuando la aplicacin exige fuerzas muy grandes o un notable consumo continuo de aire comprimido. En la prctica es indispensable comparar la energa neumtica con otras fuentes de energa. Para ello debe tenerse en cuenta, el conjunto completo del mando, desde la entrada de sea- les hasta los elementos de trabajo. Los elementos individuales pueden facilitar bastante la eleccin de una determinada tcnica, pero es absolutamente necesario elegir el tipo de energa que mejor cumpla con las exigencias del conjunto. A menudo se comprueba que el elevado coste del aire comprimido no tiene importancia comparado con el rendimiento del equipo.

4.1.1 Mandos dependientes de voluntad humana movimiento tiempo y presion Mando dependiente del movimiento En esta modalidad de mando, el rgano motriz, acta bien directamente o con un dispositivo mvil unido a l, en funcin del camino recorrido sobre el emisor de seales para la inversin en el sentido contrario o bien para el inicio o final de otras cadenas de mando. En los ejemplos representados, la dependencia del movimiento se toma directamente en el vstago del mbolo del cilindro y en las posiciones finales. Tambin pueden producirse seales en funcin del movimiento durante el recorrido segn la utilizacin y la necesidad. El primer ejemplo corresponde al accionamiento continuo. En cuanto se aplica el aire comprimido a la vlvula 0.1, el cilindro empieza su movimiento oscilatorio avance/retroceso hasta que se desconecta el aire comprimido. Las vlvulas de rodillo palanca 1.1 y 1.2 estn dispuestas de modo que son accionadas por una leva o tope fijado en el vstago del mbolo. La vlvula de impulsos 1.3 asume aqu una funcin de memoria durante el movimiento.

Fig. 4. 27 - Mando dependiente del movimiento I. En el ejemplo siguiente, el movimiento oscilatorio del cilindro de doble efecto es slo posible en dependencia de un segundo cilindro. En la posicin final posterior del cilindro 1.4 es accionada la vlvula 1.1 y con el avance es accionada la vlvula de rodillo palanca 2.1 con rodillo escamoteable. Los dos cilindros avanzan, pero el avance del cilindro 2.0 es retardado por la estrangulacin. El cilindro 1.0 slo puede retroceder cuando ambos cilindros han alcanzado su posicin final anterior (se accionan las vlvulas 1.2 y 2.2 respectivamente).

Fig. 4. 28 - Mando dependiente del movimiento II. Cuando estn accionadas las vlvulas 1.2 y 2.2, retrocede el cilindro de doble efecto. Al mismo tiempo, la vlvula 2.1 deja de ser accionada por el rodillo escamoteable y el cilindro 3.4 inicia tambin el retroceso. De este modo puede empezar una repeticin de la secuencia de trabajo. El mando se desarrolla de modo automtico hasta que el aire comprimido sea desconectado mediante la vlvula 0.1. El mando dependiente del movimiento es el fundamento para los mandos secuenciales automticos. El mando se interrumpe en el acto, independientemente de la posicin. Mando dependiente del tiempo Correspondindose con los mandos antes tratados, puede construirse un mando dependiente del tiempo que acte en los dos sentidos del movimiento mediante la sustitucin de los emisores de seales. Se origina un movimiento alternativo en funcin del tiempo. La dependencia del tiempo acta en las dos posiciones extremas del cilindro. Se supone que el tiempo de avance y retroceso del mbolo es menor que el retardo del emisor de seales. Las vlvulas empleadas para este retardo de tiempo fueron ya tratadas en el apartado 4.1.2. El retardo entre la

entrada de la seal y la puesta en funcin del mando es ajustable de modo continuo hasta un valor mximo. El ejemplo de la figura muestra una inversin de los dos sentidos de movimiento sin finales de carrera. Con la impulsin para el avance, es iniciado tambin el tiempo para el retroceso. El tiempo de retardo (tiempo de reposo) en las posiciones finales es el tiempo total de retardo menos el tiempo de movimiento para el avance y retroceso. El tiempo de reposo es ajustable con precisin en las dos posiciones finales.

Fig. 4. 29 - Mando dependiente del tiempo. El mando dependiente del tiempo puede emplearse para mandos consecutivos sencillos, o bien para mandos automantenidos dentro del tiempo mximo ajustable. Mando en funcin de la presin, sin control de final de carrera Aplicacin: Un cilindro de doble efecto debe ser conmutado en funcin de la presin. Tan pronto como en la cmara posterior se ha acumulado aire a una determinada presin ajustada, el cilindro debe retroceder a la posicin inicial.

Esquema:

Fig. 4. 38 - Mando en funcin de la presin, sin control de fin de carrera. Funcionamiento: La vlvula 1.1 se conmuta mediante la vlvula 1.2. El retroceso se realiza en este caso no dependiente de la carrera sino de la presin, mediante una vlvula de mando adicional 1.3. En caso de que el cilindro 1.0 es bloqueado en cualquier posicin intermedia, se realiza la conmutacin antes de que el vstago llegue a la posicin final de carrera delantera (acumulacin de presin). Por este motivo slo se debe aplicar este tipo de mando, cuando no se exige demasiada seguridad. Cuando la presin llega al valor ajustado, se realiza la conmutacin de la vlvula 1.1. Mando en funcin de la presin con control de final de carrera Aplicacin: El vstago de un cilindro de doble efecto debe salir mediante una seal manual de puesta en marcha y conmutado en la posicin final de carrera delantera. El retroceso slo puede realizarse cuando se ha acumulado aire a la presin ajustada en la cmara posterior del cilindro. Esquema:

Fig. 4. 39 - Mando en funcin de la presin, con control de fin de carrera. Funcionamiento: Pulsando la vlvula 1.2, se pilota la vlvula 1.1 con aire a presin. El vstago del cilindro 1.0 sale, accionando en la posicin final de carrera delantera a la vlvula 1.5. En el conducto de trabajo A del cilindro est conectada la vlvula adicional 1.3, la cual slo deja pasar la seal a la vlvula 1.5 cuando se ha alcanzado la presin suficiente. Realizndose la conmutacin de la vlvula 1.1 y el retroceso del vstago del cilindro 1.0.

4.1.2 Elaboracion de diagramas Espacio Fase Espacio Tiempo y de mando Diagrama espacio-fase Se representa la operacin que realiza un elemento de trabajo, es decir en funcin de las respectivas fases (fase : cambio de estado de cualquier sub-unidad) queda trazado el espacio recorrido. Cuando para un mando existen varios elementos de trabajo, quedarn representados estos de la misma manera y trazados uno bajo el otro. La concurrencia en el desarrollo queda establecida por las fases.

Diagrama espacio-tiempo En el diagrama de movimientos se representan los procesos y estados de los elementos de trabajo (cilindros, unidades de avance, etc.). En una coordenada se registra el recorrido (carrera del elemento de trabajo), en la otra las fases (Diagrama espacio - fase). Existe posibilidad de indicar tambin el tiempo, adicionalmente a este diagrama (Diagrama espacio - tiempo). Es quizs esta segunda opcin la que ms informacin posee y facilita el trabajo de diseo. Esta posibilidad de representacin de la secuencia del funcionamiento est normalizada segn la norma VDI 3260. Para nuestro dispositivo de doblado y estampado, estos diagramas quedaran como sigue:

Fig. 4. 67 -Diagrama espacio-tiempo. Mediante estos diagramas puede reconocerse de manera sencilla el desarrollo de los movimientos de las mquinas automticas.

Diagrama de mando En los diagramas de mando se registran correspondiendo con las fases los estados de conexin de los elementos emisores de seales. Aqu los tiempos de conexin no se tienen en cuenta, solamente es importante el estado abierto y cerrado de cualquier emisor de seal. Para representarlo se puede optar por dos opciones: o bien se dibuja solo el tiempo en el que estn

activas las seales (menos frecuente), o bien se dispone de dos estados abierto y cerrado, siendo el transitorio representado por una lnea vertical. Los diagramas de movimientos y de mando representan para un determinado grupo de elementos el desarrollo de su funcionamiento. Por este motivo se usa a menudo la expresin Diagrama de funcionamiento. En la mayora de los casos se dibuja el diagrama de movimientos y de mando, en este caso se denomina Diagrama de funcionamiento total. Representamos aqu el Diagrama de funcionamiento del dispositivo de doblado y estampado.

4.1.3 Solucin de problemas metodos intuitivo y cascada Mtodo intuitivo. En los circuitos de mando, las vlvulas distribuidoras de dos posiciones reciben seales de pilotaje que las sitan en una posicin o la otra para as accionar los cilindros con el vstago saliendo o bien retrayndose. El diagrama de mando de la figura representa el estado de conmutacin de las vlvulas distribuidoras visualizando los instantes en que llega la seal de pilotaje a cada lado de la vlvula.

De este modo, se evita el error de la presencia de seal neumtica en un lado de la vlvula cuando se quiere pilotar la por el otro lado y se comprueba que no hay seales permanentes. Es decir, el diagrama ayuda al diseador a trabajar de forma intuitiva en el desarrollo del circuito con la precaucin de asegurarse de que no existen seales permanentes que entren en conflicto con las seales de mando. En otras que en un momento determinado del ciclo no existan seales neumticas de la misma presin a ambos lados del pistn del cilindro, con lo cual ste quedara inmovilizador y la secuencia de trabajo se interrumpira.

Para evitarlo, se aplica la regla la seal procedente del final de cada movimiento se aplica al siguiente movimiento. El circuito de la figuran en funcionan correctamente en ya que las vlvulas al final de carrera se des-excitan en el mismo orden que se excitan. Solucin de problemas por el mtodo en cascada 1/5) Determinacin de la secuencia Conocido el proceso que debe realizar nuestro equipo, se determina la secuencia de fases (posicin de los cilindros) y el diagrama de rdenes de los sensores (detectores de posicin de los cilindros). En el anlisis de este ltimo se deber observar la coincidencia de rdenes contrarias a un mismo distribuidor, motivo por el que debe utilizarse este sistema. Los cilindros se denominan con letras maysculas y con exponente + o dependiendo de si el cilindro comienza su avance o retroceso. As, como ejemplo, supongamos un equipo con dos cilindros A y B cuya secuencia debe ser, con carcter cclico:

(2.34) Donde PM= puesta en marcha En el caso de conocer la secuencia, se puede determinar fcilmente la posicin de reposo de los actuadores analizando inversamente las fases y observando las ltimas que suceden. En nuestro caso, son A- y B-. 2/5) Formacin de grupos Partiendo de la secuencia definida, se agruparn las fases correlativamente de dos en dos o tres en tres, de modo que no haya fases del mismo cilindro en cada grupo:

Fig. 2. 26 Eleccin de grupos incorrecta y correcta Se formar el menor nmero N de grupos posible y se identificarn como GI, GII, GIII, etc.

Fig. 2. 27 Posicionamiento secuencial de grupos. La puesta en marcha PM se integrar en el grupo que corresponda, teniendo en cuenta que no es fase sino orden. Un grupo puede enlazar el principio y final de la secuencia dado que es un proceso cclico. 3/5) Generacin de lneas de alimentacin Cada grupo constituye fsicamente una lnea de alimentacin de pilotajes de actuadores que contiene, bien directamente o a travs de los sensores de rdenes correspondientes.

Fig. 2. 28 Lneas de alimentacin segn complejidad del circuito. Solo existir un grupo en presin y el resto en escape durante el ciclo. Es posible que en el arranque inicial, se produzca un transitorio hasta alcanzar la posicin de reposo. Para conseguir estas lneas se utilizarn N-l distribuidores auxiliares a modo de memorias, conectados en serie, que controlarn las N lneas de grupos de pilotaje. Los circuitos que se muestran en la figura anterior permiten generar estas lneas y as evitar los pilotajes simultneos, objeto de este mtodo. 4/5) Asignacin de elementos a lneas Segn se ha indicado, cada lnea alimentar a los pilotajes de los actuadores y sensores (finales de carrera) asociados a cada fase que se encuentre en el grupo. Incluyendo los sensores, la secuencia de ejemplo sera:

Fig. 2. 29 Asignacin de elementos a lneas (I). Orden de accionamiento Cada lnea alimentar a los elementos segn se indica:

Fig. 2. 30 - Asignacin de elementos a lneas (II). Esquema final de accionamiento As, quedan deducidas las conexiones fsicas a cada lnea, denominando como PGI y PGII los pilotajes de la vlvula auxiliar. 5/5) Elaboracin del circuito La estructura del circuito debe ser tal que, como ya se explic al final del captulo 1, los actuadores figuren en la parte superior, sus vlvulas de mando en una segunda lnea, los sensores (finales de carrera) en la siguiente zona y las lneas de pilotaje y vlvulas auxiliares a continuacin. Se utilizarn como sensores vlvulas tipo 3/2 NC, para conseguir poner a escape los pilotajes despus de cada conmutacin. Si hay que disponer enclavamientos o cualquier otra condicin, se debern intercalar los sensores correspondientes en los puntos precisos para restringir la fase que se indique. En el ejemplo citado, el pulsador de marcha impide la primera fase A+, El circuito que se muestra a continuacin corresponde al ejemplo citado.

Fig. 2. 31 Circuito completo. Mtodo en cascada

4.2 Aplicaciones electro neumatico El circuito electro neumtico consta de un circuito neumtico ms un circuito elctrico. La parte de fuerza del circuito sigue siendo neumtica y la nica diferencia con los circuitos neumticos son los pilotajes elctricos de las electro vlvulas que son bi estables, y los detectores finales de carrera que son detectores magnticos o de palanca y rodillo.

4.2.1 Solucin de problemas: mtodos intuitivo y cascada Solucin de problemas por el mtodo intuitivo Una estacin de taladrar dispone de un sensor o fotoelctrico que es activado por la llegada de una pieza a la estacin. Se inicia as la extensin del vstago de un cilindro que sujeta la pieza. Un segundo cilindro extiende el vstago y prctica un

orificio en la pieza y se retrae, seguido por la retraccin del primer cilindro. La velocidad de extensin de ambos cilindros debe controlarse pero la retraccin debe ser lo ms rpida posible. El primer cilindro dispone de interruptores de proximidad y el segundo de interruptores de fin de carrera de palanca que sirven para confirmar las maniobras de retraccin. Se usan rels con contactos normalmente abiertos y normalmente cerrados para transmitir las seales en la secuencia correcta y evitar as el solape de las mismas. El circuito electromecnico sea de posedo por el mtodo intuitivo y su funcionamiento es el siguiente: Inicialmente los cilindros A y B estn retrados con el interruptor de proximidad a0 y el de palanca b0 cerrados. En el circuito 1, el a0 cerrado excita el rel R1, con lo que se cierra el contacto CR1 del circuito 3 y al estar cerrado el interruptor de palanca b1, el circuito 3 est preparado para que al pulsar el botn PB de puesta en marcha se excite el rel R3 y el contacto CR3 de auto retencin cierre, manteniendo el rel excitado. En el circuito 5, al estar cerrado CR3 se excita la bobina A+ de la vlvula AV (5/2) y el cilindro A se extiende. Cuando llega al final de su extensin el interruptor de proximidad a1 se cierra, con lo que se excita el rel R2 y se cierra el contacto CR2 del circuito 6, excitndose la bobina B+ de la vlvula BV (5/2), extendindose el cilindro B. Al llegar al cilindro B al final de su extensin, se abre el interruptor de palanca b1, con lo que se des excita el rel R3 y el contacto CR3 queda abierto, des excitndose la bonina A+ de la vlvula AV (5/2). En el circuito 7 al estar cerrado el contacto CR3 se escita la bobina B- de la vlvula BV (5/2), y se retrae el cilindro B cerrndose el interruptor de palanca b0, con lo que se escita la bobina A- y se retrae el cilindro A. En la fase 6 los cilindros estn retrados en A- y B-.

Mtodo de cascada. Ejemplo del mtodo de cascada Sean los cilindros A y B. se considera un rel nico K con dos grupos I y II que se excitaran, el I cuando el rel esta activo y el II cuando est inactivo. Los dos grupos son: I (A+ B+) y II (B- A-) Al inicio de la secuencia el cilindro B esta en retraccin (b0 cerrado) que es el final de la secuencia anterior y que, como el contacto k1 est cerrado (ya que el rel K1 est des excitado inicialmente) excita los pilotos A- y B- de las vlvulas de accionamiento de los cilindros A y B (circuitos 4 y 5). Por lo tanto, los pistones de los dos cilindros estn inicialmente en la posicin de retraccin. Activacin Rel K1 Al pulsar PB (puesta en marcha) se escita el rel K y queda alimentado por el contacto de retencin K1 (circuito 2). El contacto K1 del circuito 3 cierra y excita el

piloto A+ de la vlvula A, lo que extiende el pistn del cilindro A, abriendo a0 y cerrando a1. Se excita el piloto B+ de la vlvula B y se extiende el pistn del cilindro B. abriendo b0 y cerrando b1. Desactivacin Rel K1 El final de carrera b1 abre el contacto b1 del circuito 1 y el rel K1 se des excita. Los circuitos 3 y 4 se abren y en el circuito 4 se excita el piloto B-, retrayndose el cilindro B. El interruptor b0 se cierra con lo que vuelve a excitarse el piloto A- y el pistn del cilindro A se retrae.

4.3 Aplicaciones hidraulicas 4.3.1 Circuito de la unidad de potencia. Circuito de prensa Circuito de la unidad de potencia. El corazn de la unidad de potencia es la bomba hidrulica, de la que existen muchos tipos normalizados que, en lneas generales, pueden clasificarse en los tres siguientes: la de engranajes, la de paletas y la de embolo o pistn. El principio de funcionamiento de estas bombas es el de formacin de un vacio parcial a medida que las piezas internas efectan su parte del ciclo; el aceite se introduce en la bomba debido a presin atmosfrica ejercida sobre l y a continuacin la bomba lo elimina a presin a medida que el ciclo prosigue. Cuando se va a proceder a la seleccin de una bomba hidrulica hay que estudiar con cuidado la aplicacin a la que se va a destinar. Otro factor que debe tenerse en cuenta es la frecuencia de funcionamiento. Una aplicacin en la que la bomba solo funciona un nmero reducido de minutos no precisa el mismo tipo de bomba que otra en la que sta ha de estar sometido casi constantemente a plena carga. Otras condiciones de funcionamiento, tales como la temperatura, la condicin del aceite y las cargas instantneas son tambin factores que han de considerarse en la seleccin de la bomba.

Circuito de prensa. La prensa hidrulica sirve para multiplicar fuerzas. Nos permite que al aplicar fuerzas pequeas, obtengamos fuerzas grandes; Se utiliza tanto para prensar como para levantar objetos pesados la cual cumple con el principio de pascal que nos plantea que la presin depende nicamente de la profundidad y nos afirma que cualquier aumento de presin en la superficie de un fluido se transmite a cualquier punto del fluido En los sistemas hidrulicos y en particular en las prensas hidrulicas debe tenerse en cuenta la compresibilidad del fluido hidrulico, aunque este ser idealmente incompresible. En las prensas hidrulicas pueden presentarse golpes de ariete dependiendo de la relacin entre el volumen y la presin del circuito hidrulico. Si hay posibilidad de que se presente este tipo de golpe, la solucin es aumentar el tiempo de descompresin mediante una vlvula de aguja lo que aumenta la resistencia del circuito y por lo tanto el tiempo el tiempo de descompresin, o bien a una vlvula de alivio proporcionar.

4.3.2 Circuito de acumulador En algunos casos, un circuito acumulador puede ser usado para acelerar la extensin y/o la retraccin del cilindro sin tener que sobrepasar la presin de trabajo. Normalmente en este tipo de circuitos la vlvula de alivio es configurada para trabajar con la mayor presin que pueda. Cuando comienza el ciclo, el aceite del acumulador y bomba mueven el actuador rpidamente, pero la presin del circuito cae poco a poco. Si la presin cae por debajo de la que necesita el actuador, la bomba debe volver a llenar el acumulador antes de que el ciclo termine. Para evitar este problema se necesitan una bomba ms grande y un mayor nmero de acumuladores.

4.3.3 Circuito regenerativo Circuito regenerativo. Este circuito se usa cuando se desea simplificar el uso de vlvulas para retraer o extender el cilindro. El circuito regenerativo puede ser usado para operar cualquier nmero de cilindros en el mismo circuito. Este circuito le permite al sistema ser operado con una simple presin de entrada empleando solo dos vlvulas solenoides y una vlvula anti retorno. El circuito regenerativo solo es una forma diferente de operar un cilindro de doble accin.

En un circuito regenerativo, cuando se extiende el cilindro, hay una presin en ambos lados del cilindro. El fluido fluye desde la bomba hasta el cap end del cilindro. El pistn empuja el fluido fuera del rod end del cilindro el cual luego se combina con el fluido de la bomba yendo al cap end del cilindro, regenerando as el movimiento.

4.4 Aplicaciones electro hidraulicas El circuito electro hidrulico consta de un circuito hidrulico ms un circuito elctrico. La parte de la fuerza del circuito es hidrulica y la nica diferencia con los circuitos hidrulicos son los pilotajes elctricos de las electro vlvulas. stas suelen ser 5/2 que son di bi estables, y los detectores finales de carrera que son detectores magnticos o de palanca o rodillo. Los mtodos de diseo que se les pueden aplicar en su construccin son semejantes a los examinados para las vlvulas electro neumticas intuitivo y cascada.

4.4.1 Mando con servo valvulas Las servo vlvulas se aplican en el control de la posicin, la velocidad o la fuerza de un actuador hidrulico. Su principio de funcionamiento es parecido en los tres casos. El punto de consigna de posicin, velocidad o fuerza actuar sobre el controlador quien enva una seal a la servo vlvula para posicionar el actuador. El actuador enva una seal de realimentacin al controlador que la compara con del punto de consigna. Y la seal de error correspondiente provoca que el controlador vuelva a emitir una seal de correccin al actuador hasta que la seal de error es nula.

4.5 Aplicaciones de hidrulica proporcional

4.6 Aplicaciones con dispositivos de control