• Author / Uploaded
• J Luis Tarqui

Citation preview

EJERCICIOS DE NEUMÁTICA 1. Explica el proceso de producción del aire comprimido desde que se aspira hasta que se usa. 2. ¿Qué ventajas presenta la utilización de la neumática con respecto a otras fuentes de energía? 3. ¿Qué función tiene el compresor en una instalación neumática? Indica los tipos de compresores que conozcas y explica cómo funcionan. 4. Las válvulas representadas más abajo reciben el nombre de 5/2 vías y 3/2 vías. Indica qué relación guarda el nombre con el símbolo con el que representamos dichas válvulas. ¿Sabrías decir qué significan los símbolos dibujados en los dos laterales, izquierdo y derecho?

5. Identifica la siguiente válvula neumática, explica su funcionamiento y dibuja su símbolo normalizado. Una vez dibujado el símbolo explica por qué lo has dibujado así y lo que representa cada parte del símbolo.

6. Explica el funcionamiento del siguiente circuito. Escribe el nombre de cada uno de los componentes y su función.

1.0

2 1

1

1.3

4

2

1

3 2 1.3

2

1

2

3

1

1 3

3

7. Modifica el circuito anterior para que cumpla las siguientes condiciones: a) Debemos poder regular la velocidad de salida y entrada. b) Debes añadir un pulsador de seguridad para que en caso de emergencia, al pulsarlo, vuelva el cilindro a su posición inicial (tal cual está dibujado). Es decir, el cilindro volverá cuando alcance su posición extrema derecha o cuando pulsemos dicho pulsador. 8.

Identifica todos los componentes del siguiente circuito y explica su funcionamiento. 1.0 1.3 46%

1.1

4

5

2 1

1.2

1

3

3

2

1

1

1.4

2

2

1

1

2

1

3

1.5

2

2

1.3 1

3

1

3

9. En una prensa hidráulica, podemos realizar una fuerza máxima de 50 N, si la sección de los pistones son de 50 cm2 y 200 cm2, calcula la fuerza máxima que podemos obtener en el segundo pistón. 10. Tenemos una prensa hidráulica. Las superficies de sus secciones son 50 cm2 la del pistón pequeño y 250 cm2 la del pistón grande. Con ella queremos levantar una masa de 400kg. Calcula la fuerza que tiene que realizar el operador de la prensa (N). 11. Calcular la fuerza que se debe ejercer sobre la sección pequeña de un tubo de gato neumático para levantar un coche que reposa sobre la sección mayor del tubo elevador, sabiendo que el coche pesa 1.000 N y la relación entre las dos secciones es de 1 a 10. 12. Calcula la fuerza que ejerce un vástago de un cilindro de simple efecto si la fuerza de retroceso del muelle es de 10 N, la sección del émbolo es de 7 cm2, y está sometido a una presión de 2 bar. 13. Calcula 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 16 mm y 5 mm, respectivamente.

EJERCICIOS RESUELTOS 1. Representa el esquema neumático formado por los siguientes elementos: a) Válvula de simultaneidad. b) Unidad de mantenimiento de aire. c) Cilindro de doble efecto. d) P 1, P2 válvulas de distribución 3/2 de accionamiento manual mediante palanca, con retroceso por muelle. Normalmente cerradas. e) P3 , válvula de distribución 3/2 de accionamiento mecánico mediante rodillo y retroceso por muelle. Normalmente cerrada. f) P4 , válvula de distribución 4/2 pilotada neumáticamente. Normalmente abierta. FUNCIONAMIENTO: Cuando se acciona de forma simultánea los pulsadores P 1 y P 2 , el aire pasa a través de la válvula de simultaneidad y pilota la válvula P4. Esto permite el paso del aire a presión hacia el cilindro por la entrada A. El aire existente en la cámara posterior del cilindro sale por B hacia la atmósfera por el escape con silenciador de la válvula P4 . El pistón realiza la carrera de avance. Al finalizar su recorrido, oprime el pulsador P 3 (que actúa como final de carrera), la cual manda una señal a la válvula P4 que invierte su posición, con lo que el vástago del cilindro retrocede.

Para más claridad cuando hay muchos elementos, se suele dibujar el final de carrera al lado de los pulsadores, marcando su posición real con una marca en la parte anterior o posterior del cilindro.

2. Calcula al fuerza del cilindro que tiene las siguientes características: • • •

Diámetro del cilindro: 80 mm Diámetro del vástago: 25 mm 2 Presión de trabajo: 6 Kp/ cm

SOLUCIÓN: En primer lugar calcularemos la superficie del émbolo:

S = D2

π π = 8 2 cm 2 ⋅ = 50,266 cm 2 4 4

Ahora calcularemos la superficie anular del émbolo para el retroceso:

(

)

S′ = D2 − d 2 ⋅

π π = ( 64 cm 2 − 6,25 cm 2 ) ⋅ = 45,367 cm 2 4 4

La fuerza teórica de empuje en el avance será:

Ft = S ⋅ p = 50,266 ⋅ 6 = 301,6 Kp Si suponemos que el rozamiento es del 10% o que el rendimiento del cilindro es del 90 % , nos queda:

Freal = Ft ⋅ η = 301,6 ⋅ 0,9 = 271,44 Kp La fuerza teórica en el retroceso:

Fn = 45,367 cm 2 ⋅ 6 Kp / cm 2 = 272,20 Kp Así pues, al igual que antes, si el rozamiento es del 10%

Frozamiento = 27,2 Kp La fuerza real de tracción la obtendremos restando ambas

Fn′ = 272,202 − 27, 2 = 245, 00 Kp Para obtener el resultado en N basta con multiplicar el resultado en kp por 9,8. También podemos pasar todas las unidades al SI y realizar los cáculos de la misma manera.