actuadores

Controladores Lógicos Programables











Centro de Bachillerato Tecnológico Industrial y de Servicios 226
Electrónica 4to. Semestre
Ing. Elvira Baltazar Solis

















Introducción


Independientemente del proceso que se realice, el movimiento descrito por la manipulación de los herramentales o de las piezas de trabajo describe tres rutasgenerales de desplazamiento, que podemos clasificar de la siguiente manera:

rectilíneo
angular
helicoidal

A cada movimiento podemos reconocerle características propias, tales como:

sentido
dirección
fuerza
velocidad

La producción exige de los actuadores desplazamientos con alta velocidad, precisión, confiabilidad y de dimensionamiento reducido. Diversas son las técnicas que se empleanpara llevar acabo estos movimientos, una de las más aplicadas es la neumática.

La neumática es el medio impulsor, que permite desarrollar los trabajos a alta velocidad y eficiencia, con bajo costo. Los actuadores neumáticos son los que realizan directamente el trabajo, y están clasificados dos grandes grupos de acuerdo a su función.

Actuadores lineales
Actuadores giratorios

Para podercomprender e implementar los diferentes elementos neumáticos explicamos en la siguiente sección los conceptos teóricos básicos en los que se fundamenta la neumática.

Propiedades físicas de la Neumática


Los parámetros de la neumática en los que se fundamenta cualquier automatismo son Presión y Caudal.


Presión. Es la fuerza por unidad de área y las unidades en que se mide son elBar, kg./cm2, PSI.

La presión neumática se clasifica de acuerdo al punto de referencia a partir del cual se mide.

Presión absoluta. Es el valor de presión considerada desde el cero absoluto. En la estratosfera se considera un valor de presión igual a cero, presión que se empieza a incrementar cuando se introduce en la atmósfera terrestre.

Presión atmosférica. Es la presión queejerce la atmósfera sobre los cuerpos, y que varía de acuerdo a la altitud del lugar donde se mida. A nivel de mar se considera una presión atmosférica de 1 atmósfera (1 bar).

Presión manométrica. Es la presión que se encuentra dentro de tanques o depósitos cerrados,

Depresión o vacío. Es la ausencia de presión, no puede existir un vacío mayor a la atmosférica ( no se puede tener presiónmenor al cero absoluto).





Caudal. Es la cantidad de volumen desplazado por unidad de tiempo, y sus unidades son los lt / min. Para que exista caudal se necesita una diferencia de presiones, y este fluirá de mayor a menor presión y en relación cuadrática al diámetro de la tubería.










Actuadores neumáticos

Los actuadores son aquellos que realizan directamente eltrabajo dentro de un sistema automático o semiautomático. Los tipos de actuadores están construidos según las características propias de la aplicación.

Las características genéricas de un actuador son:

a) Principio operativo (doble efecto - simple efecto)
b) Diámetro del émbolo
c) Carrera de desplazamiento

Un actuador neumático del tipo cilíndrico esta compuesto de los siguienteselementos:



















Cálculo de la fuerza de trabajo de los actuadores neumáticos

El diámetro del émbolo determina la fuerza que puede desarrollar el actuador. Y como se recordará la presión es la fuerza sobre unidad de área.

P = F / A

donde:

P - Es la presión en Bar
F - Fuerza en Newton
A - Área en cm 2

despejando la fuerza tenemos:

F = P A

Comose puede observar la fuerza depende directamente de la presión y del área. Debido a que normalmente las máquinas manejan una presión constante (6 bar), es entonces que la fuerza que puede realizar un actuador neumático depende directamente del diámetro de su émbolo.





























Las áreas del émbolo de avance y de retroceso son diferentes.

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