calculos neumaticos

8/18/2019 calculos neumaticos

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Fuerza del cilindro

Es función del diámetro y la presión del aire, rozamiento del embolo, que depende de la velocidad y del momento dearranque

Donde:

F=P*A

• P = es la presión en Bar

• F = es la fuerza en Newton

• D = es diámetro del émbolo en mm2

• d = es diámetro del vástago en mm2

• Fmuelle=Fuerza del muelle Newton

Para cilindro de simple efecto

• = ∗

40−

Para cilindro de doble efecto

• = ∗

40

• = ∗(;)

40

La fuerza del fricción equivale al 3 y 10% del fuerza calculada

La fuerza real al 0,5 al 0,75% de la fuerza calculada


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Diagrama presión-fuerza


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Un cilindro de doble efecto operado con aire

comprimido tiene las siguientes especificaciones:

• Diámetro del émbolo: 50 mm

• Diámetro del vástago: 20 mm

• Presión de trabajo: 60 N/cm2. 1bar=10 N/cm2

• Carrera: 500 mm

Hallar la fuerza a la avance y retroceso que ejerce el

cilindro.

EJERCICIO


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• Un cilindro neumático debe levantar una carga

de 60 kg en forma vertical ¿cuál será la fuerza

necesaria para levantar la carga; a una presiónde 5 bar, cuál deberá ser el diámetro del

embolo del cilindro?


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consumo

Es una función de la relación de compresión, del

área del pistón y la carrera y ciclos por minuto

Q(dm3/min)=0,987: ()

0.987 ∗∗2

4∗106*L*n

Para un cilindro con diámetro de 50mm, con

vástago de carrera 1200 mm y la presión delaire 7 bar, calcular el caudal


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Velocidad

• Se obtiene dividiendo el caudal por la sección

del pistón.

• La velocidad media en un cilindro estándar

esta entre 0.1 y 1.5 m/seg

V(dm3

/min) =

0.987:

0.987 ∗

∗

100


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DISPOSITIVOS NEUMATICOS Y SUS

CONSUMOSDISPOSITIVONEUMATICO

CONSUMON litro/seg

DISPOSITIVONEUMATICO

CONSUMON litro/seg

DISPOSITIVONEUMATICO

CONSUMON litro/seg

Elevador

neumático 0,5-

5,5 Ton

20-55 Taladradora 1Kw 18 Motor

neumatico 1,4

Kw

36

Taladro 3-22 Taladradora 2

Kw

35 Motor

neumatico 3,5

Kw

84

Amoladora 5-824 Lijadora 0,75 Kw 17 Martillo

cincelador

8

Llave neumatica

de impacto

8-14 Lijadora 1,5 kw 28 Cilindro de

avance

16

Pistola 8 Destornillador

neumatico 0,3

Kw

5 Pistola de

inyecion

10

Pistola de

chorro de arena

20-32 Destornillador

percutor

15 a 30 Cortador de

roscas

16


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Factor de uso

Dispositivo neumático de consumo Factor de uso

Taladradora 30%

Lijadora 40%

Martillo cincelador 30%

Mortero 15%

Moldeadora 20%

Pistola neumática 10%

Maquina para alimentar piezas 80%


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Factor de simultaneidad

# dispositivos

neumáticos

Factor de

simultaneidad

# dispositivos

neumáticos

Factor de

simultaneidad

1 1 9 0,73

2 0,94 10 0,71

3 0,89 11 0,69

4 0,86 12 0,68

5 0,83 13 0,67

6 0,8 14 0,66

7 0,77 15 0,65

8 0,75 100 0,2


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EJERCICIO

Según los planos de diseño, se desea

implementar una red neumática con una

longitud de 300 m, cumpliendo que se

mantenga una distancia de 5 m, entre la red

principal y los equipos neumáticos, la red se

conecta a una presión (6 y 7 bar), con una

perdida de 0,1 bar entre los compresores y elpunto mas lejano de la red.


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Equipos del taller

• 2 taladradoras de 1 kw

• 1 taladradora de 2 kw

• 3 pistolas neumáticas

• 1 pistola de chorro de arena

• 1 lijadora de 1,5 kw

• 2 destornillador de 0,3 kw

• 5 cilindros neumáticos de avance 16 Nl/s unidad

• 5 cilindros neumáticos de diámetro de embolo de 50mm, carrera de 500 mm, y presión de funcionamientode 6 bar. La duración de la carrera es de 2 seg y el ciclode funcionamiento de 10 seg


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• Se ha supuesto que los dispositivos

neumáticos tienen un factor de simultaneidad

de 0,5

• Los cilindros de avance un factor de uso de 0,8

y factor de simultaneidad de 0,5

• Los cilindros neumáticos individuales un factor

de uso de 0,6 y factor de simultaneidad de 0,4


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Q(l/s)=∑(# unidades*N l/s por unidad)*(factor de uso/100)*

(factor simultaneidad)

Cantidad Herramienta neumatica Q

Nl/s

Factor uso Factor

simultaneidad

Q consumo

l/s

2 taladradoras de 1 kw 18 0,3 0,5 5,4

1 taladradora de 2 kw 35 0,3 0,5 5,25

3 pistolas neumáticas 8 0,1 0,5 1,2

1 pistola de chorro de

arena

30 0,1 0,5 1,5

1 lijadora de 1,5 kw 28 0,4 0,5 5,6

2 destornillador de 0,3

kw

5 0,1 0,5 0,5

5 cilindros neumáticos de

avance

16 0,8 0,5 32

5 cilindros neumáticos

individuales

2 0,6 0,4 2,4

142 Nl/s=0,142 Nm 3/s 142 53,85


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procedimiento

Consumo medio en una carrera doble del cilindroConsumo (Nm3)=2*L (mm)*(consumo esp (kg/mm de la carrera))

1,2 Kg/m3

Q=2*500 mm*10-5 (Kg/mm carrera) = 0,008 Nm3

1,2 Kg/m3

de ahí el caudal necesario con que debe disponer la red para una

carrera que dura 2 seg será

Q=0,004 Nm3 =0,002 Nm3 /s= 2N l/s=7,2 Nm3/h2 seg

http://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/IMG_20160328_231438.jpghttp://localhost/var/www/apps/conversion/tmp/scratch_2/IMG_20160328_231438.jpg


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Determinación del diámetro de

tubería

• Determinación del diámetro de tubería

• Costos del aire comprimido 170 pesos por

cada Nm 3/min

El caudal necesario 8,52 , por tanto se

selecciona un compresor de 10 Nm 3/min


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