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Sistemas Neumaticos Elementos y modelamiento
- 1. SISTEMAS NEUMÁTICOS GRUPO 2: ALEXIS LANCHIMBA JOSÉ CHAMBA MATEO YEBLA HENRRY LEON MIGUEL SILVA
- 2. Principios Físicos Los sistemas neumáticos funcionan según leyes físicas que regulan el comportamiento del aire comprimido. Estas leyes permiten controlar con precisión la presión, el volumen y la temperatura, asegurando una operación eficiente y segura del sistema.
- 3. Ley de Boyle Ley de Pascal Ec. general gases ideales 1ra ley Termodinámica Cálculo fuerza en actuador mecánico
- 4. Componentes de un Sistema Neumático Fuente de energía Compresor Tanque de almacenamiento Filtros y secadores
- 5. Componentes de un Sistema Neumático Elementos de control Válvulas de control Reguladores de presión Controladores lógicos (PLC)
- 6. Componentes de un Sistema Neumático Elementos de trabajo Actuadores neumáticos Sensores
- 7. Aplicaciones Industriales de los Sistemas Neumáticos Industria alimentaria y de bebidas Industria Automotriz Industria textil
- 8. Ventajas frente a otros sistemas
- 9. Variables de control en sistemas neumáticos
- 10. Presión La presión en neumática se define como la fuerza que ejerce el aire comprimido sobre una superficie. Se expresa en pascales (Pa), bares (bar) o libras por pulgada cuadrada (psi)
- 11. Caudal de aire (flujo volumétrico) Es la cantidad de aire comprimido que fluye por un punto del sistema en un tiempo determinado, medido en litros por minuto (L/min) o metros cúbicos por segundo (m³/s).
- 12. Posición La posición hace referencia a la ubicación exacta del vástago de un cilindro, una pinza o un componente móvil dentro del sistema neumático.
- 13. Para el Uso de actuadores
- 14. Para el Uso de actuadores
- 15. Velocidad La velocidad en neumática se define como la tasa de desplazamiento de un componente móvil, generalmente medida en mm/s o m/s.
- 16. Tiempo (de respuesta o ciclo) Se refiere al tiempo que tarda el sistema en ejecutar una acción completa o en responder a una señal de entrada. Es clave para el ritmo de trabajo y sincronización.
- 17. Temperatura La temperatura afecta las propiedades del aire comprimido, como su densidad y viscosidad. Aunque no siempre es controlada directamente, en ciertos entornos su monitoreo es crucial.
- 18. ACTUADORES en sistemas neumáticos Los actuadores neumáticos son dispositivos que transforman la energía del aire comprimido en movimiento mecánico.
- 22. CILINDROS DE dobLE EFECTO Sinamortiguación: Amortiguaciónfija:
- 23. CILINDROS DE dobLE EFECTO Amortiguaciónregulable:
- 28. Sensores neumÁticos Los sensores neumáticos son dispositivos que miden variables en sistemas que utilizan aire comprimido o gases, y convierten estas mediciones en señales que pueden ser interpretadas por sistemas de control.
- 29. Sensores Magnéticos (o Reed) Principio de Funcionamiento: Detectan el campo magnético de un imán permanente montado en el pistón de un cilindro a través de su pared. Cuando el imán pasa cerca, se cierra un circuito eléctrico, indicando una posición específica. IFMIF5523–Sensordeproximidadinductivo Sensores de Efecto Hall Principio de Funcionamiento: Funcionan según el principio del efecto Hall, generando una tensión transversal en un conductor cuando se aplica un campo magnético perpendicular a la corriente (Pneumatig, n.d.). Requieren un imán permanente en el pistón IFMMFH215-Sensordeposiciónparacilindros hidráulicos
- 30. Sensor de Posición Lineal Principio de Funcionamiento: Utilizan un elemento resistivo y un cursor móvil para generar una señal de tensión proporcional a la posición Sensores de Caudal Principio de Funcionamiento: Miden y monitorean el flujo de aire comprimido FestoMLO‑POT‑500‑TLF–Sensordeposición lineal SensordecaudalSMCPF3W‑serie
- 31. Festo SDE5 – Sensor de presión compacto Sensores de presión de vacío Principio de Funcionamiento: Un sensor de presión de vacío convierte la fuerza ejercida por unidad de área (la presión de vacío) en una señal eléctrica que puede ser medida y registrada.
- 38. ´Planta Actuadores lineales DGP/DGPL Variable controlada: Posición del actuador
- 39. Sensor MLO-POT-TLF (Potenciómetro analógico con contacto) o Resistencia de 500 Ohm o Carrera de 500 mm.
- 40. Acople del potenciómetro y el actuador
- 41. Controlador Placa que incluye el microcontrolador PIC 16F873A
- 42. Control neumàtico de lazo cerrado que gobierna una válvula para controlar la posición y velocidad del actuador
- 43. Etapas del modelamiento Planteamiento del sistema dinámico Sistema en equilibrio Sistema sale del equilibrio
- 45. k1 k2 B B
- 46. DCL del embolo del actuador mov Planteamiento del sistema dinámico
- 47. DCL del embolo del actuador mov Planteamiento del sistema dinámico
- 48. DCL del embolo del actuador Planteamiento del sistema dinámico x L mov camara1 camara 2 tuberia tuberia Volumen camara1 Volumen camara2 V. tuberia V. tuberia
- 49. DCL del embolo del actuador Planteamiento del sistema dinámico
- 50. DCL del embolo del actuador Como el volumen de las mangueras siempre va a ser constante, entonces se aplicara la siguiente equivalencia volumètrica = Planteamiento del sistema dinámico
- 51. DCL del embolo del actuador Planteamiento del sistema dinámico
- 52. x_eq L Anàlisis en equilibro Sistema en reposo
- 56. Relaciòn entre tensiòn de alimentación y la tasa de flujo de masa para la válvula
- 57. Relaciòn entre tensiòn de alimentación y la tasa de flujo de masa para la válvula
- 58. Relaciòn entre tensiòn de alimentación y la tasa de flujo de masa para la válvula
- 59. El sistema sale del equilibrio x L mov Como el aire se comprime el sistema se comporta como un sistema masa-resorte
- 60. El sistema sale del equilibrio x_eq L mov x k1 k2
- 61. El sistema sale del equilibrio Mediante la ecuación de la energía interna de un gas cuando esta en equilibrio, asociado a su temperatura
- 62. El sistema sale del equilibrio Relación entre la capacidad calorífica de los gases ideales
- 63. El sistema sale del equilibrio Para el volumen total en la camara 1 (tubería y accesorios) x_eq L mov camara1 camara 2 tuberia tuberia Energía interna en equilibrio
- 64. El sistema sale del equilibrio Cuando el cilindro se desplaza del equilibrio x_eq L mov x camara1 camara 2 tuberia tuberia Energía almacenada por el gas en la camara 1, actúa como resorte
- 65. El sistema sale del equilibrio x_eq L mov x camara1 camara 2 tuberia tuberia
- 66. El sistema sale del equilibrio x_eq L mov x camara1 camara 2 tuberia tuberia
- 67. El sistema sale del equilibrio x_eq L mov x camara1 camara 2 tuberia tuberia
- 68. El sistema sale del equilibrio x_eq L mov camara1 camara 2 tuberia tuberia
- 69. El sistema sale del equilibrio L mov camara1 camara 2 tuberia tuberia Como x_eq x
- 71. k1 k2 B B
- 72. Control de vacío en sistemas de manipulación Versátiles en entornos industriales Variedad de cargas. Sujeción suave y precisa Diferencial de presión
- 73. Utiliza presión negativa Sujetar, levantar y transportar cargas .Elevador de vacío. 1.Aplicación del vacío 2.Levantamiento 3.Transporte 4.Liberación
- 74. Variables del sistema Posición de la válvula proporcional Presión de vacío en la ventosa Peso de la carga, temperatura ambiente, presión atmosférica Variable Controlada Variable Manipulada Variable de Carga
- 75. Componentes Bomba o eyector Venturi Válvula proporcional Sensor de vacío Ventosas
- 76. Modelamiento para el control de vacío en sistemas de manipulación Consideraciones -Presiones relativas -Volumen constante -Ley de los gases ideales -Humedad y comprensibilidad despreciables Variables - P(t): Presión de cámara de vacío - r (t): señal de control - R: resistencia al flujo de aire - V: volumen de la cámara de vacío - Qvac(t): caudal de aire extraído por la bomba - C: capacidad neumática del volumen
- 77. Resistencia Cambio en la presion diferencia necesaria para hacer un cambio unitario en la razón de flujo masíco. Cambio en la masa de aire (kg) en el recipiente, requerido para hacer un cambio unitario en la presión. Capacitancia Capacitancia
- 78. Ecuación dinámica básica Modelo es de primer orden Comporta como un retardo suave La presión no cae de inmediato
- 80. Modelo obtenido
- 81. Conclusiones
- 82. muchas
- 83. Referencias - Bartec. (n.d.). *Sistema de Monitoreo de Presión en Llantas*. Recuperado de https://www.bartecusa.com/sistema-de-monitoreo-de- presion-en-llantas-es - Brunete, A. (n.d.). *Actuadores neumáticos*. Bookdown. Recuperado de https://bookdown.org/alberto_brunete/intro_automatica/actuadoresneumaticos.html - Brunete, A. (n.d.). *Sensores industriales*. Bookdown. Recuperado de https://bookdown.org/alberto_brunete/intro_automatica/sensores-industriales.html - Festo. (2012). *Actuadores lineales DGP/DGPL*. Suministros Industriales del Tajo S.A. Recuperado de https://www.festo.com/catalogue - Festo. (n.d.). *Codificador de desplazamiento Festo MLO-POT-500-TLF*. Recuperado de https://www.festo.com/co/es/a/152629/ - Festo. (n.d.). *Sensores de caudal*. Recuperado de https://www.festo.com/mx/es/c/productos/sensores/sensores-de-caudal- id_pim132/ - Festo. (n.d.). *Sensores de Festo: éxito en automatización*. Recuperado de https://www.festo.com/ar/es/c/productos/sensores- id_pim26/ - Festo. (n.d.). *Sensores de Festo: éxito en automatización de un mismo proveedor*. Recuperado de https://media.festo.com/media/4324_documentation.pdf - Festo. (n.d.). *Sensores de posición*. Recuperado de https://www.festo.com/mx/es/c/productos/sensores/sensores-de-posicion- id_pim130/ - Festo AG & Co. KG. (2025, febrero). *Displacement encoder MLO POT 500 TLF (Part no. 152629)* [Datasheet]. Festo. - ifm electronic GmbH. (2023, abril 13). *IF5542 inductive sensor* (p. 1). ifm electronic. - SMC Corporation. (2015, junio). *2 Colour display high precision digital pressure switch – ZSE30A(F) / ISE30A series* [Datasheet]. SMC. - Suministros Industriales del Tajo S.A. (2012). *Actuadores lineales DGP/DGPL: Hoja de datos*. Festo. Recuperado de https://www.festo.com/catalogue
- 84. Referencias - ifm electronic GmbH. (2025). *MFH215 cylinder sensor* [Ficha técnica]. ifm electronic. - Jiménez, C., Torres, M., & Rojas, D. (2018). *Sistemas neumáticos e hidráulicos industriales*. Editorial Alfaomega. - Mundo Automatizado. (2014, noviembre). *Actuadores neumáticos*. *Mundoautomatizado.blogspot.com*. Recuperado el 13 de junio de 2025, de https://mundoautomatizado.blogspot.com/2014/11/actuadores-neumaticos.html - Ogata, K. (1987). *Dinámica de sistemas*. Naucalpan de Juárez, México: IMPRESORA TIJUANA S.A. - Pérez, C., & Rodríguez, L. (2019). *Automatización industrial y control de procesos*. McGraw-Hill. - Rexroth Bosch Group. (2020). *Manual de neumática industrial*. - SCHMALZ. (22 de Septiembre de 2008). *Sistemas de manipulación por vacío*. Obtenido de https://www.interempresas.net/FeriaVirtual/Catalogos_y_documentos/5317/Catalogo_Quimica.pdf - SMC. (06 de Octubre de 2021). *Equipo para vacío*. Obtenido de https://smc.com.mx/wp-content/uploads/2023/07/VacioSMC_.pdf