Diseño Red Neumatica

DISEÑO DE RED NEUMATICA

Para el diseño de la red neumática se decidió que la mejor forma es diseñar una red cerrada ya que la red abierta genera falta de presión en el extremo opuesto, bordeando las paredes de la fábrica de la siguiente manera:

La red cerrada es la mejor opción ya que en estos momentos hay 3 maquinas operacionales y la posibilidad de una 4 maquina que está en proceso de adquisición, para el diseño de la red distribución se necesitan:

223 metros de tubería

14 codos

1 Compresor

5 uniones tipo t

Para la tubería es necesario que se instale con una pendiente de 1 a 2 por ciento (1-2 %), la tubería debe estar a mínimo 30 centímetros de la pared.

Los elementos neumáticos deben trabajar con una presión (normalizada) de 6 bar = 87 psi. Los compresores utilizados para sistemas neumáticos dan una presión de utilización de 10 bar = 145 psi.

Como norma en instalaciones normales, en donde el diámetro de la tubería calculada no exceda de los 200 a 250 mm, y la longitud de la instalación no exceda de los 1500 m, se debe considerar que la caída de presión máxima, desde el compresor, hasta el punto de trabajo sea de 0,6 bar (un 8,5 % de la presión de descarga del compresor).

A título orientativo, las pérdidas de presión de los diferentes elementos de un circuito, referidas a 7 bares en la red de tuberías es de 0,14 bar, la tubería principal es la que sale desde el compresor, y canaliza la totalidad del caudal de aire. Deben tener el mayor diámetro posible. Se deben dimensionar, de tal manera que permita una ampliación del 300 % del caudal de aire nominal.

La velocidad máxima del aire que pasa por ella, no debe sobrepasar los 8 m/s.

Las tuberías secundarias toman el aire de la tubería principal, ramificándose por las zonas de trabajo, de las cuales salen las tuberías de servicio. El caudal que pasa por ellas, es igual a la suma del caudal de todos los puntos de consumo. La velocidad máxima del aire que pasa por ella, no debe sobrepasar los 8 m/s.

Las tuberías de servicio, son las que alimentan los equipos neumáticos. Llevan acoplamientos de cierre rápido, e incluyen las mangueras de aire y los grupos filtro - regulador - lubricador, en cada uno de los módulos de las maquinas

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MAQUINA 1

Para el cálculo de consumo de la maquina 1

Como se utilizan cilindros de doble efecto, Tenemos:

v=[s ((D^2 π))/4+s (D^2-d^2 )π/4]n.relacion de compresion

Donde

S= carrea actuador

D= diámetro actuador

d = diámetro vástago

n= ciclos por minuto

La relación de compresión se calcula:

Rc=(Patm+(presion de trabajo))/Patm

Rc=(101,3kpa+(presion de trabajo))/101,3kpa

Para nuestro caso la presión es de 6 bares que es = a 600kpa

Entonces tenemos que la relación de compresión para todas las maquinas es de:

(101,3kpa+(600kpa))/101,3kpa=6,9

El consumo total de la maquina 1 es de

v=254.92 l/min+26.87 l/min+53.75 l/min

v=335.54 l/min

El consumo de las tres maquinas es de:

v=54.44 l/min+78.88 l/min+335.54 l/min

v=468.86 l/min

El actuador A

Tiene un diámetro de 40mm = 4 cm

S = 250 mm = 25cm

Diámetro del vástago = 16mm = 1,6 cm (ver hoja datos del actuador A)

n = 20 segundos tiempo de un siglo, es decir que en 1 minuto hace 3 ciclos

v=[25cm ((〖4cm〗^2 π))/4+25cm (〖4cm〗^2-〖1,6cm〗^2 )π/4] 3/min.6.9

v=[25cm ((16.π))/4+25cm (16-2.56)π/4] 3/min.6.9

v=[25cm ((50.26))/4+25cm 42.22/4] 3/min.6.9

v=[314.125+263.83].20,7/min.

v=[578〖cm〗^3 ] 20,7/min.

v=11964.4 〖cm〗^3/min

v=11.9 l/min

Para el actuador B

Tiene un diámetro de 60mm (comercialmente es de 63mm) = 6,3 cm

S = 300 mm = 30cm

Diámetro del vástago = 20mm = 2 cm (ver hoja datos del actuador B)

n = 20 segundos tiempo de un siglo, es decir que en 1 minuto hace 3 ciclos

v=[30cm ((〖6,3cm〗^2 π))/4+30cm (〖6,3cm〗^2-〖2cm〗^2 )π/4] 3/min.6.9

v=[30cm ((39.69.π))/4+30cm (39.69-4)π/4] 3/min.6.9

v=[30cm ((124.68))/4+30cm 112.12/4] 3/min.6.9

v=[935.31+840.9].20,7/min.

v=[1776.21〖cm〗^3 ] 20,7/min.

v=36767.5 〖cm〗^3/min

v=37.76 l/min

Para el actuador C

Tiene un diámetro de = 4 cm

S = 100 mm = 10cm

Diámetro del vástago = 16mm = 1.6 cm (ver hoja datos del actuador C)

n = 20 segundos tiempo de un siglo, es decir que en 1 minuto hace 3 ciclos

v=[10cm ((〖4cm〗^2 π))/4+10cm (〖4cm〗^2-〖1,6cm〗^2 )π/4] 3/min.6.9

v=[10cm ((16.π))/4+10cm (16-2.56)π/4] 3/min.6.9

v=[10cm ((50.26))/4+10cm 42.22/4] 3/min.6.9

v=[125.65+105.55].20,7/min.

v=[231.8〖cm〗^3 ] 20,7/min.

v=4785.85 〖cm〗^3/min

v=4.78 l/min

El consumo total de la maquina 1 es de

v=11.9 l/min+37.76 l/min+4.78 l/min

v=54.44 l/min

SECUENCIA A+ B+ B- B+ A- B- C+ C-

Diseño neumático maquina 1

Diseño electro neumático maquina 1

MAQUINA 2

El actuador A

Tiene un diámetro de 80mm =8 cm

s = 100 mm = 10cm

Diámetro del vástago = 25mm = 2.5 cm (ver hoja datos del actuador A)

n = 30 segundos tiempo de un siglo, es decir que en 1 minuto hace 2 ciclos

v=[10cm ((〖8cm〗^2 π))/4+10cm (〖8cm〗^2-〖2.5cm〗^2 )π/4] 2/min.6.9

v=[10cm ((64.π))/4+10cm (64-6.25)π/4] 2/min.6.9

v=[10cm ((201.06))/4+10cm 181.42/4] 2/min.6.9

v=[502.65+453.55].13.8/min.

v=[956.2〖cm〗^3 ] 13.8/min.

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