Ventajas de la Electroneumática

La electroneumática se utiliza de forma muy extendida en el sector industrial por diversos motivos:

• Elevadas fuerzas: Se pueden alcanzar fuerzas mucho mayores que con la hidráulica.
• Grandes velocidades de operación: Es posible realizar movimientos lineales de forma rápida y sin necesidad de transmisión mecánica, lo que reduce el desgaste.
• Menor riesgo de contaminación: Al utilizar aire comprimido, no presentan el problema de contaminación de las instalaciones hidráulicas, que emplean derivados de aceites.
• Menor coste: Comparados con los sistemas hidráulicos o eléctricos.
• Ausencia de riesgo eléctrico: Al alimentarse con aire comprimido, no existe riesgo de cortocircuitos ni contactos indirectos, por lo que pueden utilizarse en ambientes explosivos.

Inconvenientes de la Electroneumática

Sin embargo, la electroneumática también presenta diversos inconvenientes:

• Alto nivel sonoro: Puede resultar molesto en ocasiones.
• Limitación de fuerza: No permite manejar fuerzas excesivamente grandes.
• Riesgos para la seguridad: El uso indebido del aire comprimido puede causar daños al ser humano.
• Coste de producción: La producción de aire comprimido resulta costosa.

Estructura de los Sistemas Neumáticos

La neumática se divide fundamentalmente en dos secciones claramente diferenciadas:

• Sección de potencia
• Sección de control y mando

Ambas secciones implementan elementos que utilizan aire comprimido, como finales de carrera, detectores, pulsadores y pilotos de señalización.

La sección de potencia es de carácter neumático, mientras que la de control y mando es eléctrica.

La conexión entre la neumática y la electricidad se establece mediante dos elementos principales que convierten las señales:

• Electroválvulas: Convierten señales eléctricas en neumáticas.
• Presostatos: Convierten señales neumáticas en eléctricas.

Cilindros Neumáticos

También conocidos como motores lineales, los cilindros neumáticos son actuadores que transforman la energía neumática en mecánica, desplazando un émbolo o eje longitudinalmente. Se distinguen dos tipos principales: cilindros de simple efecto y cilindros de doble efecto. La diferencia fundamental radica en que los primeros trabajan en un solo sentido, por lo que su retorno debe realizarse mediante un muelle o la propia carga desplazada.

Cilindros de Simple Efecto

En este tipo de cilindros, la presión se aplica en un único sentido, por lo que su retroceso a la posición inicial debe realizarse mediante algún mecanismo externo.

• Cilindros de retroceso por muelle: Son frecuentemente empleados en la sujeción de piezas y el bloqueo de elementos mecánicos.
• Cilindros de retroceso por fuerza externa: Retroceden por efecto de la propia carga, recayendo sobre esta la función de retorno.

Cilindros de Doble Efecto

Se caracterizan por moverse por la acción de la presión del aire comprimido en ambos sentidos. Dentro de esta categoría, encontramos varios tipos:

• Cilindro diferencial: Dispone de un único vástago que sobresale por un lado del cilindro, siendo utilizado cuando se desea ejecutar trabajo en un solo sentido.
• Cilindro de doble vástago: Presenta un vástago que puede sobresalir por ambos lados del cilindro o émbolo, siendo útil cuando se desea realizar acciones en ambos sentidos.
• Cilindros con amortiguación: Incorporan un pequeño amortiguador para suavizar el avance y/o retroceso del vástago.
• Cilindros tándem: Consisten en dos cilindros en uno, con dos émbolos colocados sobre un único vástago, lo que multiplica la fuerza y se utilizan en aplicaciones que requieren ejercer una fuerza de grandes dimensiones.
• Cilindros de impacto: Disponen de un acumulador de aire comprimido en su interior que les permite convertir la presión acumulada en energía cinética. Son muy utilizados en herramientas como remachadoras, dobladoras, taponadoras, etc.
• Cilindros de giro: Son cilindros dotados de una cremallera soldada al eje del vástago y un piñón que gira con su desplazamiento.

Válvulas Distribuidoras

La función principal de este tipo de válvulas es el control de los cilindros, gestionando el desplazamiento de su vástago.

Estas válvulas se identifican por dos elementos clave:

• Número de conexiones disponibles.
• Número de posiciones de conmutación.

Accionamientos de Válvulas

Los accionamientos son los elementos de control utilizados para conmutar la válvula a sus distintas posiciones. La naturaleza de los accionamientos empleados en neumática puede ser muy diversa: manual, mecánico, neumático, eléctrico, servopilotado, etc.

• Válvula de accionamiento manual-muelle: Es una válvula sencilla que, al pulsar una seta, mueve un émbolo que permite el paso del aire a la salida. Gracias a un muelle, cuando se deja de presionar, vuelve a su posición inicial.
• Electroválvula con accionamiento tipo bobina-muelle: Dispone de una bobina eléctrica que, al ser excitada con tensión, genera un campo electromagnético que atrae el núcleo de la válvula, permitiendo el paso del aire. Cuando se interrumpe la excitación eléctrica, el campo magnético cesa y el núcleo, que dispone de un muelle, vuelve a su posición inicial, cortando el flujo del aire.
• Válvula con accionamiento de rodillo: Son similares a los interruptores de posición, también conocidos como finales de carrera. Permiten detectar la llegada de una determinada posición (por ejemplo, de cilindros), controlando así su ubicación.
• Válvula con accionamiento neumático-muelle: En este caso, el retroceso se efectúa mediante un muelle, al igual que en otras válvulas, pero se accionan por la propia acción neumática, disponiendo de una entrada específica para ello.

Válvulas Reguladoras, de Control y Selectoras

• Válvulas antirretorno: Permiten el paso del aire en un sentido, pero lo impiden en el contrario.
• Válvulas de estrangulación: Se utilizan para la regulación del caudal de aire que pasa por las tuberías, disminuyendo la sección del conducto por el que circula el aire mediante un elemento externo.
• Válvulas reguladoras de caudal: Se emplean para controlar la velocidad de avance o retroceso de un cilindro. Es necesario utilizar dos válvulas si se desea controlar tanto el avance como el retroceso.
• Válvulas reguladoras de presión: Su función es controlar la presión del aire que circula por el circuito, proporcionando valores que oscilan entre 0 y el máximo que proporcione la máquina compresora. Si se produce un aumento de presión en la instalación neumática en funcionamiento, la válvula corta automáticamente el flujo de aire que entra en la instalación y libera el aire sobrante procedente del compresor por unos orificios de escape, logrando que la presión vuelva al punto de trabajo normal.