INSTITUTO TECNOLGICO SUPERIOR DE CIUDAD SERDN

Alumno: Miguel ngel Romero Islas

No. De control: 12CS0190

INSTRUMENTACION Y CONTROL

Quinta unidad

ELEMENTOS FINALES DE CONTROL

Fecha: Diciembre del 2014

Elementos finales de controlUn elemento final de control es un mecanismo que altera el valor de la variable manipulada en respuesta a una seal de salida desde el desde el dispositivo de control automtico, por lo regular se recibe una seal del controlador y manipula un flujo de material o energa para el proceso.Un elemento final de control puede ser una vlvula de control variadores de frecuencia y motores elctricos, servo vlvulas, rels, etc.Un elemento final de control consta principalmente de dos partes: Un actuador que convierte la seal del controlador en un comando para el dispositivo manipulador. Un mecanismo para ajustar la variable manipulada.

VLVULAUna vlvula se puede definir como un aparato mecnico con el cual se puede iniciar, detener o regular la circulacin (paso) de lquidos o gases mediante una pieza movible que abre, cierra u obstruye uno o ms orificios o conductos.La vlvula es uno de los instrumentos de control ms esenciales en la industria. Debido a su diseo y materiales, las vlvulas pueden abrir y cerrar, conectar y desconectar, regular, modular o aislar una enorme serie de lquidos y gases, desde los ms simples hasta los ms corrosivos o txicos. Sus tamaos van desde una fraccin de pulgada hasta 30 ft (9 m) o ms de dimetro. Pueden trabajar con presiones que van desde el vaci hasta ms de 20000 lb/in (140 Mpa) y temperaturas desde las criognicas hasta 1500 F (815 C). En algunas instalaciones se requiere un sellado absoluto; en otras, las fugas o escurrimientos no tienen importancia.

VLVULAS LINEALES Y ROTATIVASLas Vlvulas son dispositivos mecnicos cuya funcin es la de controlar los fluidos en un sistema de tuberas. El Comit Europeo de Normalizacin (CEN) en su Norma EN-736-2 define las Vlvulas como aquel componente de tuberas que permite actuar sobre el fluido por apertura, cierre u obstruccin parcial de la zona del paso o por derivacin o mezcla del mismo.Caracterstica de Flujo de las vlvulas de apertura rpidaEs el algoritmo que relaciona el recorrido del obturador con el caudal que atraviesa la vlvula. Se expresa usualmente en forma porcentual tanto del recorrido mximo como del caudal mximo. Puede tambin expresarse los caudales en trminos de Coeficientes de Flujo. (Cv).Existen dos posibilidades de caracterstica de flujo la instalada o la inherente.

Caracterstica de Flujo LinealEs la caracterstica inherente que tiene por representacin una recta cuando ponemos en abscisas el recorrido del obturador en% respecto del Cv en% en ordenadas. Vale tambin para los valores absolutos.

Caracterstica de Flujo de Igual Porcentaje(Equal Percentage Flow Characteristic) Es una de las caractersticas inherentes tpica de las vlvulas de control. En este caso con vlvula de control funcionando en condiciones ideales la caracterstica de igual porcentaje responde a iguales variaciones porcentuales en el recorrido del vstago del obturador con iguales variaciones porcentuales en flujo a travs de la vlvula.Vlvulas de Macho

La vlvula de macho es de de vuelta, que controla la circulacin por medio de un macho cilndrico o cnico que tiene un agujero en el centro, que se puede mover de la posicin abierta a la cerrada mediante un giro de 90Vlvulas de esfera

Las vlvulas de esferas son de de vuelta, en las cuales una bola taladrada gira entre asientos elsticos, lo cual permite la circulacin directa en la posicin abierta y corta el paso cuando se gira la bola 90 y cierra el conducto.Vlvulas de Mariposa

La vlvula de mariposa es de de vuelta y controla la circulacin por medio de un disco circular, con el eje de su orificio en ngulos rectos con el sentido de la circulacin.Vlvulas de Globo

Una vlvula de globo es de vueltas mltiples, en la cual el cierre se logra por medio de un disco o tapn que sierra o corta el paso del fluido en un asiento que suele estar paralelo con la circulacin en la tubera (fig. 1-3)

VLVULAS DE APERTURA RPIDA

Las vlvulas de apertura rpida permiten abrir o cerrar los tanques de petrleo o gas para la transmisin del fluido en un camin cisterna, un pipeline, o un petrolero. Por eso, las vlvulas utilizadas para estas operaciones son las vlvulas de control. Una vlvula de control tiene una lnea hidrulica de pistn accionado con solenoides, que se utiliza para el control de flujo y perfiles de flujo, control que suele ser preestablecido de manera electrnica. El control preciso del flujo, la baja cada de presin y el mantenimiento reducido son las principales caractersticas de las vlvulas de control de hoy en da comnmente conocidas como vlvulas de control digital.

Es fundamental que estas vlvulas sean bien diseadas, porque si hay un error, largas cantidades de fluido pueden echarse fuera del tanque, lo que expone a la empresa a multas muy importantes.

VLVULAS ISOPORCENTUALES

Un elemento final de control es un mecanismo que altera el valor de la variable manipulada en respuesta a una seal de salida desde el dispositivo de control automtico; tpicamente recibe una seal del controlador y manipula un flujo de material o energa para el proceso. El elemento final de control puede ser una vlvula de control, variadores de frecuencia y motores elctricos, una servo vlvula, un rel, elementos calefactores de carcter elctrico o un amortiguador. El elemento final de control consta generalmente de dos partes: Un actuador que convierte la seal del controlador en un comando para el dispositivo manipulador. Un mecanismo para ajustar la variable manipuladaVlvula Isoporcentual

Es aquella en la que la misma variacin de posicin del vstago entraa igual porcentaje de cambio de caudal existente durante toda su carrera. La relacin entre la posicin del vstago de la vlvula y la tasa de flujo a travs de una vlvula de control es descrito por una curva de flujo de llamada curva caracterstica de la vlvula, o simplemente la caracterstica de la vlvula.Las vlvulas Isoporcentuales abren progresivamente ms rea con carrera de la vlvula. La vlvula de control generalmente constituye el ltimo elemento en un lazo de control instalado en la lnea de proceso y se comporta como un orificio cuya seccin de paso varia continuamente con la finalidad de controlar un caudal en una forma determinada.Caractersticas de las Vlvulas IsoporcentualesUna caracterstica de flujo Isoporcentual es una curva no lineal de los cuales la pendiente aumenta a medida que la vlvula se abre, mientras que una caracterstica de flujo lineal es una lnea recta.Las vlvulas de control manipulan la tasa de flujo de gas/lquido a travs de ellos, alterando el espacio abierto a travs del cual pasa el lquido/gas. Vlvulas lineales aumentan el rea abierta de forma lineal con carrera de la vlvula, mientras que las vlvulas iguales porcentuales abren progresivamente ms rea con carrera de la vlvula.A pesar de todas lo dicho de la vlvula Isoporcentual, tenemos que destacar que algunas caractersticas que conforman a la misma es que exhibe la vlvula si la diferencia de presin a travs de ella permanece constante a lo largo de su rango de operacin.Modelos de Vlvulas con caractersticas Isoporcentuales en el mercadoModelo MD50 (Kieback & Peter)

Servomotor para vlvula de tres vas de la serie RBK. Para regulaciones a 3 puntos o proporcional en instalaciones de calefaccin. Tipo; 3 puntos o proporcional. Par: 500Nm. Alimentacin: 24 V CA+/- 10% 50/60 Hz Tiempo de ajuste: 22 s/m.Modelo MD200Y (Kieback & Peter)Servomotor para vlvula tres vas de la serie RB. Descripcin: Servomotor Control Proporcional PAR: 850 Nm Alimentacin: 24 V CA 10%; 4.8 VA Tiempo de ajuste: 9 s/mm.

VLVULAS SOLENOIDESEn muchas aplicaciones es necesario controlar el paso de algn tipo de flujo, desde corriente elctrica hasta gases o lquidos. Esta tarea es realizada por vlvulas. En particular, las accionadas por solenoides permiten su implementacin en lugares de difcil acceso y facilitan la automatizacin del proceso al ser accionadas elctricamenteEste tipo de vlvulas resulta muy verstil y puede ser usada para controlar el flujo de muchos fluidos diferentes, realizando siempre una evaluacin de las presiones y temperaturas de los fluidos que se van a controlar as como tambin de caractersticas como la viscosidad y los materiales usados para la construccin de la vlvula.

Funcionamiento

Este tipo de vlvulas es controlada variando la corriente que circula a travs de un solenoide (conductor ubicado alrededor de un mbolo, en forma de bobina). Esta corriente, al circular por el solenoide, genera un campo magntico que atrae un mbolo mvil. Por lo general estas vlvulas operan de forma completamente abierta o completamente cerrada, aunque existen aplicaciones en las que se controla el flujo en forma lineal.Al finalizar el efecto del campo magntico, el mbolo vuelve a su posicin por efecto de la gravedad, un resorte o por presin del fluido a controlar.El solenoide, bajo el efecto de corriente circulante, se comporta como un electroimn. Atrae materiales ferromagnticos, producto de la alineacin de momentos magnticos atmicos.El campo magntico, creado al circular corriente por el solenoide, acta sobre el mbolo mvil de material magntico. Se produce una fuerza que ocasiona el desplazamiento del mbolo permitiendo el cierre o apertura de la vlvula. La accin de esta fuerza de origen magntico constituye el principio de funcionamiento de toda vlvula de solenoide.ClasificacinExisten muchos tipos de vlvulas de solenoide. Todas ellas trabajan con el principio fsico antes descrito, sin embargo se pueden agrupar de acuerdo a su aplicacin, construccin o forma: Segn su aplicacin: Accin Directa u Operadas mediante piloto. Segn su construccin: Normalmente abierta o Normalmente cerrada. Segn su forma: De acuerdo al nmero de vas.

Segn su aplicacin:Vlvulas de Solenoide de Accin DirectaEn este tipo de vlvulas, el mbolo mvil controla el flujo debido al efecto de la fuerza de origen magntico directamente. En ella, al no circular corriente por la bobina, la aguja asociada a la parte inferior del mbolo cierra el orificio deteniendo el flujo.Al energizar el solenoide, se genera un campo magntico que ejerce fuerza sobre el mbolo atrayndolo hacia arriba. De esta manera la aguja se levanta, permitiendo el paso del fluido.Al finalizar el efecto de la corriente elctrica, la fuerza ascendente sobre el mbolo cesa. Este cae, por efecto de la gravedad, cerrando mediante la aguja el orificio, impidiendo de esta manera el paso del flujo por la tubera. En otras aplicaciones, se ocupan resortes que permiten la instalacin de la vlvula en posiciones no verticales, prescindiendo de esta manera de la fuerza de gravedad.Vlvulas de Solenoide Operada por PilotoLas vlvulas de solenoide operadas por piloto se basan en una combinacin de la bobina solenoide, descrita anteriormente, y la presin de la lnea o tubera.

En este tipo de vlvulas, el mbolo est unido a un vstago de aguja, que a su vez cubre un orificio piloto en vez del puerto principal.Existen tres tipos bsicos de vlvulas operadas por piloto: Pistn Flotante. Diafragma Flotante. Diafragma Capturado.Los tres tipos de vlvulas operan con el mismo principio.Cuando la bobina es energizada, el mbolo es atrado hacia el centro de la bobina, abriendo el orificio piloto. Una vez hecho esto, la presin atrapada arriba del pistn o diafragma se libera a travs del orificio piloto, creando as un desbalance de presin a travs del pistn o diafragma. De este modo, la presin inferior es mayor a la superior, forzndolo a subir y produciendo la apertura del puerto principal.Cuando se des energiza la bobina solenoide, el mbolo cae y el vstago de aguja cierra el orificio piloto, provocando la igualacin de las presiones sobre y bajo el pistn o diafragma, los cuales caen para cerrar el puerto principal.Segn su construccinVlvulas Solenoides Normalmente Abiertas o CerradasBsicamente, para el caso de las vlvulas solenoide esta especificacin depender del sentido en que acte la fuerza de la bobina sobre el mbolo.Para las vlvulas de accin directa, en los casos en que la aplicacin de energa a la bobina abra el puerto principal se hablar de una situacin normalmente cerrada, ya que este ser el estado de la vlvula des energizada.En cuanto a las vlvulas operadas por piloto, ser normalmente abierta cuando el solenoide deba ser energizado de tal forma que produzca un desequilibrio de presiones para forzar el cerrado del pistn o diafragma. En algunos casos, la vlvula estar normalmente abierta gracias a un resorte que forzar la apertura del pistn y ejercer una fuerza opuesta a la del mbolo.La ventaja de las vlvulas normalmente abiertas radica en que permanecern abiertas en caso de fallas en el sistema elctrico, algo necesario en algunos casos. Estas vlvulas con utilizadas especialmente en labores que requieren que haya un flujo de fluido la mayor parte del tiempo.Vlvulas Solenoides Segn su FormaDe acuerdo a su forma, las vlvulas se pueden clasificar segn la cantidad de entradas y/o salidas que ella posee. De esta manera, los tres tipos principales de vlvulas son las de dos, tres y cuatro vas.

Vlvulas de Dos Vas

La vlvula de dos vas es el tipo de vlvula solenoide ms comn, ya que posee una conexin de entrada y una de salida, controlando el flujo del fluido en una sola lneaPuede ser de accin directa u operada por piloto, dependiendo de la capacidad del sistema. Cada una de stas puede ser normalmente cerrada o normalmente abierta.

Vlvulas de Tres Vas (Desviadoras)Las vlvulas de tres vas son aquellas que tienen una conexin de entrada que es comn a dos conexiones de salida distintas. Son, bsicamente, una combinacin de la vlvula de dos vas normalmente cerradas y de la vlvula de dos vas normalmente abierta, en un solo cuerpo y con una sola bobina. La mayora de estas vlvulas son "operadas por piloto"Vlvulas de Cuatro Vas o ReversiblesLas vlvulas de solenoide de cuatro vas se conocen comnmente como vlvulas reversibles. Su uso es casi exclusivamente en bombas de calor, para seleccionar ya sea el ciclo de enfriamiento o el de calefaccin, dependiendo del requerimiento. Estas vlvulas tienen tres salidas y una entrada en comn.

ACTUADOR (SERVO MOTOR)El actuador tambin llamado accionador o motor, puede ser neumtico, elctrico o hidrulico, pero los ms utilizados son los dos primeros, por ser las ms sencillas y de ms rpidas actuaciones. Aproximadamente el 90% de las vlvulas utilizadas en la industria son accionadas neumticamente. Los actuadores neumticos constan bsicamente de un diafragma, un vstago y un resorte. Lo que se busca en un actuador de tipo neumtico es que cada valor de la presin recibida por la vlvula corresponda una posicin determinada del vstago.

ACTUADORES MECNICOSUn actuador es un dispositivo capaz de transformar energa hidrulica, neumtica o elctrica en la activacin de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. Los actuadores son los mecanismos a travs de los cuales un sistema de control acta sobre un entorno. El sistema de control puede ser un software sencillo, basado, o un agente humano o de otro tipo.Los actuadores son los dispositivos responsables de controlar el arranque y la parada de mecanismos o sistemas. Se necesita de un fluido hidrulico, corriente elctrico o alguna otra fuente de potencia para convertir la energa y facilitar el movimiento. En la ingeniera, los actuadores se utilizan con frecuencia como mecanismos para introducir movimiento, o para sujetar un objeto a fin de impedir el movimiento. En la ingeniera electrnica, actuadores son una subdivisin de los transductores. Son dispositivos que transforman una seal de entrada en el movimiento. Los motores elctricos, actuadores neumticos, pistones hidrulicos, rels, unidades de peine, actuadores piezoelctricos, bimorphs trmicas, dispositivos micro espejos digitales y polmeros electro activos son algunos ejemplos de estos actuadores.

Tipos Actuadores mecnicos Altas Cargas Gatos mecnicos de sistema de engranajes cnicos helicoidales que pensado para altas velocidades y altas cargas. Actuadores mecnicos en Fundicin Martinetes con carcasa en funcin para reforzar el plano de sujecin y aguantar potencias trmicas elevadas.

ACTUADORES NEUMTICOS En la instrumentacin industrial a todo lo mecanismo que convierta la energa del aire comprimido en trabajo mecnico por medio de un movimiento lineal de vaivn, o de motores, se les denomina actuadores neumticos.

El rango de compresin es mayor que en los hidrulicos, adems de que hay una pequea diferencia en cuanto al uso y en lo que se refiere a la estructura, debido a que estos tienen poca viscosidad.Actuadores NeumticosLos actuadores neumticos son dispositivos capaces de generar una fuerza a partir de aire comprimido. El actuador recibe la orden de un regulador o controlador y da una salida necesaria para activar a un elemento final de control.

Actuadores Neumticos Lineales

Los cilindros neumticos independientemente de su forma constructiva, representan los actuadores ms comunes que se utilizan en los circuitos neumticos. Existen dos tipos fundamentales de los cuales derivan construcciones especiales:

Cilindros de Simple EfectoDesarrolla un trabajo slo en un sentido. El mbolo se hace retornar por medio de un resorte interno o por algn otro medio externo como cargas, movimientos mecnicos, etc. Puede ser de tipo normalmente dentro o normalmente fuera.Los cilindros de simple efecto se utilizan para sujetar, marcar, expulsar, etc. Tienen un consumo de aire algo ms bajo que un cilindro de doble efecto de igual tamao. Sin embargo, hay una reduccin de impulso debida a la fuerza contraria del resorte, as que puede ser necesario un dimetro interno algo ms grande para conseguir una misma fuerza. Tambin la adecuacin del resorte tiene como consecuencia una longitud global ms larga y una longitud de carrera limitada, debido a un espacio muerto.Cilindros de Doble EfectoSon aquellos que realizan tanto su carrera de avance como la de retroceso por accin del aire comprimido. Su denominacin se debe a que emplean las dos caras del mbolo (aire en ambas cmaras), por lo que estos componentes s que pueden realizar trabajo en ambos sentidos.Sus componentes internos son prcticamente iguales a los de simple efecto, con pequeas variaciones en su construccin. Algunas de las ms notables las encontramos en la culata anterior, que ahora ha de tener un orificio roscado para poder realizar la inyeccin de aire comprimido (en la disposicin de simple efecto este orificio no suele prestarse a ser conexionado, siendo su funcin la comunicacin con la atmsfera con el fin de que no se produzcan contrapresiones en el interior de la cmara).

Actuadores Neumticos Giratorios

Los actuadores rotativos son los encargados de transformar la energa neumtica en energa mecnica de rotacin. Dependiendo de si el mvil de giro tiene un ngulo limitado o no, se forman los dos grandes grupos a analizar:Actuadores de giro limitadoLos actuadores de giro limitado son aquellos que proporcionan movimiento de giro pero no llegan a producir una revolucin (exceptuando alguna mecnica particular como por ejemplo pin cremallera). Existen disposiciones de simple y doble efecto para ngulos de giro de 90, 180..., hasta un valor mximo de unos 300 (aproximadamente).Actuador de paleta: quiz sea el ms representativo dentro del grupo que forman los actuadores de giro limitado. Estos actuadores realizan un movimiento de giro que rara vez supera los 270, incorporando unos topes mecnicos que permiten la regulacin de este giro. Estn compuestos por una carcasa, en cuyo interior se encuentra una paleta que delimita las dos cmaras. Solidario a esta paleta, se encuentra el eje, que atraviesa la carcasa exterior. Es precisamente en este eje donde obtenemos el trabajo, en este caso en forma de movimiento angular limitado. Tal y como podemos apreciar en la figura, el funcionamiento es similar al de los actuadores lineales de doble efecto. Al aplicar aire comprimido a una de sus cmaras, la paleta tiende a girar sobre el eje, siempre y cuando exista diferencia de presin con respecto a la cmara contraria (generalmente comunicada con la atmsfera). Si la posicin es inversa, se consigue un movimiento de giro en sentido contrario.Actuador Pin-Cremallera: En esta ejecucin de cilindro de doble efecto, el vstago es una cremallera que acciona un pin y transforma el movimiento lineal en un movimiento giratorio, hacia la izquierda o hacia la derecha, segn el sentido del mbolo. Los ngulos de giro corrientes pueden ser de 45, 90, 180, 290 hasta 720.Es posible determinar el margen de giro dentro del margen total por medio de un tornillo de ajuste que ajusta la carrera del vstago.Motores neumticosSon aquellos que proporcionan un movimiento rotatorio constante. Se caracterizan por proporcionar un elevado nmero de revoluciones por minuto.Los motores neumticos son los encargados de la transformacin de la energa neumtica en energa mecnica (movimiento rotatorio constante). Dentro de la variada gama de motores neumticos, los ms representativos son los del tipo de paletas, tambin conocidos como de aletas. Debido a su construccin sencilla y peso reducido, su aplicacin se ha extendido bastante en los ltimos aos.2

Sus principales caractersticas pueden resumirse en las siguientes: Son ligeros y compactos. El arranque y para es muy rpido, pueden trabajar con velocidad y par variables sin necesidad de un control complejo. Baja inercia

Su constitucin interna es similar a la de los compresores de paletas, es decir, un rotor rasurado, en el cual se alojan una serie de paletas, que gira excntricamente en el interior del estator. En estas ranuras se deslizan hacia el exterior las paletas o aletas por accin de la fuerza centrfuga cuando se aplica una corriente de aire a presin.

ACTUADORES HIDRULICOSLos actuadores son dispositivos capaces de generar una fuerza a partir de lquidos, de energa elctrica y gaseosa. El actuador recibe la orden de un regulador o controlador y da una salida necesaria para activar a un elemento final de control.Los actuadores pueden ser mecnicos, neumticos, elctricos e hidrulicos. En este caso expondremos un poco ms a profundidad sobre los Actuadores Hidrulicos, sus tipos y funcionamiento.Actuadores Hidrulicos

En ellos, en vez de aire se utilizan aceites minerales a una presin comprendida normalmente entre los 50 y 100 bar, llegndose en ocasiones a superar los 300bar. Existen, como en el caso de los neumticos, actuadores de tipo cilindro y del tipo de motores de aletas y pistones. Sin embargo las caractersticas del fluido utilizado en los actuadores hidrulicos marcan ciertas diferencias con los neumticos.En primer lugar, el grado de compresibilidad de los aceites usados es considerablemente menor al del aire, por lo que la precisin obtenida en este caso es mayor. Por motivos similares, es ms fcil en ellos realizar un control continuo, pudiendo posicionar su eje en todo un rango de valores (haciendo uso de servo control) con notable precisin. Adems, las elevadas presiones de trabajo, diez veces superiores a las de los actuadores neumticos, permiten desarrollar elevadas fuerzas y pares. Por otra parte, este tipo de actuadores presenta estabilidad frente a cargas estticas. Esto indica que el actuador es capaz de soportar cargas, como el peso o una presin ejercida sobre una superficie, sin aporte de energa (para mover el embolo de un cilindro sera preciso vaciar este de aceite). Tambin es destacable su eleva capacidad de carga y relacin potencia-peso, as como sus caractersticas de auto lubricacin y robustez.Frente a estas ventajas existen ciertos inconvenientes. Por ejemplo, las elevadas presiones a las que se trabaja propician la existencia de fugas de aceite a lo largo de la instalacin. Asimismo, esta instalacin es ms complicada que la necesaria para los actuadores neumticos y mucho ms que para los elctricos, necesitando de equipos de filtrado de partculas, eliminacin de aire, sistemas de refrigeracin y unidades de control de distribucin.Estos actuadores se basan, para su funcionamiento, en la presin ejercida por un lquido, generalmente un tipo de aceite. Las maquinas que normalmente se encuentran conformadas por actuadores hidrulicos tienen mayor resistencia mecnica y son de gran tamao, por ello, son usados para aplicaciones donde requieran de una carga pesada. Cualquier tipo de sistema hidrulico se encuentra sellado hermticamente a modo que no permita, de ninguna manera, derramar el lquido que contiene, de lo contraria se corre un gran riesgo. Las principales aplicaciones se encuentran en mquinas troqueladoras, en cargadores y en maquinarias pesada para obras civiles. Este sistema de actuadores se divide en dos grandes grupos:Cilindro Hidrulico.Motor Hidrulico.Tipos de Actuadores Hidrulicos:Existen diferentes tipos de actuadores hidrulicos, entre Los que cabe destacar, por ser su utilizacin ms habitual: Actuador hidrulico de dos pistones del mismo dimetro:Son los utilizados con ms frecuencia por los fabricantes, Reparten por igual la presin a ambas zapatas. Actuador hidrulico con dos pistones de diferente dimetro:Permiten ejercer una presin distinta a cada una de las zapatas. Actuador hidrulico con un pistn:En los sistemas que disponen de dos actuadores hidrulicos por rueda, cada actuador dispondr de un pistn para activar cada una de las zapatas.

Actuador con corrector de frenada incorporado:Tienen la funcin de limitar la presin de frenada hasta unos mrgenes preestablecidos. Est compuesto por un dispositivo de muelle y bola a la entrada del bombn que impide la transmisin de presin.Cilindro Hidrulico

Los cilindros hidrulicos de movimiento lineal son utilizados comnmente en aplicaciones donde la fuerza de empuje del pistn y su desplazamiento son elevados. Se pueden mencionar el cilindro de presin dinmica, cilindro de efecto simple, cilindro de efecto doble y cilindro telescpico, los cuales se detallan a continuacin:Cilindro de Presin DinmicaLleva la carga en la base del cilindro. Los costos de fabricacin por lo general son bajos ya que no hay partes que resbalen dentro del cilindro.

Cilindro de Efecto SimpleUna barra es colocada en un extremo del pistn, cuando la presin es ejercida en la parte contraria al extremo del pistn donde est la barra, esta sube hasta donde la presin lo empuje, ejerciendo una fuerza sobre la barra de contraccin, despus o, el fluido hidrulico empuja en un sentido el pistn del cilindro y una fuerza externa (resorte o gravedad) lo retrae en sentido contrario. El cuerpo del cilindro es la caja externa tubular y contiene el pistn, el sello del pistn y el vstago. Calibre es el trmino usado para indicar el dimetro del pistn. El extremo del pistn del cilindro (algunas veces llamado extremo ciego) se conoce como el extremo de la cabeza. El extremo desde el cual el vstago se extiende y se retrae se conoce como el extremo del vstago.Cilindro de Efecto DobleLos cilindros de doble efecto son aquellos que realizan tanto su carrera de avance como la de retroceso por accin del aire comprimido. Su denominacin se debe a que emplean las dos caras del mbolo (aire en ambas cmaras), por lo que estos componentes s pueden realizar trabajo en ambos sentidos. Sus componentes internos son prcticamente iguales a los de simple efecto, con pequeas variaciones en su construccin. Algunas de las ms notables las encontramos en la culata anterior, que ahora ha de tener un orificio roscado para poder realizar la inyeccin de aire comprimido (en la disposicin de simple efecto este orificio no suele prestarse a ser conexionado, siendo su funcin la comunicacin con la atmsfera con el fin de que no se produzcan contrapresiones en el interior de la cmara).Cilindro TelescpicoLa barra de tipo tubo multietpico es empujada sucesivamente conforme se va aplicando al cilindro aceite a presin. Se puede lograr una carrera relativamente en comparacin con la longitud del cilindro.Motor Hidrulico

Los motores hidrulicos son recomendables en los manipuladores que tienen una gran capacidad de carga, junto a una precisa regulacin de velocidad. En los motores hidrulicos el movimiento rotatorio es generado por la presin. Estos motores los podemos clasificar en dos grandes grupos:El de tipo rotatorio: en el que los engranes son accionados directamente por aceite a presin.El de tipo oscilante: el movimiento rotatorio es generado por la accin oscilatoria de un pistn o percutor; este tipo tiene mayor demanda debido a su mayor eficiencia.Tipos de motores hidrulicosMotores de engranajesSon de tamao reducido y pueden girar en los dos sentidos, pero el par es pequeo, son ruidosos, pueden trabajar a altas velocidades pero de forma anloga a los motores de paletas, su rendimiento cae a bajas velocidades.Motores de paletasTienen la misma estructura que las bombas de paletas, pero el movimiento radial de las paletas debe ser forzado, mientras que en las bombas se debe a la fuerza centrfuga.Motores de pistonesSon los ms empleados de todos ya que se consiguen las mayores potencias trabajando a altas presiones. En funcin de la posicin de los pistones con respecto al eje podemos encontrar:Motores de pistones axiales: Los pistones van dispuestos en la direccin del eje del motor. El lquido entra por la base del pistn y lo obliga desplazarse hacia fuera. Como la cabeza del pistn tiene forma de rodillo y apoya sobre una superficie inclinada, la fuerza que ejerce sobre ella se descompone segn la direccin normal y segn la direccin tangencial a la superficie. Esta ltima componente la obligar a girar, y con ella solidariamente, el eje sobre la que va montada. Variando la inclinacin de la placa o el basculamiento entre el eje de entrada y salida se puede variar la cilindrada y con ella el par y la potencia.Motor de pistones radiales: Los pistones van dispuestos perpendicularmente al eje del motor. El principio de funcionamiento es anlogo al de los axiales pero aqu el par se consigue debido a la excentricidad, que hace que la componente transversal de la fuerza que el pistn ejerce sobre la carcasa sea distinta en dos posiciones diametralmente opuestas, dando lugar a una resultante no nula que origina el par de giro.

ACTUADORES ELCTRICOS

Para que un sistema electrnico de control pueda controlar un proceso o producto es necesario que pueda actuar sobre el mismo. Los dispositivos que realizan esta funcin reciben diversos nombres, entre ellos: accionamientos y actuadores. Los actuadores son elementos importantes en la industria ya que debido a ellos es posible que los robots puedan realizar diversas tareas ya que su misin es generar el movimiento de los elementos de estos segn las rdenes dadas por una unidad de control, cada uno de los sistemas presentan caractersticas, aplicaciones ventajas y desventajas las cuales deben ser tomadas en cuenta para un determinado fin. El actuador elctrico presenta gran control, sencillez y precisin, por tanto son los ms utilizados en los robots industriales actuales. Es por ello que a continuacin se analizaran los conceptos y caractersticas relacionadas a los actuadores elctricos.

Actuador

Un actuador es un dispositivo inherentemente mecnico cuya funcin es proporcionar una fuerza para mover o actuar otro dispositivo mecnico. La fuerza que provoca el actuador proviene de tres fuentes posibles: presin neumtica, presin hidrulica, o fuerza motriz elctrica. Un actuador es un dispositivo capaz de transformar energa hidrulica, neumtica o elctrica en la activacin de un proceso con la finalidad de generar un efecto sobre un proceso automatizado. El actuador recibe la orden de un regulador o controlador y en funcin a ella genera la orden para activar un elemento final de control. Hay cuatro tipos de actuadores: hidrulicos, neumticos, elctricos y mecnicos.Partes ms Comunes en un ActuadorSistema de "llave de seguridad": Este mtodo de llave de seguridad para la retencin de las tapas del actuador, usa una cinta cilndrica flexible de acero inoxidable en una ranura de deslizamiento labrada a mquina. Esto elimina la concentracin de esfuerzos causados por cargas centradas en los tornillos de las tapas y helicoils. Las llaves de seguridad incrementan de gran forma la fuerza del ensamblado del actuador y proveen un cierre de seguridad contra desacoplamientos peligrosos.Pin con ranura: Esta ranura en la parte superior del pin provee una transmisin auto entrante, directo para indicadores de posicin e interruptores de posicin, eliminando el uso de bridas de acoplamiento. (Bajo la norma Namur).

Cojinetes de empalme: Estos cojinetes de empalme barrenados y enroscados sirven para simplificar el acoplamiento de accesorios a montar en la parte superior.Pase de aire grande: Los conductos internos para el pasaje de aire extra grandes permiten una operacin rpida y evita el bloqueo de los mismos.Muoneras: Una muonera de nuevo diseo y de mxima duracin, permanentemente lubricada, resistente a la corrosin y de fcil reemplazo, extiende la vida del actuador en las aplicaciones ms severas.Construccin: Se debe proveer fuerza mxima contra abolladuras, choques y fatiga. Su pin y cremallera debe ser de gran calibre, debe ser labrado con maquinaria de alta precisin, y elimina el juego para poder obtener posiciones precisas. Ceramigard: Superficie fuerte, resistente a la corrosin, parecida a cermica. Protege todas las partes del actuador contra desgaste y corrosin.Revestimiento: Un revestimiento doble, para proveer extra proteccin contra ambientes agresivos. Acople: Acople o desacople de mdulos de reposicin por resorte, o de seguridad en caso de falla de presin de aire. Tornillos de ajuste de carrera: Provee ajustes para la rotacin del pin en ambas direcciones de viaje; lo que es esencial para toda vlvula de cuarto de vuelta.Muoneras radiales y de carga del pin: Muoneras reemplazables que protegen contra cargas verticales. Muoneras radiales soportan toda carga radial.Sellos del pin - superior e inferior: Los sellos del pin estn posicionados para minimizar todo hueco posible, para proteger contra la corrosin.Resortes indestructibles de seguridad en caso de falla: Estos resortes son diseados y fabricados para nunca fallar y posteriormente son protegidos contra la corrosin. Los resortes son clasificados y asignados de forma particular para compensar la prdida de memoria a la cual est sujeta todo resorte; para una verdadera confianza en caso de falla en el suministro de aire.Tipos de Actuadores ElctricosMotor de Corriente Continua: Estos motores son pesados, caros, y necesitan bastante mantenimiento, debido al chisporroteo continuo de las escobillas, No obstante eran la mejor opcin para las aplicaciones que necesitaban controlar la velocidad y/o el para hasta que se desarroll el variador de frecuencias, aparato que subsana estas carencias de los motores asncronos.Motor de Corriente alterna: Son en general motores robustos sencillos, compactos y que necesitan poco mantenimiento. Adems suelen ser ms baratos que los motores de corriente continua para potencias equivalentes, se consideran los motores industriales por excelencia.Motor Universal: Sirven para pequeos electrodomsticos (pequeas potencias), como batidoras, entre otros. Donde se requiere gran velocidad con cargas dbiles. Se puede conectar tanto a corriente continua como a corriente alterna. Estos motores tienen una ventaja, es que alcanza grandes velocidades con poca fuerza. Adems no estn construidos para uso continuo o permanente. Otra dificultad de motores universales en lo que en radio se refiere son a las chispas del colector y las interferencias de radio que ellas llevan consigo o ruido.Motor Pas a Paso: Son dispositivos electromagnticos, rotativos, incrementales que convierten pulsos digitales en rotacin mecnica. La cantidad de rotacin es directamente proporcional a la cantidad de pulsos y la velocidad de rotacin es relativa a la frecuencia de dichos pulsos. Este tipo de motores avanzan a impulsos un ngulo prefijado. Generalmente se utilizan alimentados mediante un dispositivo programable que es el que le suministra los impulsos. Mediante este tipo de motores se consigue un motor de posicin aceptable a bajo costo, siempre y cuando la inercia del sistema sea baja (el sistema tarde poco en acelerar y frenarse).

Bibliografa https://www.google.com.mx/search?q=tipos+de+valvulas+simbolos&biw=1024&bih http://wiki.monagas.udo.edu.ve/index.php/Actuadores_Hidr%C3%A1ulicos http://es.slideshare.net/julio012/capitulo-5-elementos-finales-de-control

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