Circuits pneumàtics

Explica què és la neumàtica i anomena dos aparells o màquines de la vida quotidiana que funcionin amb aire comprimit, indicant quin moviment realitza cadascun.

Anomena els elements bàsics d'un circuit neumàtic senzill i explica amb una frase quina funció compleix cadascun.

En l'esquema de la figura hi ha un element marcat amb ?. Indica quin element és, quina funció compleix i descriu què li passa a la tija del cilindre quan s'acciona i quan es deixa anar.

Anomena tres màquines o serveis del teu entorn que utilitzin aire comprimit (consultori del dentista, benzinera, obres del carrer...) i explica quina feina fa la neumàtica en cadascun.

Explica la diferència entre un cilindre de simple efecte i un de doble efecte, i descriu què s'observa en deixar anar el polsador en cadascun d'ells.

Ordena el recorregut de l'aire en aquest circuit: cilindre, compressor, vàlvula de control. Després, raona per què la vàlvula es col·loca entre la font d'aire i el cilindre i no després d'aquest.

La porta d'un autobús s'obre i es tanca amb un cilindre neumàtic que ha d'empènyer en els dos sentits. Raona quin tipus de cilindre i quin tipus de vàlvula necessita, i per què no valdria un cilindre de simple efecte amb retorn per molla governat per una vàlvula 3/2.

En un taller, la tija d'un cilindre de simple efecte surt amb normalitat en prémer, però torna molt a poc a poc en deixar anar. Analitza almenys tres causes possibles (fuites, molla cansada, vàlvula bruta...) i explica com comprovarien cadascuna.

Abans del circuit se sol col·locar una unitat de manteniment (filtre, regulador de pressió i lubricador). Explica què fa cadascuna de les seves tres parts i què els passa a les vàlvules si l'aire arriba brut o amb la pressió descontrolada.

Un cilindre de doble efecte es controla amb una vàlvula 5/2. Explica amb les teves paraules què signifiquen aquests dos nombres (cinc vies, dues posicions) i com aconsegueix la vàlvula que la tija surti i entri.

Per accionar una premsa d'estampació mitjançant un cilindre pneumàtic, es proposa un circuit elemental amb un polsador manual que commuta una vàlvula monoestable: en prémer baixa la premsa i en deixar anar puja mitjançant una molla.

1. a) Justifica per què aquest disseny incompleix les normatives bàsiques de seguretat de les màquines industrials i quin element pneumàtic de lògica (vàlvula de simultaneïtat o vàlvula «I») s'ha d'incorporar obligatòriament per implementar un comandament bimanual de protecció de l'operari.
2. b) Dissenya el circuit millorat descrivint amb precisió quins components utilitzaries i com connectaries les línies de pressió entre els polsadors, la vàlvula lògica i l'actuador.
3. c) Prediu què passaria si l'operari intenta pontejar el sistema blocant permanentment un dels dos polsadors amb una abraçadora i raona quina condició addicional de sincronisme exigeix la seguretat industrial moderna.

Una oficina tècnica ha de triar el sistema d'accionament (elèctric o pneumàtic) per a dues aplicacions industrials diferents en una fàbrica:

1. Un braç robòtic de posicionament per acoblar microcomponents, que requereix una precisió de 0,1 mm i mantenir cotes intermèdies fixes amb rigidesa.

2. Un empenyedor per a una zona d'envasament en un molí fariner, on l'ambient presenta pols combustible en suspensió i els paquets poden encallar-se sovint contra el topall mecànic.

Per a cadascuna de les dues aplicacions, determina quina de les dues tecnologies has de triar i justifica la teva decisió analitzant: precisió de posicionament, comportament davant del bloqueig per sobrecàrrega mecànica i risc d'ignició en atmosferes explosives.

Dissenya amb paraules un circuit en què dos cilindres es moguin alhora accionats per un únic polsador. Analitza quin problema de sincronització pot aparèixer si l'un carrega més pes que l'altre i com es podria mitigar.

Un operari observa el circuit pneumàtic representat a la figura i afirma que, en la posició de repòs dibuixada, la tija del cilindre es quedarà en un punt intermedi perquè l'aire comprimit entra simultàniament per totes dues cambres i les pressions s'equilibren.

1. a) Rebat raonadament l'afirmació de l'alumne: identifica la vàlvula marcada amb ? (nombre de vies, nombre de posicions i tipus d'accionament/retorn) i dedueix en quina posició exacta es trobarà la tija abans d'accionar el polsador.
2. b) Descriu la seqüència completa de funcionament: explica què passa a cada cambra del cilindre mentre es manté premut el polsador i què succeeix exactament en l'instant en què es deixa de prémer.
3. c) Si la càrrega impulsada avança amb una acceleració excessiva i colpeja el final de cursa, indica quin component auxiliar has d'instal·lar, en quina canonada concreta el col·locaries i en quin sentit per regular únicament la velocitat d'avanç sense alentir el retrocés.