Actuadors i vàlvules

Un cilindre pneumàtic és un element de construcció senzilla, de baix cost i molt fàcil d’instal·lar. El diàmetre del cilindre i la pressió de treball determinen la força màxima que podrà fer.

Hi ha una gran varietat de cilindres:

• Cilindres d’efecte simple.
  • Cilindre sense molla.
  • Cilindre amb molla, ressort d’entrada.
  • Cilindre amb molla, ressort de sortida.
  • Cilindres elàstics.
• Cilindre d’efecte doble:
  • Cilindre amb amortiment.
  • Cilindre de tija doble.
  • Cilindre en tàndem.
  • Cilindre multiposicional.
  • Cilindre amb unitat de bloqueig.
  • Cilindre sense tija.
  • Cilindre rotatiu i actuador semigiratori.
  • Pinces pneumàtiques.

Els cilindres d’efecte simple només reben l’aire per una connexió. Això vol dir que nomes poden fer força en un sentit. El retorn del cilindre s’encarregarà de fer-lo una molla, una membrana o la càrrega mateixa. Normalment el seu recorregut és curt.

Les aplicacions més utilitzades són:

• Alliberar peces
• Bifurcar
• Subjectar
• Expulsar

En aquest tipus de cilindre hem de donar pressió a la seva connexió (B de la figura) per tal que faci el moviment.

Perquè torni a la posició inicial, ha d’actuar a sobre seu la gravetat o una força externa. És un cilindre que només fa força en un sentit i normalment el seu recorregut no arriba a més de 100 mm.

En la figura podeu veure la representació d’un cilindre d’efecte simple sense molla; observeu que el punt marcat amb la A, tot i que sembla una connexió, és un drenatge de l’aire que és expulsat del cilindre quan aquest és mou. Si aquest drenatge A estigués tancat, quan donem pressió en B per moure el pistó, es crearia una contrapressió que dificultaria la sortida del pistó. També podem veure que quan deixem de donar pressió pel punt B, el pes que es troba damunt el cilindre farà retrocedir el pistó.

Els cilindres d’efecte simple amb molla tenen sempre una posició de repòs que serà aquella a la qual el porta la molla. En la figura podeu veure la representació d’un cilindre d’efecte simple amb molla. Observeu que perquè el cilindre faci el treball, s’ha de donar pressió per B, amb la qual cosa el cilindre farà un recorregut. Per tal que retorni, només s’ha de treure pressió del punt B i la molla s’encarregarà que el cilindre retorni a la seva posició inicial. També podem apreciar que el punt A serveix per drenar l’aire que surt del cilindre quan aquest guanya a la força de la molla. Si quan surt el cilindre tapeu el punt A es crearà una contrapressió que evitarà que el cilindre pugui sortir del tot. De manera semblant quan el cilindre retorna per la força de la molla, si tapeu el punt A es crearà una força de buit que no deixarà retornar del tot el cilindre.

El cilindre representat en la figura és un cilindre d’efecte simple amb molla i retorn d’entrada; això vol dir que quan no li donem pressió per B la molla fa que entri. Hi ha altres cilindres d’efecte simple amb molla que s’anomenen de ressort de sortida; això vol dir que quan no li donem pressió la molla fa que el cilindre surti.

És un tipus de cilindre d’efecte simple. Podríem dir que hi ha tres tipus de cilindres elàstics:

1. Cilindre de membrana
2. Cilindre de molla
3. Múscul pneumàtic

En la figura podeu veure representats els tres tipus de cilindres elàstics.

El cilindre de membrana (figuraa), tal com podem apreciar, s’utilitza per a recorreguts curts i la seva aplicació principal és la de subjectar objectes.

El cilindre de molla (figurab) es pot moure en qualsevol direcció a causa de la seva elasticitat. Heu de tenir molta cura de limitar l’extensió del cilindre. Mai no s’han de pressuritzar sense càrrega, ja que podria provocar danys a màquines i operaris. Es poden utilitzar com a molles d’aire i són ideals per aïllar les vibracions de les càrregues suportades en un cilindre d’una gran superfície, la qual cosa permet que faci forces grans i, per tant, que pugui aixecar objectes de molt de pes, com cotxes, rails de trens, etc.

El múscul pneumàtic (figurac) és un tipus de cilindre d’efecte simple que s’utilitza en moltes aplicacions, com per exemple aixecar pesos, frens, com a esmortidor en càrregues, vibrador, etc.

Els cilindres d’efecte doble constructivament són molt semblants als d’efecte simple, amb la diferència que no tenen molla de reposició i a més tenen dos punts de connexió, que seran alternativament entrada i sortida d’aire.

Tenen l’avantatge, respecte al d’efecte simple, que poden fer treballs en els dos sentits i que els recorreguts obtinguts són més grans.

La força que fa un cilindre és proporcional a la pressió i a la secció. En un cilindre d’efecte doble amb tija, com que quan surt té una secció més gran que quan retrocedeix, la força que farà a la sortida serà més gran; en canvi, la velocitat quan retorni serà més gran que quan surti, ja que la cambra d’aire que es forma en entrar és més petita que la que es forma en sortir, i amb el mateix cabal trigarà menys temps a omplir la cambra de retorn.

En la figura podeu veure la representació d’un cilindre d’efecte doble quan entra i quan surt; observeu en la figura del cilindre entrant, que perquè el pistó del cilindre entri s’ha de donar aire a pressió per la connexió B i obrir la connexió A per a l’escapament de l’aire. En canvi, podeu observar en la imatge del cilindre sortint, que perquè el cilindre surti s’ha de donar aire a pressió per la connexió A i obrir la connexió B per a l’escapament.

El cilindre amb amortiment pertany al grup dels d’efecte doble, i a més té amortiment regulable, que porten molts cilindres i serveix per evitar els cops secs quan un cilindre acaba el seu recorregut.

En la figura podeu veure la representació d’un cilindre d’efecte doble amb amortiment; podeu veure on hi ha la lletra D que la tija és una mica més gruixuda. Quan doneu pressió en A, la tija comença a sortir fins que la part D arriba a taponar la sortida directa d’aire; això fa que es formi un coixí d’aire que frena la sortida del cilindre, i llavors l’aire només pot sortir pel forat C, que està escanyat per un cargol, cosa que fa que aquest últim recorregut el faci a una velocitat més baixa, amb la qual cosa en queda esmorteïda l’arribada.

A vegades, en cilindres petits, s’utilitza un amortidor elàstic, que consisteix en un anell elàstic de goma col·locat en l’èmbol, que s’encarrega d’absorbir el xoc; en aquest cas és un amortidor fix.

Un altre tipus d’amortidor és l’hidràulic, que s’utilitza en aplicacions en què hi ha problemes de frenada de massa. La col·locació és exterior i actuen directament sobre la massa mòbil.

El cilindre en tàndem consisteix en un conjunt de dos cilindres d’efecte doble. En la figura podeu veure la representació d’un cilindre en tàndem; observeu-ne el disseny i comproveu que l’aplicació a la vegada de pressió en els dos èmbols pels punts A i C, li permet, quan surt, gairebé duplicar la força. Quan apliquem pressió al mateix temps a les connexions A i C, la força quedarà duplicada, i tot això seria respecte a l’ús d’un sol cilindre del mateix diàmetre.

Aquest tipus de cilindre s’utilitzarà en els casos que ens faci falta molta força i ens trobem que tenim poc espai. No ens caldrà un cilindre amb un diàmetre gran, però ens farà falta més espai pel que fa a la seva longitud.

El cilindre amb tija doble presenta la particularitat que té una tija per cada costat. Un gran avantatge d’aquest tipus de cilindre és que permet esforços transversals més grans, ja que la tija està molt més ben recolzada pel fet de tenir guies pels dos costats. En ser iguals els èmbols i, per tant, les dues seccions de treball, les forces, tant quan el cilindre surt com quan entra, són iguals. En la figura podeu veure la representació d’un cilindre amb tija doble.

La tija pot tenir un forat transversal, la qual cosa permet que passi pel mig qualsevol cable o tub que ens interessi. Moltes vegades el forat s’utilitza per connectar una ventosa al final de la tija, i es fa servir com a conducte per produir el buit.

Els cilindres multiposicionals estan formats per dos o més cilindres d’efecte doble. En el cas d’un cilindre multiposicional de quatre posicions, està format de dos cilindres d’efecte doble, i normalment un cilindre té el doble de recorregut que l’altre. En la figura podeu veure la imatge d’un cilindre multiposicional i l’esquema amb les quatre posicions que pot obtenir actuant de la manera següent:

1. Donar pressió al punt 1 del cilindre A i al punt 4 del cilindre B
2. Donar pressió al punt 2 del cilindre A i al punt 4 del cilindre B
3. Donar pressió al punt 1 del cilindre A i al punt 3 del cilindre B
4. Donar pressió al punt 2 del cilindre A i al punt 3 del cilindre B

A vegades, és un inconvenient el fet que un cilindre gairebé dupliqui la seva longitud quan està expandit, sobretot en recorreguts llargs. En aquests casos s’aconsella fer servir els cilindres sense tija. Podeu trobar dues variants de cilindres sense tija:

a) Cilindres sense tija de transmissió magnètica. En aquest cas l’èmbol no està enganxat al carro i utilitza la força magnètica per moure’l. L’èmbol té uns imants i és mogut per l’aire lliurement per dins de la camisa (mitjançant les connexions A i B) i gràcies a aquests imants arrossega magnèticament al carro, que també té d’altres imants. Un inconvenient és que no pot arrossegar grans masses, ja que es podrien desacoblar els imants de l’èmbol i del carro. En la figura podeu veure la representació d’un cilindre sense tija i de transmissió magnètica.

b) Cilindres sense tija de transmissió mecànica. En aquest cas l’èmbol està enganxat físicament al carro. L’èmbol es mou lliurement per l’interior de la camisa i arrossega el carro per l’exterior. Mitjançant una junta coberta d’un fleix metàl·lic es cobreix la ranura oberta en la camisa, i això fa que el cilindre tingui un tancament hermètic. En la figura podeu veure la representació d’un cilindre sense tija i de transmissió mecànica.

Mitjançant l’aire comprimit, a més de poder treballar amb moviments lineals, també es poden aconseguir moviments rotatius. Els elements que provoquen aquests moviments són:

• Cilindre rotatiu. En aquest cas, la tija té un perfil de cremallera que a la vegada activa una roda dentada; això fa que quan es mou la tija es transformi el moviment lineal en moviment circular en la roda dentada. En aquest tipus de cilindre es pot aconseguir un angle de gir de 360º cap a l’esquerra o cap a la dreta. En la figura podeu veure la representació d’un cilindre rotatiu.

• Actuador semicircular (figura). Aquest actuador està compost per una aleta que gira al voltant d’un eix; quan li arriba pressió per un costat es provoca el moviment de l’aleta i, per tant, el moviment de l’eix. Com que és un cilindre d’efecte doble, si li entra aire per l’altra banda, l’eix girarà en sentit contrari. Es pot aconseguir un angle de gir de 270° cap a la dreta o cap a l’esquerra. Normalment porta uns bloquejos per regular l’angle que ha de fer.

Un altre tipus de cilindre d’efecte doble és la pinça pneumàtica, en la qual també es troben les dues connexions d’aire. La seva funció més normal és la d’agafar i deixar peces, i normalment estan associades a d’altres cilindres, que són els encarregats de portar la peça agafada d’un lloc a un altre.

En la figura podeu veure la imatge de diferents tipus de pinces, adaptades als diferents tipus de subjecció que poden interessar en funció de la peça que cal manipular:

• Pinces pneumàtiques d’obertura de 180°
• Pinces pneumàtiques d’obertura paral·lela
• Pinces pneumàtiques de tres dits autocentrants
• Pinces pneumàtiques d’obertura angular

La unitat de força que s’utilitza normalment en el càlcul de cilindres és el newton (N) o el kilogram força (kgf) i la unitat de pressió és el bar.

A continuació es detallen les equivalències:

• 1 bar són 10 N/cm²
• 1 bar són 1 kgf/cm²
• 1 bar són 14,5 psi

La relació entres les unitats de força és la següent:

10 N = 1 kgf

La força teòrica desenvolupada per un cilindre quan surt es calcula multiplicant l’àrea efectiva de l’èmbol per la pressió aplicada. Per facilitar el càlcul, posarem la pressió en N/cm²; per fer això hem de multiplicar la pressió aplicada per 10. Per exemple, si tenim una pressió de 6 bars, l’expressarem com 60 N/cm².

A on:

• F_surt = força desenvolupada, expressada en Newtons
• P = pressió aplicada a la superfície, expressada en N/cm²
• D = diàmetre de l’èmbol, expressat en cm

La força teòrica desenvolupada quan un cilindre entra es calcula multiplicant l’àrea efectiva de l’èmbol per la pressió de treball.

L’àrea efectiva de l’èmbol quan entra serà més petita que quan surt, ja que li hem de restar la superfície de la tija. Això implica que com que té menys secció en entrar que en sortir, la força que farà també serà més petita.

A on:

• F_entr = força desenvolupada expressada en Newtons
• P = pressió aplicada a la superfície, expressada en N/cm²
• D = diàmetre de l’èmbol, expressat en cm
• d = diàmetre de la tija, expressat en cm

Amb tot això, si volem saber la força real, hauríem de descomptar un 10% al valor que obtinguem; aquest 10% serien pèrdues per fregament.

Si donem pressió al mateix temps a les dues connexions del cilindre, l’èmbol sortirà. Només en els casos de cilindres de doble tija o sense tija l’èmbol es queda aturat, ja que les dues seccions són iguals i, per tant, les forces són les mateixes, amb la qual cosa es manté en equilibri.

Les vàlvules s’encarreguen d’encaminar l’aire comprimit per les diferents vies dels cilindres fent que entri o surti. Segons el seu funcionament es classifiquen en:

• Vàlvules distribuïdores (de vies).
• Vàlvules de bloqueig.
• Vàlvules de pressió.
• Vàlvules d’estrangulació.
• Vàlvules de tancament.

Els símbols gràfics segons l’ISO 1219 representen el funcionament de les vàlvules, no la seva construcció. En la figura podeu veure la representació gràfica de les diferents parts d’una vàlvula.

En la taula teniu les diferents maneres d’identificar les connexions de les vàlvules.

En la figura podeu veure les diferents maneres de numerar el pilotatge pneumàtic en funció la manera de donar pressió.

a) Si quan donem pressió s’uneixen les connexions 1 i 2, el pilotatge tindrà el número 12

b) Si quan donem pressió tallem les connexions 1 i 2, el pilotatge tindrà el número 10. Aquesta numeració només es fa servir a les vàlvules 3/2

c) Aquí podem veure els dos casos anteriors

d) Si quan donem pressió s’uneixen les connexions 1 i 4, el pilotatge tindrà el número 14

Les vàlvules de control direccional són elements que serveixen per distribuir l’aire comprimit segons les nostres necessitats. Fan la distribució obrint o tancant el pas de fluid pels diferents orificis.

Les característiques generals de les vàlvules són:

• El nombre de vies. Orificis de què disposa la vàlvula per distribuir l’aire comprimit. Poden ser de 2, 3, 4 i 5 vies.
• El nombre de posicions. Nombre d’estats diferents que la vàlvula pot adoptar. Poden tenir 2 o 3 posicions.

En funció del nombre d’estats estables que pot adoptar s’anomenen:

• Monoestables: tenen només una posició estable amb un únic comandament i retorna a la seva posició inicial per l’acció d’una molla.
• Biestables: tenen dues posicions estables amb dos comandaments.

Quan estem en un entorn industrial amb molts cilindres funcionant a la vegada, es crea una contaminació acústica molt important que va en contra de la salut dels treballadors. Aquest soroll és creat per l’aire en sortir a l’atmosfera; per evitar o minimitzar aquest efecte s’utilitzen els silenciadors. Aquests elements normalment van roscats als escapaments de les vàlvules (connexions 3 i 5). Poden ser de plàstic o de material sintètic i la forma que tenen normalment és cilíndrica o rectangular.

La vàlvula 2/2 obre o talla el pas d’aire entre dos punts. Pot ser normalment oberta o normalment tancada.

La normalment oberta, en repòs, és a dir, sense accionar, deixa passar l’aire entre les connexions 1 i 2 i si s’acciona talla el pas d’aire.

La normalment tancada, en repòs, no deixa passar l’aire entre les connexions 1 i 2 i si s’acciona deixarà passar l’aire d’un punt a l’altre.

En la figura podeu veure representats els dos estats d’una vàlvula 3/2 normalment tancada en repòs. En el dibuix de l’esquerra la vàlvula està en repòs, és a dir, sense accionar; podeu veure que la molla espitja la bola cap a dalt, la qual cosa provoca que la connexió 1 (pressió) quedi tancada i per tant l’aire no pugui passar. A més, l’aire que pugui venir del cilindre anirà de la connexió 2 a la connexió 3 (escapament cap a l’atmosfera).

En el dibuix de la dreta podeu veure que si s’exerceix una força sobre l’èmbol, aquest queda tancat sobre la bola i per tant l’escapament queda bloquejat; al mateix temps, podeu veure que s’uneixen les connexions 1 i 2, i això provoca que l’aire a pressió entri a la connexió 1 i surti per la 2. És una vàlvula normalment petita i que s’utilitza molt en circuits de pilotatge com a cap de cursa.

En la figura podeu veure representats els dos estats d’una vàlvula 3/2 normalment tancada en repòs. En el dibuix de l’esquerra la vàlvula està en repòs, és a dir, sense accionar; podeu veure que una petita molla espitja l’èmbol que és a baix cap a dalt, i això provoca que la connexió 1 es mantingui taponada mentre que l’aire a pressió, que arriba a la connexió 2, surt per la connexió 3.

En el dibuix de la dreta podeu veure que si s’exerceix una força sobre l’èmbol, aquest fa que la connexió d’aire a pressió que entra per la connexió 1 surti per la connexió 2.

En la figura podeu veure la representació d’una vàlvula de 3 vies i 2 posicions amb l’accionament pneumàtic; això vol dir que perquè canviï de posició heu d’aplicar aire a pressió en la connexió 12. Quan deixeu de donar pressió a la connexió 12, la molla farà que la vàlvula torni a la seva posició de repòs i, per tant, quedi comunicada la connexió 2 amb la 3.

Aquesta vàlvula té dues posicions i cinc connexions, dues de les quals són escapaments. Una característica d’aquesta vàlvula és el seu moviment transversal quan és accionada. La força d’accionament és petita ja que només ha de vèncer el lliscament.

Per aconseguir una posició, s’ha d’aplicar pressió a la connexió de pilotatge 12; llavors l’èmbol es desplaça, amb la qual cosa la pressió que arriba a la connexió 1 sortirà per la connexió 2 i l’aire utilitzat en el cilindre entrarà per la connexió 4 i sortirà per l’escapament 5.

Per canviar de posició, s’ha d’aplicar pressió a la connexió de pilotatge 14, i llavors la pressió que arriba a la connexió 1 sortirà per la connexió 4 i l’aire utilitzat en el cilindre entrarà per la connexió 2 i sortirà per l’escapament 3.

Si s’aplica simultàniament pressió a les connexions 12 i a la 14, predominarà sempre la primera ordre rebuda.

En la figura podeu veure la representació d’una vàlvula i els símbols corresponents a les dues posicions que pot tenir la vàlvula.

Aquesta vàlvula té tres posicions i cinc connexions. És una vàlvula monoestable, ja que només té una posició estable; quan no hi hagi pressió als punts 14 i 12, la molla s’encarregarà de portar l’èmbol a la posició estable, que és la central.

Hi ha tres tipus de connexió en posició central:

• Centres tancats. En aquest cas la pressió queda bloquejada en l’entrada 1 i els conductes 2 i 4 que van al cilindre queden amb pressió. En la figura teniu la representació d’una vàlvula 5/3 amb centres tancats i els símbols corresponents.

• Connexió directa de pressió a les dues sortides. Aquesta connexió només és valida per bloquejar en una posició un cilindre d’efecte doble sense tija, mantenint-lo a la pressió de treball a les dues bandes del cilindre. No serveix per a un cilindre d’efecte doble amb tija, ja que a causa de les diferències de secció a les dues bandes del cilindre, hi hauria més força a una banda que a l’altra i el cilindre acabaria sortint. En la figura teniu la representació d’una vàlvula 5/3 amb pressió directa a les sortides i el símbol corresponent.

• Connexió de les dues sortides als escapaments. Aquest tipus de connexió s’utilitzarà quan interessi que les dues bandes del cilindre quedin descarregades de pressió, amb la qual cosa en la posició central es podria moure amb la mà. En la figura teniu la representació d’una vàlvula 5/3 amb connexions de les sortides als escapaments i el símbol corresponent.

A més de les vàlvules de posicionament que serveixen per fer els moviments dels cilindres, són necessàries altres vàlvules per dur a terme diferents funcions dintre d’un circuit pneumàtic:

• Vàlvula antiretorn.
• Vàlvula selectora de circuit.
• Vàlvula de simultaneïtat.
• Vàlvules de regulació de cabal.

Una vàlvula antiretorn és un tipus de vàlvula que deixa circular l’aire només en un dels sentit, i bloqueja el contrari.

En la figura podeu veure la representació dels dos estats d’una vàlvula antiretorn. Observeu, per una banda, que quan la pressió d’aire circula d’esquerra a dreta (figuraa) impacta sobre la superfície d’una peça i crea una força que guanya la força de la molla, això fa que l’antiretorn es desplaci i l’aire pugui passar lliurement cap a la dreta.

Per altra banda, quan la pressió d’aire entra de dreta a esquerra (figurab) es crea una força que empeny encara més l’antiretorn amb la seva base i, per tant, queda tancat el pas d’aire.

La vàlvula selectora de circuit s’anomena també vàlvula O, ja que fa la funció lògica en paral·lel. Té tres connexions de les quals dues són entrades de pressió d’aire (connexions 1) i una és sortida (connexió 2).

En la figura podeu veure la representació dels dos estats d’una vàlvula selectora de circuit, i podeu comprovar que si s’aplica pressió a una de les dues connexions d’entrada o a totes dues, donarà pressió a la connexió de sortida. Si s’aplica pressió per les dues entrades i són pressions diferents, la pressió que tindríem de sortida seria la corresponent a l’entrada de més pressió.

La vàlvula de simultaneïtat s’anomena també vàlvula Y, ja que fa la funció lògica en sèrie. Té tres connexions, de les quals dues són entrades de pressió d’aire (connexions 1) i una és de sortida (connexió 2).

En la figura podeu veure la representació dels dos estats d’una vàlvula de simultaneïtat i podeu comprovar que si s’aplica pressió només a una de les dues connexions d’entrada no hi haurà pressió per la sortida; per tenir pressió per la sortida, s’ha d’aplicar pressió a les dues entrades al mateix temps. Si s’aplica pressió per les dues entrades i són pressions diferents, la pressió que tindríem de sortida seria la corresponent a l’entrada de menys pressió.

En la figura podeu veure la representació d’una vàlvula reguladora de cabal, el símbol corresponent i la imatge d’una vàlvula real. Aquesta vàlvula es compon d’un regulador de cabal bidireccional i, en paral·lel, té un antiretorn. L’aire a pressió, quan circula en direcció d’esquerra a dreta, no pot passar per l’antiretorn i passarà escanyat pel forat que regula el cargol del 0 al 100%; en canvi, quan circuli de dreta a esquerra, passarà lliure per l’antiretorn i no es regularà, per tant només regularà el cabal en un sol sentit.

És molt important conèixer els símbols dels components pneumàtics. En la taula es representen els símbols dels components generals, en la taula els símbols dels actuadors, en la taula els símbols de les vàlvules i en la taula els tipus d’accionament.

Elements generals

Símbol	Descripció
	Font d’aire comprimit (alimentació pneumàtica)
	Compressor
	Unitat de manteniment (representació desenvolupada)
	Refrigerador assecador
	Lubrificador
	Vàlvula reguladora de pressió de 3 vies amb manòmetre
	Manòmetre
	Unitat de manteniment (representació simplificada)

Actuadors

Símbol	Descripció
	Cilindre d’efecte simple (ressort d’entrada)
	Cilindre d’efecte simple (ressort de sortida)
	Cilindre d’efecte doble amb amortidor regulable
	Cilindre d’efecte doble amb imant per a detectors
	Cilindre d’efecte doble amb doble tija
	Cilindre d’efecte doble sense tija
	Cilindre multiposicional de tres posicions
	Cilindre de tija doble (antigir)
	Motor pneumàtic de dos sentits
	Actuador angular semigiratori
	Ventosa

Vàlvules distribuïdores

Símbol	Descripció
	Vàlvula 2/2 normalment tancada T4-1
	Vàlvula 2/2 normalment oberta T4-2
	Vàlvula 3/2 normalment tancada T4-3
	Vàlvula 3/2 normalment oberta T4-4
	Vàlvula 5/3
	Vàlvula 5/3 amb centre tancat
	Vàlvula 5/3 amb centres amb sortida de pressió
	Vàlvula 5/3 amb centres amb sortides connectades a escapament
	Vàlvula d’escapament ràpid
	Vàlvula selectora de circuit
	Vàlvula de simultaneïtat
	Vàlvula antiretorn
	Vàlvula antiretorn pilotada
	Vàlvula reguladora de cabal bidireccional
	Vàlvula reguladora de cabal unidireccional
	Vàlvula de buit o vacuòstat pneumàtic
	Canonada de succió de buit o Venturi

Tipus d’accionament

Símbol	Descripció
	Accionament manual (símbol general)
	Accionament manual amb enclavament
	Polsador
	Palanca
	Pedal
	Èmbol
	Cap de cursa que s’amaga (detecta només un sentit)
	Cap de cursa servopilotat (detecta els dos sentits)
	Accionament per aire
	Accionament per aire servopilotat
	Accionament per electrovàlvula (solenoide)
	Accionament elèctric i manual servopilotat
	Retorn per molla
	Centrat per molla

Les electrovàlvules són els elements que fan d’enllaç entre el circuit elèctric de comandament i el circuit pneumàtic que actua directament sobre els cilindres.

Depenent del tipus de cilindre que s’hagi de moure s’utilitzarà un tipus d’electrovàlvula o una altra. Si es vol moure un cilindre d’efecte simple s’utilitzarà una electrovàlvula de tres vies i dues posicions (3/2); també se’n pot utilitzar una de cinc vies i dues posicions tapant un forat de sortida i, si es vol moure un cilindre d’efecte doble, s’utilitzarà una electrovàlvula de cinc vies i dues posicions (5/2).

En la figura podeu veure el circuit electropneumàtic d’un cilindre d’efecte simple comandat per una electrovàlvula 3/2. Podeu veure en el dibuix de la dreta que en accionar el polsador arriben 24 volts a la bobina; això fa que es produeixi un camp magnètic que provoca que una part magnètica mòbil es desplaci, guanyi la molla i faci, per tant, que la vàlvula canviï de posició. Quan deixem d’accionar el polsador, no arriben els 24 volts a la bobina i, per tant, deixa de ser imant, amb la qual cosa la molla espitja la vàlvula fins a la posició inicial, tal com es veu en el dibuix de l’esquerra.

En la figura podeu veure l’estructura física d’una electrovàlvula 3/2. Aquesta vàlvula té servopilotatge; això vol dir que la bobina no actua de manera directa sobre l’èmbol que provoca l’obertura de la vàlvula. Quan la bobina està activada, atrau un petit èmbol metàl·lic que dóna pas a l’aire a pressió; aquest aire a pressió incideix sobre la superfície de l’èmbol principal de la vàlvula i això provoca una força que fa que l’èmbol es desplaci i la vàlvula canviï de posició, amb la qual cosa la connexió 3 queda tancada i l’aire a pressió passa de la connexió 1 a la 2.

En la figura podeu veure el circuit electropneumàtic d’un cilindre d’efecte doble comandat per una electrovàlvula 5/2 quan l’electrovàlvula està activada i quan està desactivada.

També podeu veure en el dibuix de l’estructura física com es fa el desplaçament de la corredissa per efecte de la pressió de pilotatge en funció de l’estat de la bobina, activada o desactivada.

Les tècniques de buit s’utilitzen per poder agafar de manera pneumàtica peces llises i hermètiques. Per aconseguir el buit, es poden utilitzar dues tècniques:

• Producció de buit mitjançant l’ús d’un aparell de Venturi.
• Producció de buit mitjançant una bomba de buit.

Es pot aconseguir el buit de manera electropneumàtica per l’efecte Venturi.

En la figura podeu veure l’esquema de funcionament d’una unitat de buit que està formada per tres parts:

1. Venturi amb l’electrovàlvula de buit. Quan s’activa l’electrovàlvula l’aire passa pel venturi i surt pel conducte A. El venturi té una part molt prima per la qual l’aire passa a molta velocitat cap al conducte A, i això fa que es generi una depressió que fa que a través de la ventosa pugui passar aire per sortir pel conducte A.
2. Vacuòstat (detector de buit). Quan una peça tapona la ventosa, es crearà el buit i per tant el vacuòstat donarà un senyal elèctric que voldrà dir que la peça està agafada per la ventosa. Normalment el vacuòstat porta un cargol per poder regular el nivell de buit que ens interessa que detecti en cada cas. La regulació dependrà del tipus de peça que hagi de subjectar la ventosa.
3. Electrovàlvula de bufat. Per agilitzar el procés, quan vulguem deixar la peça, no cal només deixar de fer el buit, sinó que fem un bufat, per assegurar-nos que la peça no queda enganxada, d’això s’encarrega l’electrovàlvula de bufat. A continuació de l’electrovàlvula de bufat tenim un regulador de cabal bidireccional que s’encarrega de regular que el bufat sigui més fort o més fluix.

En la figura podeu veure l’esquema de funcionament d’una bomba de buit.

Aquesta bomba està formada per tres parts:

1. Buit. El buit en aquest cas s’aconsegueix mitjançant una bomba de buit. Connectat a la bomba tenim un regulador de buit per tal que es pugui treballar amb el nivell de buit que faci falta. Finalment, tenim l’electrovàlvula de buit, que quan estigui activada farà que l’aire sigui xuclat per la ventosa.
2. Vacuòstat (detector de buit). Quan una peça taponi la ventosa es crearà el buit i, per tant, el vacuòstat donarà un senyal elèctric que voldrà dir que la peça està agafada per la ventosa.
3. Electrovàlvula de bufat. Estarà connectada a pressió i servirà per deixar la peça amb rapidesa i seguretat.

Una ventosa és un element actuador pneumàtic que s’utilitza per agafar i transportar peces llises fent el buit (xapes, paper, cartró, vidres, etc.). Hi ha tot un ventall diferent de ventoses.

Us podeu trobar una gran varietat de ventoses. N’hi ha de goma dura, tova, de llavi simple, doble, múltiple. L’elecció de la ventosa dependrà de l’aplicació en la qual s’hagi de fer servir, la força que hagi de fer, etc. En la figura teniu imatges de diferents tipus de ventoses.