1. INTRODUCCIÓN A LA NEUMÁTICA
LAURA MOMPÓ VÁZQUEZ
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2. INTRODUCCIÓN A LA NEUMÁTICA
De los antiguos griegos procede la
expresión quot;Pneumaquot;, que designa la
respiración, el viento y, en filosofía, también
el alma.
La neumática es la ciencia que estudia la
aplicación del aire comprimido a presión
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3. VENTAJAS DE LA NEUMÁTICA
El aire es de fácil captación y abunda en la tierra
El aire no posee propiedades explosivas, por lo que no existen
riesgos de chispas
Los actuadores pueden trabajar a velocidades razonablemente
altas y fácilmente regulables
Energía limpia
Los cambios de temperatura no afectan en forma significativa
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4. DESVENTAJAS DE LA NEUMÁTICA
Requiere de instalaciones especiales para recuperar el aire
previamente empleado
Las presiones a las que trabajan normalmente, no permiten
aplicar grandes fuerzas
Altos niveles de ruido generados por la descarga del aire hacia la
atmósfera
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5. CARACTERISTICAS DEL AIRE
Características del aire en neumática
Composición: 78% de Nitrógeno, un 21% de Oxigeno y otros
gases como el dióxido de carbono, hidrógeno.
El aire sigue una serie de leyes y tiene unas determinadas
propiedades
LEYES
PROPIEDADES
UNIDADES DEL SI
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6. LEYES
Ley de Boyle-Mariotte A temperatura constante la presión por el
volumen siempre es constante
P1 · V1 = P2 · V2 = P3 V3 = ...
A presión constante, el volumen es
Ley de Gay-Lussac directamente proporcional a su temperatura
absoluta.
V2 / V1 = T2 / T1
Ley de Charles A volumen constante la presión absoluta es
directamente proporcional a la temperatura
absoluta. P1 / T1 = P2 / T2
Ecuación de los gases La ley de Boyle-Mariotte y de Gay Lussac se
perfectos resume en
P1 · V1/ T1 = P2 · V2 / T2 = P3 V3 / T3 = cte
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7. PROPIEDADES
Presión Cociente entre el valor de la fuerza que actúa
perpendicularmente a una superficie y el
área de dicha superficie
P=F/S
Volumen de una fluido que atraviesa una
determinada sección transversal de una
Caudal conducción por cada unidad de tiempo
Q=V/t
Humedad Se llama humedad atmosférica al contenido
de vapor de agua en el aire
•Humedad absoluta
•Humedad relativa
•Grado de humedad
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8. UNIDADES
Unidad Abreviatura Conversión
Newton ( kg.m/s2) N 0,102 kp
Fuerza
Kilopondio kp 9,81 N
Pascal ( N/m2) Pa
Megapascal Mpa
Presión 1.000.000 Pa
Bar Bar
100.000 Pa
Psi( libra/pulgada2) psi
7.000 Pa
Julio (N.m) J 0,102 kp
Trabajo
Kilopondio.metro kpm 9,81 J
Potencia Vatio (N.m/s) W 0,001359 CV
Caballo vapor CV 735,49875 W
Viscosidad Stoke ( m2//s) St
Centistoke cSt 0,01St
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9. CIRCUITO NEUMATICO
Circuito neumático Dispositivo formado por un conjunto de
elementos unidos entre sí a través de los
cuales puede circular el aire comprimido
MOTOR
Esquema circuito
neumático GRUPO
COMPRESOR
Elementos
de
transporte
Regulación
y control
Elementos
de trabajo
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10. GRUPO COMPRESOR
Aumentan la presión del aire para utilizarlo en un circuito neumático
• FILTRO
• COMPRESOR
• MOTOR AUXILIAR
ELEMENTOS
• REFRIGERADOR
• DEPOSITO
• UNIDAD
MANTENIMIENTO
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11. GRUPO COMPRESOR
Unidad de
Deposito mantenimiento
Compresor
Aire
comprimido A la red
de distribución
Refrigerador
Filtro previo
Motor auxiliar
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12. COMPRESOR
Convierten la energía mecánica de un motor en potencial de aire comprimido.
TIPOS:
•Alternativos (Pistón): Simple efecto ó doble efecto. (de una etapa o dos etapas)
•Rotativos: De tornillo. De paletas....
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13. REFRIGERADOR
Es un intercambiador de calor que se utiliza para enfriar el aire comprimido u otro
gas.
•Aire-aire
•Aire agua.
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14. DEPÓSITO
•Se almacena el aire comprimido para ser utilizado cuando sea necesario
•Mantiene un nivel de presión adecuado en el circuito neumático
ELEMENTOS DE SEGURIDAD INCORPORADOS
•Válvula de seguridad
•Manómetro
•Termómetro
•Grifo de purga.
•Una tapa de inspección visual (Boca de hombre
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15. UNIDAD DE MANTENIMIENTO
Una unidad de mantenimiento debe preparar el aire antes de su utilización en
los automatismos neumáticos, encargándose de :
•Eliminar impurezas
•Eliminar humedad
•Lubricar el aire
•Ajustar la presión de trabajo
•FILTRO
ELEMENTOS
•LUBRICADOR
•REGULADOR
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16. ELEMENTOS DE TRANSPORTE
Los elementos de transporte, tuberías y racores, se encargan de la
conducción del aire a todos los elementos del circuito neumático
La red de distribución garantiza la presión y velocidad del aire en todos los
puntos
Mantienen un nivel de presión
• Depósitos adecuado en el circuito
neumático
ELEMENTOS
Tamaño inferior al depósito y
• Acumuladores mantienen la presión en unos
niveles similares en todos los
elementos del circuito
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17. REGULACIÓN Y CONTROL
Elementos encargados de controlar la energía que se transmite a través
del aire hacia los elementos de consumo, tanto la presión como el caudal
del aire comprimido.
Estos elementos de control se designan con el nombre de válvulas.
• Válvulas de control de
dirección (distribuidores).
TIPOS DE
VALVULAS •Válvulas de control de
caudal
•Válvulas antiretorno
•Válvulas de doble efecto
•Válvulas de control de
presión
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18. ELEMENTOS DE TRABAJO
Transforman la energía acumulada en el aire comprimido en energía
mecánica
•ACTUADORES LINEALES
• DEPENDIENDO ( CILINDROS )
CLASIFICACION EL MOVIMIENTO •ACTUADORES
QUE REALIZAN GIRATORIOS:
90º, 180º ….
•TIPO BUZO
• POR SU FORMA •TELESCOPICOS
CONSTRUCTIVA •SIMPLE EFECTO
•DOBLE EFECTO…
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19. CILINDROS
AIRE
ÉMBOLO CILINDRO COMPRIMIDO
FONDO
ABERTURA
A
RER
CAR
VASTAGO
CAMARAS
LONGITUD
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20. CILINDROS SIMPLE EFECTO
En los cilindros de simple efecto el aire empuja al embolo solamente el
sentido de la carrera de avance
Se emplean para trabajos tales como sujeción, expulsión, alimentación en
sistemas automatizados, etc.
De simple efecto. Retorno por
fuerza externa.
SIMBOLOS
De simple efecto. Retorno por
muelle.
De simple efecto. Telescopico
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21. CILINDROS DOBLE EFECTO
Tienen dos tomas de aires y pueden producir movimiento de avance y
retroceso
Los cilindros de doble efecto se utilizan para producir movimientos rectilíneos
de vaivén, que encuentran aplicación en el carro de avance de máquinas-
herramientas, para llevar a cabo el movimiento de retorno con carga.
De doble efecto.
SIMBOLOS De doble efecto con
amortiguador
De doble efecto con doble vástago.
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22. VALVULAS DISTRIBUIDORAS
Se encargan de gobernar la dirección y el sentido en que debe circular el
aire comprimido,
•TIPO DE VALVULA
Se indica mediante
•SENTIDO
flechas en el interior de
CIRCULACION AIRE cada cuadro
IDENTIFICACION Y
Orificio de utilización
REPRESENTACION
•CONEXIONES
Salida de escape Conexión a la fuente
de aire comprimido
Mando Retorno
•MANDO Y RETORNO
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23. TIPOS DE VÁLVULAS
Se representa por dos cifras
•La primera indica número de orificios o vía que es el número de orificios
practicados en la válvula con objeto de permitir el desvío del aire en una u
otra dirección.
•La segunda número de posiciones de que indica el número de formas de
conexión de las conducciones que llegan a la válvula.
Las posiciones las válvulas distribuidoras se representan por medio de cuadrados
EJEMPLOS VÁLVULAS
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24. MODOS DE MANDO Y RETORNO
•Manuales.- Mediante acción directa del pie ó la mano podemos variar la posición de
la válvula a través de pulsadores palancas ó pedales.
•Mecánicos.- La válvula no se acciona directamente, sino mediante la acción de
resortes o rodillos de palpación.
•Eléctricos.- Funciona normalmente por medio de una señal eléctrica aplicada a un
solenoide (electroimanes), llamándose electro- válvula. Se utilizan para accionar
válvulas a distancia de una manera fácil y sencilla.
•Neumáticos o hidráulicos.- Se acciona la válvula por la presencia de aire ó aceite a
presión aplicados en sus extremos
SIMBOLOS
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25. SIMBOLOS MODOS DE MANDO Y RETORNO
Mando Manual Mando
neumático
Mando
Mando por eléctrico
palanca
Mando por Retorno por
pulsador resorte
Mando por Retorno
pedal neumático
Mando por Retorno
roldana eléctrico
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26. EJEMPLOS VÁLVULAS
Orificio de utilización
Válvula 2/2
Orificio de entrada de aire a presión
Orificio de utilización
Válvula 3/2
Orificio de escape
Orificio de entrada de aire a presión
Orificio de utilización
Válvula 5/2
Orificio de escape
Orificio de escape
Orificio de entrada de aire a presión
Válvula 3/3 Válvula 4/2 Válvula 4/3
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27. OTRAS VÁLVULAS
ANTIRETORNO Cierran por completo el paso del aire comprimido en un
sentido y lo dejan libre en el contrario
CONTROL DE Las válvulas de control de caudal dosifican la cantidad de
CAUDAL fluido que pasa por ellas en la unidad de tiempo
REGULADOR El aire comprimido puede circular hacia los lugares de
UNIDIRECCIONAL utilización únicamente a través del regulador
CONTROL DE Se mantiene la presión regulada desde un valor nulo
PRESIÓN hasta otro máximo que corresponde al valor de la
presión de alimentación
SELECTORA Tienen tres orificios de entrada y un pistón que se
desplaza para bloquear una u otra entrada
ESCAPE RAPIDO SIMULTANEIDAD
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