Neumática

1. UNIDAD 3: SISTEMAS
NEUMÁTICOS
Contenidos de la unidad 3
3.1 Partes de un sistema
Neumático
3.2 Reguladores y
controladores de energía
(Válvulas y actuadores)
3.3 Compresores
3.4 Accesorios y cañerías
3.5 Simbología Aplicada
3.6 Circuitos neumáticos

2. Introducción
Los circuitos eléctricos, los circuitos neumáticos e hidráulicos comparten elementos similares en cuanto
a la función que desempeñan en el conjunto:
➢ Elemento generador de energía: En el circuito eléctrico, dicho elemento es la pila o batería; en el
circuito neumático, el compresor, y en el hidráulico, la bomba.
➢ Elemento de transporte: son los conductos que unen los elementos del circuito. En el circuito
eléctrico, son los cables o hilos. En los circuitos neumáticos e hidráulicos, son las tuberías y
conductos por los que se canaliza el aire o el aceite, respectivamente.
➢ Actuadores: son los elementos que transforman la energía recibida en otro tipo de energía, para
realizar una acción concreta. Así por ejemplo, en un circuito eléctrico puede ser una bombilla; en los
circuitos neumáticos e hidráulicos, el actuador es el cilindro, cuyo émbolo y vástago se desplazan
linealmente.
➢ Elementos de mando y de control: Son elementos que abren o cierran el circuito. En el eléctrico,
podría ser un interruptor; en el neumático e hidráulico se emplean válvulas, que permiten, dirigen
o impiden la circulación del fluido por el circuito.

3. 1. PARTES DE UN SISTEMA NEUMÁTICO
Red de distribución:
La red de distribución la conforman el conjunto de conducciones y órganos de conexión (codos,
divisores de flujo, T's, racores....) encargados de distribuir el fluido de trabajo entre los distintos
elementos del circuito.
Las redes pueden ser:
➢ Abiertas: que comunican en algún punto con el exterior. El fluido de trabajo, tras pasar por el
elemento actuador, se libera al ambiente.
Criterio de diseño:
Para que la red satisfaga las necesidades de las instalaciones debe mantener:
➢ Velocidad de circulación, de 6 a 10 m/s
➢ Perdidas de presión a 0,1 Kp/cm2
➢ Ser capaces de soportar posibles modificaciones futuras en cuanto a consumos
El material utilizado suele ser acero o plástico reforzado, dependiendo del uso

4. Figura. Distribución de aire comprimido
Grupo compresor:
Es el conjunto de dispositivos encargados de filtrar y captar el aire del exterior a presión atmosférica,
elevando su presión y cediéndolo posteriormente al resto del circuito.
Consta de:

5. ➢ Filtro de captación: impide la entrada de partículas extrañas en el aire del circuito.
➢ Motor: dispositivo que produce energía mecánica comunicándosela al compresor.
➢ Compresor: elemento encargado de transformar la energía mecánica o eléctrica del motor en energía
de presión; es decir, elevar la presión del fluido de trabajo. Por tanto, el compresor toma aire del
exterior, a presión atmosférica, y lo comprime aumentando su presión.
Los compresores se diferencian por el caudal que son capaces de suministrar a la red neumática, por
lo que su rango suele variar entre los pequeños compresores de unas decenas de litros por minuto
hasta los de grandes dimensiones, que son capaces de generar un caudal de hasta 50 000 𝑚3/min.
Figura. Compresor

6. Refrigeradores o intercambiadores de Calor
Dispositivos encargados de refrigerar el aire comprimido, consistentes en una serie de tubos por los
que circula el refrigerante o el aire comprimido que intercambia calor con el fluido exterior,
provocando el enfriamiento del fluido de trabajo. Al refrigerarse el aire se condensa agua que hay que
eliminar a través de la purga. El enfriamiento puede realizarse por aire o por líquido.
Figura. Intercambiador de calor

7. Depósito o acumulador
Es el depósito hermético que recibe el aire a presión almacenándolo hasta que sea requerido su uso. De
esta manera el empleo de un depósito evita el funcionamiento continuo del compresor, que sólo se pondrá
en funcionamiento al detectarse presiones bajas en el depósito.
Normalmente poseen una válvula de cierre, válvulas de seguridad (para evitar sobrepresiones),
manómetro (para medir la presión), un termómetro y una purga (para evacuar el agua condensada).
Figura. Acumuladores de aire comprimido

8. Unidad de tratamiento
Dicha unidad la conforman los dispositivos encargados de tratar el aire para minimizar los daños en el
resto del circuito. Pueden incluir:
❑ Filtro: para eliminar partículas de aire procedentes de la atmósfera o de secciones anteriores del
circuito.
❑ Deshumidificador: para eliminar la humedad del aire, protegiendo al resto del circuito de la
oxidación y corrosión.
❑ Regulador de presión: válvula que ajusta la presión de salida al valor adecuado. La presión de
trabajo en procesos industriales suele ser de unos 6 bares.
Lubricador: elemento encargado de mezclar el aire
con minúsculas gotas de aceite para:
➢ Minimizar los rozamientos de los elementos móviles.
➢ Minimizar el deterioro de piezas
➢ Minimizar el calor residual
Aumentar el rendimiento.
Figura. Dispositivos de tratamiento de aire comprimido

9. Unidad de tratamiento compuesta por un filtro, una válvula reguladora de presión y un lubricador (a su
derecha su símbolo y símbolo simplificado)
Figura. Unidad de mantenimiento
Normalmente, suelen integrarse el filtro con el regulador de presión y el sistema de lubricación, tal y
como se recoge en la Figura.

10. Elementos de regulación y control
Son los encargados de regular el paso de aire desde los acumuladores a los elementos actuadores. Estos
elementos, que se denominan válvulas, pueden ser activadas de diferentes formas: manuales, por
circuitos eléctricos, neumáticos o mecánicos. La clasificación de estas válvulas se puede hacer en tres
grandes grupos.
Válvulas de dirección o distribuidores.
Estos elementos se definen por el número de orificios (vías), las posibles, así como la forma de
activación y desactivación. La desactivación mecánica suele hacerse por muelle.
Válvula anti retorno y selectora.
La válvula anti retorno permite el paso del aire en un determinado sentido, quedando bloqueado en
sentido contrario.
La válvula selectora tiene dos entradas y una salida, permitiendo la circulación de aire a través de una de
sus entradas, bloqueando al mismo tiempo la otra entrada por efecto de la primera.
Válvulas de regulación de presión y caudal
Son elementos, que en una misma instalación neumática, nos permiten disponer de diferentes presiones,
por lo tanto, de diferentes caudales,

11. Elementos Actuadores.
Son los encargados de transformar la energía neumática en otra energía, generalmente de tipo
mecánico. Los podemos Clasificar en dos grandes grupos:
1. Cilindros
Transforman la energía neumática en energía mecánica, con movimientos rectilíneos alternativos, Los
hay de dos tipos.
➢ Cilindros de efecto simple: Solo realiza trabajo útil en el sentido de desplazamiento del vástago.
Para que el embolo recupere la posición se dota al cilindro de un muelle. Normalmente, este
muelle, esta diseñado para almacenar el 6% de la fuerza de empuje.
➢ Cilindros de doble efecto: Estos elementos pueden realizar trabajos en ambos sentidos de
desplazamiento, sin embargo hay que tener en cuenta que la fuerza de avance y retroceso es
diferente, ya que un sentido hay que tener en cuenta el diámetro del vástago.
2. Motores:
Son elementos que transforman la energía neumática de rotación. Los hay de diferente tipos, entre los
que cabe destacar los de embolo y los rotativos de aspas.

12. Representación gráfica
Los esquemas de las instalaciones neumáticas tienen que hacerse en varios niveles.
➢ En el nivel inferior se sitúan los elementos compresores, actuadores y acondicionadores de aire.
➢ En el nivel medio se sitúan los elementos de control, Valvas etc…
En el nivel superior se sitúan los elementos actuadores, Cilindros, etc…
Figura. Sistema Neumático

13. 2. REGULADORES Y CONTROLADORES
DE ENERGÍA
(VÁLVULAS Y ACTUADORES)
Válvulas
Son dispositivos que constan de un cuerpo rígido con orificios a través de los cuales fluye el
fluido (vías) y un conjunto de elementos móviles sobre los que actuamos para cambiar su posición; y
que permiten distribuir, mandar, regular, controlar y bloquear el flujo del fluido de trabajo. Suelen
clasificarse según su función en dos grandes grupos: válvulas distribuidoras y de pilotaje, y válvulas
reguladoras, de control y bloqueo.
Válvulas distribuidoras y de mando o pilotaje
Actúan sobre el arranque, parada, sentido y dirección del flujo del aire.
Se denomina válvula distribuidora cuando la válvula actúa directamente sobre el funcionamiento
del actuador o cilindro; mientras que se denominan válvulas de mando o pilotaje cuando
gobiernan a las anteriores.

14. Las principales características de este tipo de válvulas son:
➢ El número de posiciones.
➢ El número de vías (número de orificios).
➢ Tipo de accionamiento.
Figura. Válvulas 3/2 Figura. Válvulas 5/2

15. Nomenclatura de las válvulas de distribución y de pilotaje
Las válvulas se nombran y representan según su constitución, de modo que en primer lugar se
indica el nº de vías (orificios de entrada o salida) y a continuación el nº de posiciones. Así, por ejemplo:
➢ Válvula de 2 vías y 2 posiciones Válvula 2/2
➢ Válvula de 3 vías y 2 posiciones Válvula 3/2
➢ Válvula de 4 vías y 2 posiciones Válvula 4/2
➢ Válvula de 5 vías y 3 posiciones Válvula 5/3
A continuación se nombrará el tipo de accionamiento del avance de la válvula, y por último el tipo de
accionamiento del retroceso. Para que una válvula cambie de posición, tiene que ser accionada de alguna
manera. Existen múltiples tipos de pilotaje, clasificándose en función de la forma en que se ejerce la
fuerza sobre las válvulas.
➢ Pilotaje manual: Las válvulas cambian de posición a voluntad del operario presionando un
pulsador, una palanca, un pedal.....
➢ Pilotaje mecánico: las válvulas cambian de posición al ser accionadas por un mecanismo en
movimiento. Los mecanismos más habituales son un resorte o muelle, rodillo o leva, rodillo
abatible, palpador...
➢ Pilotaje neumático: Las válvulas cambian de posición por el aumento o descenso de la presión
del aire(pilotadas por otras válvulas)
➢ Pilotaje eléctrico: donde el cambio de posición es pilotado por la acción de un electroimán.

16. Válvula 3/2: Su principal aplicación es la de controlar un cilindro de simple efecto.
➢ Funcionamiento de una válvula 3/2
Las figuras muestran la misma válvula3/2 de accionamiento manual por pulsador y retorno por
muelle. Inicialmente la válvula se encuentra en reposo; permitiendo el paso desde la vía 2 hacia la 3, y
bloqueando el paso de aire a través de la vía 1(conectada a la línea de presión). Así se está
evacuando el aire desde 2 hasta la salida 3.
Figura. Válvulas 3/2
Al pulsar el botón, la válvula cambia deposición . Ahora, están conectadas las vías 1 y 2. La vía 1 está
conectada a la fuente de presión, por lo que el aire pasa a través de la válvula, saliendo por la
conexión de trabajo 2 (hacia otra válvula o hacia un cilindro).
Al dejar de presionar el pulsador, el resorte hace que la válvula vuelva a la posición inicial.

17. Válvula 5/2: Una de sus principales aplicaciones es controlar los cilindros de doble efecto.
Funcionamiento de una válvula 5/2
Inicialmente el aire circula entre los terminales 1 y 4, y entre 2 y 5, mientras que el terminal 3 está
bloqueado. El aire comprimido pasa entre las vías 1 y 4 hacia la cámara derecha del cilindro, provocando
el retroceso del émbolo. A su vez, el aire aprisionado en la otra cámara del cilindro (izquierda) es
evacuado hacia la atmósfera a través de las vías 2 y 5.
Figura. Válvulas 5 /2
Cuando presionamos el pulsador, al cambiar la posición de la válvula (Figura B), ésta permite la
circulación de aire entre los terminales 1 y 2, y entre 4 y 3. Ahora el terminal 5 se encuentra bloqueado.
De este modo se provoca el avance del émbolo del cilindro; a la vez que se evacua el aire de la cámara de
la derecha a través de las vías 4 y 3.
Al soltar el pulsador, el muelle de la válvula 5/2 hace que ésta vuelva a la posición inicial, comenzando el
retroceso del émbolo del cilindro.

18. Válvulas reguladoras, de control y bloqueo
Son aquellas válvulas que actúan sobre la velocidad, presión y caudal del fluido. Únicamente
estudiaremos las más importantes:
Válvula anti retorno:
Permite el paso de aire en un sentido, y lo impide en el otro.
Figura. Válvula anti retorno con muelle

19. Válvula selectora de circuito u OR:
Realiza la función lógica OR (“O”). Así, habrá señal de salida en 2 (aire a presión) si entra aire por
cualquiera de las entradas (P1 o P3 ≠ 0).
La presión de salida (P2) será igual a la mayor de las presiones de salida; es decir, se selecciona la
entrada de mayor presión.
Figura. Válvula Selectora (OR)
Las válvulas selectoras se emplean, en circuitos donde se desea controlar un cilindro desde
dos posiciones diferentes; como por ejemplo cerrar una puerta de un garaje desde dentro y desde
fuera del garaje.

20. Válvula de simultaneidad o AND:
Se trata de una válvula que implementa la función AND (“Y”); esto es, sólo permite pasar el aire hacia
la salida cuando hay aire a presión en las dos entradas a la vez (cuando P1 y P3 ≠ 0).
Si por uno de los dos orificios de entrada (1 o 3) la presión es nula o diferente (P1≠P2), el elemento
central móvil con forma de H bloqueará el paso de aire hacia la salida.
Únicamente habrá una salida no nula (P2≠0) cuando P1 = P3; y se cumplirá que P2 = P1 =P3
Se utiliza para hacer circuitos de seguridad, el cilindro sólo se activará cuando existe presión en
las dos entradas. Por ejemplo ciertas prensas únicamente funcionan cuando el operario presiona
dos pulsadores a la vez (de esta manera el operario, al tener las dos manos ocupadas, no
expondrá ninguna de ellas al peligro que la maquinaria pueda suponer).
Figura. Válvula Simultaneidad (AND)

21. Válvula reguladora de caudal o de estrangulamiento:
Permite regular el caudal de aire que circula a su través en un sentido (unidireccional) o en los dos.
Figura. Válvula estranguladora
La válvula estranguladora unidireccional permite el paso del aire libremente cuando circular desde
el terminal 2 al 1. Mientras que estrangula el aire cuando circula desde el terminal 1 al 2.
Se utiliza para hacer que los cilindros salgan o entren más lentamente

22. Válvula reguladora de presión:
Vista en el apartado de unidad de tratamiento, sirve para controlar la presión de trabajo. De esta manera
se puede mantener en las líneas un valor de presión constante aún si en la red de distribución existen
valores fluctuantes de presión y consumos variables. En las figuras adjuntas se puede observar el
principio de funcionamiento y su símbolo
Figura. Válvula reguladora de presión
Su funcionamiento es muy sencillo: Cuando la presión de entrada supera, la presión ejercida por el
muelle, permite que el aire salga por la salida. La presión que ejerce el muelle se puede regular
mediante un tornillo. Además, algunas de ellas, como la del símbolo representado, suelen incluir
un escape por si la presión del aire supera un valor determinado (por seguridad).
Dichas válvulas se emplean para la regulación de fuerzas de un cilindro y en todos los lugares
donde se requiera una presión constante para realizar un trabajo seguro y confiable.

23. Sensores o captadores de señal
Son los instrumentos dispuestos a lo largo del circuito, encargados de captar información (propiedades
físicas o posiciones) y que, en algunos casos, pueden originar una señal de salida transmitiendo
dicha información a otros elementos del sistema.
Los que detectan magnitudes físicas (temperaturas, presiones, caudales....) se sitúan a lo largo de
todo circuito, donde sean necesarios. La siguiente tabla se recogen los sensores de propiedades
físicas más comúnmente utilizados:
Los que captan la posición son accionados por los propios mecanismos, situándose en lugares
estratégicos. Se suelen dividir en tres tipos: neumáticos, eléctricos y detectores de proximidad, siendo los
primeros los más utilizados pues:
➢ No requieren circuito eléctrico.
➢ Trabajan a presiones reducidas (bajo consumo)
➢ Pueden trabajar directamente sobre las válvulas distribuidoras controlando todo el proceso.
➢ Su señal puede convertirse fácilmente en señal eléctrica.

24. Actuadores neumáticos
Se da el nombre de actuadores a los dispositivos o elementos encargados de transformar la energía
de presión del fluido de trabajo. En neumática distinguimos varios tipos: cilindros, motores
neumáticos, pinzas... aunque únicamente estudiaremos los cilindros, por ser los más empleados. Los
cilindros se emplean cuando se desea un movimiento rectilíneo
Alternativo. Pueden utilizarse para desplazar objetos, para mover brazos de robots, etc.
Los cilindros constan de un tubo cilíndrico llamado camisa, herméticamente cerrado por las tapaderas
delantera y trasera con uno o varios orificios de entrada/salida del fluido;
y en cuyo interior hay un émbolo contra el que el fluido ejerce presión provocando el movimiento
de éste, y del vástago al que se encuentra unido. El movimiento lineal del vástago se transmite al
elemento sobre el que actúa el cilindro.
Figura. Cilindro de doble efecto Figura. Interior de un cilindro

25. Figura. Esquema de un cilindro de doble efecto
Los diferentes tipos de cilindro se clasifican en dos grandes grupos:
Cilindro de Simple Efecto (S/E):
Poseen un único orificio de entrada/salida, realizando el trabajo en un único sentido (en el avance);
pudiendo volver a la posición inicial (retroceso) por su propio peso, por una carga, o por la acción de
un resorte o muelle.

26. Figura. Símbolo del cilindro de simple efecto con retorno por muelle
Figura. Principio de funcionamiento de un cilindro S/E con retorno por muelle
A partir de la fórmula de la presión posemos calcular la fuerza ejercida por el cilindro en su
avance (despreciando la resistencia del muelle):
Dónde: P es la presión, S es la sección del émbolo, r el radio del émbolo y D el diámetro del émbolo.

27. EJERCICIO RESUELTO
Calcular la fuerza que ejerce un cilindro de simple efecto de 10 cm de diámetro, si la presión de trabajo es
de 5 Kp/cm2
Cilindro de Doble Efecto (D/E):
Disponen de dos orificios de entrada/salida, realizando el trabajo en ambos sentidos; es decir, durante
el avance y durante el retroceso. El fluido penetra primero en una de las cámaras, moviendo el
émbolo a medida que evacua el fluido de la otra cámara. En el retroceso se invierte el proceso.
Figura. Símbolo del cilindro de doble efecto

28. Los movimientos del vástago de un cilindro de doble efecto se deberán a la diferencia de
presiones que exista en el interior del cilindro. Si la presión que se inyecta por la entrada de aire de la
izquierda es mayor que la presión existente en la cámara de la derecha, entonces el vástago se
moverá hacia la derecha. En caso contrario, se moverá a la izquierda.
Figura. Principio de funcionamiento de un cilindro D/E
En un cilindro de doble efecto, la fuerza de empuje en el avance será igual que en el caso de un cilindro
de simple efecto:
Durante el retroceso la superficie del émbolo sobre la que se ejerce la fuerza es menor que en el
avance (parte de la superficie está ocupada por el vástago). Así, la fuerza en el retroceso será:

29. Dónde: P es la presión, D el diámetro del émbolo y d, es el diámetro del vástago.
Por consiguiente, en un cilindro de doble efecto, el trabajo útil durante el avance siempre es mayor
que el obtenido en el retroceso.
EJERCICIO RESUELTO
Calcular la fuerza que ejerce en el avance y en el retroceso un cilindro de doble efecto de 2 cm de
diámetro y 0,5 cm de diámetro de vástago si la presión de trabajo es de 5 Kp/𝑐𝑚2
:

30. 3. COMPRESORES
➢ Los compresores son máquinas que aspiran aire ambiente (a presión atmosférica) y lo comprimen
hasta lograr una presión superior.
➢ El compresor es el elemento que se encarga de abastecer la demanda de aire existente en el
circuito neumático, a la presión deseada y al caudal necesario para el buen funcionamiento del
elemento neumático. La entrega de aire se debe ajustar a los requerimientos exigidos en ese
momento, con lo cual la entrega de aire comprimido debe regularse, esto se realiza a través de
sistemas de regulación de capacidad.

31. Regulación de la capacidad
Es necesario que cada compresor posea un sistema de regulación de manera de ajustar el suministro de
aire producido por los compresores a los requerimientos solicitados por los consumos. El tipo de
control a elegir va a depender de las características del compresor, de la unidad de accionamiento y del
sistema o red de distribución. El control puede ser manual o automático.
Tipos de regulaciones
➢ Regulación en compresores alternativos.
➢ Regulación en compresores dinámicos.
Existen dos tipos básicos de compresores:
➢ Compresores de desplazamiento positivo.
➢ Compresores dinámicos.

32. En la FIGURA se muestra un esquema en el cual se aprecia los variados tipos de compresores existentes.
Figura. Tipos de compresores

33. Cada compresor posee un sistema de refrigeración que permita un mayor rendimiento, en algunos casos
la refrigeración es por etapas (refrigeración intermedia) siempre y cuando el compresor sea de dos o
más etapas, lo que permite reducir aún más las pérdidas de potencia y además incrementa la densidad
del aire.
Otro factor a considerar en un compresor es la lubricación, ya que una lubricación adecuada permitirá
un rendimiento mayor de la máquina y también una mayor fiabilidad y una disminución en los costos
de mantención.
Cada compresor posee distintas características que se tienen que tomar en cuenta a la hora de elegir un
compresor, en la elección de un compresor se tomará en cuenta la capacidad de aire que necesitará el
interesado y además una serie de otros factores, ya sea técnicos y económicos.
Compresores de desplazamiento positivo
En los compresores de desplazamiento positivo, el aumento de presión se produce, cuando el volumen
ocupado por el aire (o un gas) se reduce. Las máquinas de este tipo pueden, por otra parte
subdividirse en alternativas y rotativas.
Dependiendo de su diseño aparecen otros tipos:

34. Compresores rotativos
➢ Paletas.
➢ Anillo líquido.
➢ Roots.
➢ Tornillo.
Compresores de paletas
Este tipo de compresor lleva un rotor cilíndrico dentro de una carcasa cilíndrica o estator. El rotor lleva
un número de paletas radiales metidas en unas ranuras dispuestas para tal efecto. Cuando el rotor gira
accionado por el motor, las paletas se desplazan contra las paredes del estator, debido a la fuerza
centrífuga. El volumen del aire aspirado por el compresor va entrando en la cámara comprendida entre
dos paletas consecutivas, zona de mayor excentricidad al girar el rotor, el volumen entre las paletas va
disminuyendo y el aire se comprime hasta llegar a la lumbrera de descarga.
Una de las principales desventajas de los compresores de paletas, las impone la fricción en la punta de
las paletas, los esfuerzos de flexión y los límites en la longitud de ellas. :
Figura. Compresor de Paleta

35. Compresor de anillo líquido
Estos tipos de compresores no son muy utilizados, ya
que generan presiones muy bajas, pero debido a su
hermeticidad son aplicados como bombas de vacío.
Además se caracterizan por trabajar libres de aceite.
En la FIGURA se muestra este tipo de compresor con
todos sus elementos que lo componen. Está compuesto
por un rotor, en el que se montan una serie de álabes fijos
y una carcasa o cilindro, de tal forma que la cámara entre
álabes y cilindro, varía cíclicamente por cada revolución
del rotor. El cilindro está parcialmente lleno de líquido.
Durante su funcionamiento, el líquido sale proyectado
contra el cilindro, merced a la acción ejercida por los
álabes. La fuerza centrífuga, hace que el líquido forme
un anillo sólido sobre el cilindro, cuya pared interior
varía en su distancia desde el rotor, en la misma medida
en que lo hace la pared del cilindro. De esta manera, el
volumen entre álabes, varía cíclicamente, de forma
similar a como ocurre en un compresor de paletas.
Figura. Compresor de anillo líquido

36. Compresor roots
Estos compresores tienen su aplicación para bajas
presiones.
Está formado por un estator dentro del cual giran dos
rotores de perfiles idénticos en forma de 8 a velocidad
angular constante, en sentido inverso el uno del otro. La
rotación de los rotores esta sincronizada por un juego de
engranajes exteriores, lubricados por baño de aceite.
Cabe destacar, que los rotores no rozan entre sí, ni con el
estator. Estos compresores transportan del lado de
aspiración al de compresión el volumen de aire aspirado,
sin comprimirlo en este recorrido.
• Este tipo de compresores son exentos de aceite, debido
a que no existe fricción entre los rotores:
Figura. Compresor Roots

37. Compresor de tornillo
Este tipo de compresores puede funcionar a velocidades
elevadas, ya que no existen válvulas de
aspiración/impulsión ni fuerzas mecánicas que puedan
generar desequilibrios. El compresor de tornillo consta
de un rotor macho y de un rotor hembra. El rotor macho
posee 4 lóbulos y gira a un 50 % más rápido que el rotor
hembra que tiene seis acanaladuras. La compresión del
aire ocurre entre los lóbulos y las acanaladuras. La
entrada y salida del aire, hace abrir y cerrar
automáticamente por los extremos de los rotores al girar
éstos.
Figura. Compresor de tornillo

38. Compresores alternativos
➢ Pistón (simple y doble efecto).
➢ Diafragma.
Compresor de pistón
Para lograr el ingreso y evacuación del
aire en el momento adecuado se utilizan
válvulas de aspiración y válvulas de
impulsión. La válvulas de aspiración,
permiten el paso del aire atmosférico al
interior del cilindro ya que en el
movimiento de descenso del pistón se crea
una depresión o vacío.
Figura. Compresor de Pistón

39. Compresores de diafragma
Son del tipo exentos de aceite que utilizan una membrana
flexible o diafragma, en lugar de pistón.
El diafragma puede activarse mecánica o hidráulicamente.
En la FIGURA se observa un compresor de este tipo, en
donde el accionamiento es mecánico, esto se realiza a
través de una excéntrica enchavetada al eje de
accionamiento del compresor y por medio de una biela se
transmite movimiento alternativo al diafragma.
Figura. Compresor de Diafragma

40. Compresores dinámicos
Los compresores dinámicos más utilizados son:
➢ Compresor centrífugo.
➢ Compresor axial.
Compresor centrífugo.
En los compresores centrífugos el desplazamiento del
fluido es esencialmente radial. El compresor consta de
uno o más impulsores y de un número de difusores, en los
que el fluido se desacelera. El fluido aspirado por el
centro de una rueda giratoria, ojo del impulsor, es
impulsado por los alabes de ésta y debido a la fuerza
centrífuga, hacia los canales del difusor.
Después de que la energía cinética se ha convertido en
presión, el fluido es conducido hacia el centro del
próximo impulsor y así sucesivamente.
Figura. Compresor Centrífugo

41. Impulsores de un compresor centrífugo
Los impulsores se clasifican según la dirección de
curvatura de sus álabes.
Las aletas o álabes están curvados hacia delante, en
sentido radial o hacia atrás.
Figura. Aletas de los compresores centrífugo
En los compresores de eje múltiple con refrigeración
intermedia, las turbinas están en forma independiente,
pero interconectadas
Figura. Aletas de los compresores centrífugo

42. Compresores de eje múltiple: Las velocidades de funcionamiento de este tipo de compresor, están
comprendidas entre 20.000-100.000 r.p.m. , debido a las elevadas velocidades con que se construyen
los compresores dinámicos de tamaño medio, se utilizan cojinetes amortiguadores, en lugar de los
rodillos, que son los que incorporan los compresores de desplazamiento.
Figura. Compresor axial
Compresor axial.
Este tipo de compresor se caracteriza por entregar un caudal muy
grande (500.000 m³/h), pero como contrapartida su presión máxima
llega a los 4 bar. Como su nombre lo indica, posee un flujo axial en
la dirección del eje. El gas pasa axialmente a lo largo del
compresor, a través de hileras alternadas de paletas, estacionarias y
rotativas, que comunican cierta velocidad al gas o energía, que
después se transforma en presión. La capacidad mínima en este tipo
de compresores, viene a ser del orden de los 15 m³/s.
Los compresores axiales son más adecuados, para aquellas plantas
que precisen grandes y constantes caudales de aire. Una aplicación
muy frecuente es el soplado de los altos hornos. Normalmente se
utilizan para capacidades alrededor de los 65 m³/s, y para
presiones efectivas.

43. 4. ACCESORIOS Y CAÑERÍAS
El racor es el elemento encargado de unir dos o más tubos, están unión debe ser hermético y segura
de manera que no halla fuga del fluido, existen racores para tuberías (mangueras) y tuberías rígidas.
Cada empresa dedicada al comercio de elementos neumáticos poseen sus propios tipos de racores, s
ólo incluiremos a un tipo de fabricante de racor.
➢ Racores marca FESTO.
También existen otras clases de racores que permiten unir en forma rápida y segura dos o más tubos.
Estos racores son llamados acoplamientos rápidos.
Racores para tuberías rígidas
En la FIGURA siguiente se puede observar dos tipos de racores, uno del tipo anillo cortant
e (el más usado) y el otro del tipo anillo opresor. El anillo cortante atrapa la tubería al roscar la tuerca
(plomo oscuro), incrustándose el anillo (rojo) en la tubería gracias a la inclinación que posee el cuerp
o. En el anillo opresor al apretar la tuerca se produce una disminución de su diámetro por efecto de la
compresión. Esta disminución de diámetro permite sujetar la tubería.

44. Figura. Racores para tuberías rígidas
Además existe otro tipo de racor utilizado en las cañerías de cobre, como lo es: del tipo de anillo opresor,
este se caracteriza por poseer una conexión y desconexión rápida, sin desplazamiento axial
El anillo opresor tiene la misma explicación que en caso anterior sólo que en esta oportunidad el anillo o
presor es doble y permite la unión de dos tuberías.
Figura. Racores anillo opresor

45. Racor marca Festo.
Existen un amplia gama de racores, debido a este motivo sólo se describirán los racores más uti
lizados para la unión de tubos flexibles de plástico. Profesor: Julio Caballería A. 2010
➢ Racores con boquilla.
➢ Racor de distribuidor tipo FCN.
➢ Racor en codo tipo GCK.
➢ Racor pasa muros tipo QCK.
➢ Distribuidor múltiple.
Racores para tubos flexibles (con boquilla)
Este tipo de racor esta construido a base de latón y de material sintético, la presión con que trabaja llega
hasta los 8 bares como máximo y la temperatura de funcionamiento va desde los 10 hasta los 60 ºC. La
forma que posee este tipo de racor son:
➢ Forma de "V".
➢ Forma de "L".
➢ Forma de "T".
➢ Forma de "Y".

46. Figura. Racores para tubos flexibles
➢ Racores de distribuidor tipo FCN
Esta clase de racores está fabricado en fundición inyectada de cinc, la unión es en "T"

47. ➢ Racor en codo tipo GCK.
Este tipo de racor posee una rosca cónica autohermética, su construcción
es de material sintético.
➢ Racores de distribuidor tipo QCK
Este tipo de racor es de rosca interior con tuerca y junta, el material utilizado en
su fabricación es anodizado azul (tuerca de acero).
➢ Distribuidor múltiple
Está compuesto por tornillo hueco y la pieza anular. El
distribuidor puede poseer desde 2 hasta 6 salidas a partir de una
alimentación de presión roscada. Puede colocarse hasta 3
piezas superpuestas y orientables en 360º alrededor del tornillo
hueco. Su presión de trabajo llega hasta 10 bar con una
temperatura de -10 a + 60 ºC.

48. Acoplamientos rápidos
Existen varios fabricantes de una extensa gama de acoplamientos rápidos, debido a esta razón sólo se
describirán algunos. En la FIGURA se muestra acoplamientos de este tipo, se caracteriza por poseer una
válvula unidireccional (check). Además existen otros tipos de acoplamientos rápidos, tal como el racor
instantáneo tipo CS.
Otros racores rápidos para tubos flexibles de plástico

49. 5. SIMBOLOGÍAAPLICADA

54. 6. CIRCUITOS NEUMÁTICOS
DIVERSAS FORMAS DE MANDO DE UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO
Nº 1- Mando de un cilindro de simple efecto, por medio de un distribuidor de dos posiciones (2p) y
tres vías (3v) accionado manualmente.
El distribuidor permanecerá en la posición cambiada en tanto no se vuelva a cambiar su posición.
2
1 3
2
1 3
El circuito dispone de los siguientes elementos
1 - Acometida. Inicio de instalación. Conexión o red de aire con presión.
2- Unidad de mantenimiento
3 - Filtro.
4 – Válvula reguladora de presión con manómetro
5 - Lubricador
6 - Pulsador manual.
7 - Cilindro de simple efecto.
a) Entrada del vástago por presión del aire del circuito.
b) Salida del vástago por presión exterior.

55. Nº 2- Mando de un cilindro de simple efecto por medio de un distribuidor de 2p y 3v, tipo
pulsador, accionado a mano.
Al cesar la fuerza que oprime el pulsador, el distribuidor vuelve a la posición inicial.
En este circuito se repiten todos los elementos del Nº 1, salvo el 7 que se ha sustituido por el 9. El
conjunto; filtro, manorreductor, indicador de presión y engrasador, se sustituyen por un símbolo único
que simplifica el esquema.
2
1 3

56. Nº 3- Mando de un cilindro de simple efecto por medio de un distribuidor de 2p y 3v pilotado
neumáticamente (presión del aire) por medio de otro distribuidor de 2p y 3v.
El distribuidor de maniobra se situará en el lugar que más convenga a la maniobra.
El distribuidor de maniobra tendrá dimensiones inferiores al distribuidor de potencia.
2
1 3
2
1 3

57. N° 4 - Esquema de mando para un cilindro de simple efecto, con pilotaje desde dos puntos.
Esquema tipo lámparas conmutadas. El esquema consta de un cilindro de simple efecto con retorno por
resorte y salida por presión, con mando por dos distribuidores de accionamiento manual, siendo uno de
2p y 5v.
El cambio de posición de cualquiera de los dos distribuidores, cambia igualmente la posición del
vástago del cilindro.
2
1 3
4 2
5
1
3

58. N° 5 - Esquema de mando para un cilindro de
simple efecto, con pilotaje desde tres puntos.
Esquema tipo lámparas conmutadas. Este esquema
representa un paso más sobre el ejercicio anterior y
al igual que aquel consta de un cilindro de simple
efecto con salida por presión y retorno por resorte,
con mando por dos distribuidores de 2p. y 5v. y
uno de 2p. y 3v.
Cualquiera de los tres distribuidores de que consta
el esquema al ser modificada su posición cambia
igualmente la posición del cilindro.
Ambos esquemas son más didácticos que
prácticos. Su interpretación y diseño ayudará a un
mejor desarrollo y comprensión de las maniobras
neumáticas utilizando distribuidores.
2
1 3
4 2
5
1
3
4 2
5
1
3

59. DIVERSAS FORMAS DE MANDO DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO
Nº 6 - Mando de un cilindro de doble efecto por medio de un distribuidor de 2p y 5v accionando
manualmente.
2
1 3
4 2
5
1
3

60. Nº 7 - Mando de un cilindro de doble. efecto por medio de un distribuidor de 2p y 5v accionado
manualmente (pulsador), con retorno a la posición de reposo por medio de resorte.
4 2
5
1
3

61. Nº 8 - Mando de un cilindro de doble efecto por medio de un distribuidor de 2p y 5v con mando
neumático y retorno a la posición de reposo por medio de resorte.
4 2
5
1
3
2
1 3

62. Nº 9- Mando de un cilindro de doble efecto por medio de un distribuidor de 2p y 5v con doble
pilotaje neumático.
La corredera del distribuidor es biestable, es decir, que se queda en la última posición pilotada.
El pilotaje del distribuidor se hace desde dos distribuidores pilotados manualmente.
4 2
5
1
3
2
1 3
2
1 3