2. Contenido
Definición de neumática
Características de los equipos neumáticos
Ejemplos de equipos neumáticos
Sistemas neumáticos industriales
Factores físicos relacionados con la neumática
Conclusión
3. Concepto de
neumática
La neumática es, al mismo tiempo, la rama
de la mecánica que estudia los flujos
gaseosos, su movimiento y equilibrio entre
ellos; y también la tecnología que usa un
gas, por lo general aire comprimido, como
forma de transmisión de la energía para
mover y poner en funcionamiento ciertos
mecanismos.
El procedimiento consiste en aumentar la
presión de aire, para que a través de la
acumulación de la energía en los circuitos
neumáticos se pueda efectuar un trabajo
útil. No solo puede usarse el aire
comprimido, sino también gases como el
nitrógeno.
4.
5. Equipos neumáticos
Las herramientas neumáticas son elementos fuertes,
robustos y potentes que funcionan con el aire comprimido
proporcionado por un compresor. Están diseñadas y
fabricadas para desempeñar prácticamente todos los
trabajos del hogar, así como para usos profesionales
e industriales.
Desde taladros y amoladoras hasta removedores de
parabrisas y pistolas de pintar, la amplia selección
de herramientas neumáticas puede dejar al principiante un
poco intimidado cuando trata de adquirir estas útiles
adiciones al inventario de herramientas.
Por un lado, ofrecen más torque y potencia que
las herramientas eléctricas convencionales. También son
generalmente más pequeñas, livianas y duraderas que sus
contrapartes eléctricas porque tienen menos piezas
móviles. Como si fuera poco, nunca se quedan sin batería.
6. Diferencias entre máquinas neumáticas
e hidráulicas
• Se caracteriza por el uso de aire
comprimido como elemento de acción,
El cual se desecha al ser usado.
• Puede alcanzar velocidades de trabajo
elevadas.
• Pueden llegar a ser ruidosas a menos
que se utilicen elementos para silenciar
la salida d aire.
• Su tiempo de vida es relativamente
corto.
• Se caracterizan por el uso de aceites
como elemento de acción, el cual es
devuelto al sistema de bombeo.
• Pueden desarrollar fuerzas
extremadamente altas debido a la
incompresibilidad del aceite.
• Su limpieza es más compleja.
• Tienen un mayor tiempo de vida.
7.
8. Herramientas neumáticas
para trabajos de
perforación o de corte
Taladros
Más pequeños y livianos que sus
eléctricos,
ideales para perforar metal,
plástico, y presentan tres diseños
principales:
9. Herramientas neumáticas
para trabajos de
perforación o de corte
Amoladoras
Como ya sabemos,
básicamente esmeriladoras portát
una guarda protectora.
neumáticas en particular se
encuentran normalmente
diseños:
10. Herramientas neumáticas
para trabajos de
perforación o de corte
Martillos cinceladores
Básicamente son las versiones
los rotomartillos eléctricos, es decir
la herramienta de corte es un juego
de cinceles que se comercializa con
Generalmente presentan un mango
pistola, aunque los más potentes
mangos en “D”.
11. Herramientas neumáticas
para trabajos de
perforación o de corte
Sierras
Existen varios tipos
adaptan para cortes complejos y radios
cerrada que se pueden encontrar en
planas o curvas. La mayoría están
cortar aluminio, plástico, fibra de vidrio,
metal y carrocerías de automóviles, pero
fabricantes que también ofrecen
sierras caladoras neumáticas para
12. Herramientas
neumáticas para
trabajos de apriete
Llaves con matraca
Las llaves neumáticas realizan
breves de sujeción de tuercas
medio de dados. No requieren
muñeca por parte del operario,
mover una palanca o botón,
su diseño. Las matracas
parecen a las convencionales,
un diámetro mayor y una cabeza
13. Herramientas
neumáticas para
trabajos de apriete
Llaves de impacto
Más robustas que una matraca y
para apretar o aflojar tuercas y
manera rápida gracias al
que suministran, las llaves de
impacto neumáticas son
la herramienta neumática más
que presentan una amplia gama
especialmente aplicables en
mecánica automotriz y gomerías.
14. Herramientas
neumáticas para
trabajos de apriete
Destornilladores
Generalmente,
los destornilladores neumáticos
husillos hembra en un tamaño
1/4 o 5/16 pulgadas para recibir
disponibles comercialmente. Se
tornillos en tamaños de hasta 1/2
la potencia de salida varía de 95
con velocidades de salida de 250
rpm.
15. Herramientas
neumáticas para
trabajos de acabado
Lijadoras
Herramientas sumamente útiles
trabajos en madera, sino también
materiales. Las lijadoras, como
demás herramientas que estamos
pueden funcionar con diversos
energía y, aunque no tan
las lijadoras neumáticas gozan de
prestigio entre los carpinteros.
16. Herramientas
neumáticas para
trabajos de acabado
Pulidoras
Las pulidoras son lijadoras de
provistas de almohadillas de lana
en lugar de papel de lija. Son
pulir pintura, metales, plásticos y
de alto brillo
17. Herramientas
neumáticas para
trabajos de acabado
Pulverizadoras de pintura
Se usan casi exclusivamente en talleres
pintura para renovar exteriores de
obstante, dada su facilidad de uso y
creciente se cuentan con mayor
las herramientas para el hogar. Pueden
enormemente ciertas tareas como
de interiores o exteriores del hogar y de
diverso, porque ofrecen más control y
color que las latas de pintura en aerosol.
18. Herramientas
neumáticas para
trabajos de fijación
Pistolas de clavos/grapas
Estas herramientas pueden hacer
trabajo pesado, tal como
techos, sea mucho más fácil que
un martillo convencional.
El suministro de clavos (con o sin
distinto tamaño y espesor) se
maneras; de ahí que existan dos
básicos:
19. Herramientas neumáticas
para trabajos que requieren
presión de aire
Algunas herramientas neumáticas no
proveen torque ni fuerza de impacto, sino
que simplemente soplan el aire a presión
que reciben del compresor. Entre
estas herramientas, podemos mencionar las
siguientes.
20. ¿Qué significado
tiene la neumática
industrial?
La neumática industrial se centra en estudiar el
desarrollo del gas presurizado como medio de
transferencia de energía para hacer funcionar
diversos mecanismos con el uso de gases como
el aire comprimido, nitrógeno u otros gases
inertes, que funcionan como elementos
de transmisión de energía.
Actualmente se usa para hacer más fácil el
movimiento mecánico. En sitios como una nave,
fábrica , taller, la instalación se da mediante
una conexión por tuberías para distribuir el aire
comprimido a herramientas , maquinaria de
montaje, sistemas de limpieza, etc.
Hoy en día, el avance de la neumática ha traído
significativos aportes tanto en las tareas del
hogar como en los sistemas industriales de
automatización.
21.
22. Factores físicos relacionados con la
neumática
Presión
La presión es la relación entre una fuerza y la superficie sobre la que se aplica:
Unidad de medida del sistema internacional:
Siendo el Pa una unidad muy pequeña se prefiere utilizar el bar:
23. Factores físicos relacionados con la
neumática
Tipos de presión
Presión atmosférica: es la presión que ejerce el aire presente en la atmósfera sobre la
superficie terrestre. A 20º C, con 65 % de humedad, sobre el nivel del mar, la presión
atmosférica corresponde a 1.013 bar y varía en función de la altitud. En los cálculos este
valor se redondea a 1 bar sin considerar la altitud.
Presión relativa: es la presión que viene indicada por los instrumentos en los circuitos
neumáticos.
Presión absoluta: es la suma de las presiones atmosférica y relativa (utilizada para el
cálculo del consumo de los cilindros).
24.
25. ¿Cómo se puede
calcular la presión
atmosférica?
La fórmula para calcular la presión
atmosférica o barométrica se rige por los
principios de la ecuación fundamental
hidrostática.
Veamos a continuación.
Pa = ρ.g.h
En esta fórmula,
Pa es igual a la presión ejercida en un punto
del fluido.
ρ es igual a la densidad del fluido.
g es igual a la aceleración de gravedad.
h es igual a la profundidad.
26. Factores físicos relacionados con la
neumática
Ausencia de presión
Vacío: se entiende como un espacio o un volumen cerrado privado de materia. Se
tiene vacío cuando el valor de la presión es inferior a la atmosférica y se define como
vacío absoluto cuando la presión absoluta y la atmosférica son iguales a cero.
Unidades de medida: El vacío se expresa como presión negativa en diversas unidades
de medida: bar, Pa, Torr, mmHg, ,% de vacío.
Campo de empleo:
o Hasta el 20 % de vacío para ventilación, enfriamiento, limpieza.
o Del 20 % al 99 % “Vacío industrial” para elevación, manipulación, automación.
o Más del 99 % “Vacío de procesos” para laboratorios, elaboración de microchips,
revestimientos con depósitos moleculares.
27. 𝑃𝑎𝑏𝑠 = 𝑃𝑎𝑡𝑚 + 𝑃𝑚𝑎𝑛
En el SI la unidad que
aparece en los
manómetros suelen
ser los kPa, mientras
que en el Sistema
Inglés son los PSI
(lb/in2)
Si el valor de Pman es negativo, existe un vacío por lo que la presión
absoluta es menor que la atmosférica.
28. Factores físicos relacionados con la
neumática
Ley de BOYLE-MARIOTTE
A temperatura constante, el volumen de un gas perfecto encerrado en un recipiente,
es inversamente proporcional a la presión absoluta. Por tanto, para una determinada
cantidad de gas el producto del volumen por la presión absoluta es constante:
29. Factores físicos relacionados con la
neumática
Ley de GAYLE-LUSSAC
A presión constante el volumen de una determinada cantidad de gas es directamente
proporcional a la temperatura
A volumen constante la presión de una determinada cantidad de gas es directamente
proporcional a la temperatura (en grados absolutos Kelvin: 0º C = 273º K)
30. Factores físicos relacionados con la
neumática
Caudal
El caudal es otra de las magnitudes fundamentales en el estudio de la neumática. El
caudal es la volumen aire comprimido que fluye a través de una sección por
unidad de tiempo. El caudal se representa mediante la letra “Q” y su unidad básica
en el sistema internacional es el m3/s, pero también se puede medir en las
siguientes unidades:
•Metro cubico por segundo (m3/s). Unidad básica en el S.I.
•Litros por segundo (l/s).
•Litros por minuto (l/min).
•Metros cúbicos por minuto (m3/min).
•Metros cúbicos por hora (m3/h).
La expresión matemática que determina el caudal es:
31. Factores físicos relacionados con la
neumática
Principio de Bernoulli
Dentro de un flujo de energía constante, cuando el fluido fluye a través de una región de
presión más baja, se acelera y viceversa. Por lo tanto, el principio de Bernoulli se refiere a
cambios en la velocidad y cambios en la presión dentro de un campo de flujo.
32. Factores físicos relacionados con la
neumática
Humedad
Se denomina humedad relativa atmosférica al contenido de vapor de agua en el
aire. Este contenido es altamente variable, llegando a oscilar entre valores casi nulos en
regiones áridas y valores de 50 g/m3 en zonas tropicales.
El contenido de vapor de puede expresar de las formas:
•Humedad absoluta: es la masa de vapor de agua que hay en cada unidad de volumen
(g/m3).
•Humedad relativa: la humedad relativa de una masa de aire es la relación entre la cantidad
de vapor de agua que contiene y la que tendría si estuviera completamente saturada.
•Humedad específica: mide la masa de agua que se encuentra en estado gaseoso en un
kilogramo de aire húmedo, y se expresa en gramos por kilogramo de aire (g/kg).
33. • Calcula la fuerza que ejercerá un pistón de 5 cm de diámetro, si le llega aire procedente de una
tubería a 6 bares de presión.
• Una tubería vertical de 2 cm de diámetro está llena de agua hasta una altura de 3 metros. Calcula la
masa y el peso del agua. ¿Qué presión hay en la base de la tubería? (Dato: densidad del agua = 1
kg/dm³).
• ¿Qué caudal de fluido, en litros por segundo, se debe introducir en un cilindro de 10 cm de diámetro
para que el émbolo se desplace a 1 m/s?
• ¿A qué velocidad en m/s se desplaza el émbolo de 5 cm² de superficie de una jeringuilla dentro de la
cual se está introduciendo un caudal de 6 litros por minuto?
34. • Una taladradora utiliza un cilindro de simple efecto para desplazar el portabrocas. El desplazamiento del vástago es de 60 mm, el
diámetro del émbolo es de 5 cm y el diámetro del vástago es de 1 cm. La presión del aire suministrada es de 7 bares. Calcula la
fuerza que ejerce el vástago y el consumo de aire.
• Un cilindro de doble efecto tiene un émbolo de diámetro 10 cm, un vástago de diámetro 4 cm y una carrera de 30 cm. La presión
del aire que envía el compresor es de 6 bares. a) Calcula la fuerza que ejerce el vástago en el avance y en el retroceso. b) Calcula el
volumen de aire que consume en el avance y en el retroceso
• De un cilindro neumático de doble efecto se conocen los siguientes datos:
o Presión de trabajo o manométrica: 8A105 N/m².
o Diámetro interior del cilindro: 60 mm.
o Diámetro del vástago: 20 mm.
o Pérdidas por fricción: 4% .
• Se pide: a) ¿Cuál es la fuerza teórica que el cilindro entrega en su carrera de avance? b) ¿Cuál es la fuerza teórica que el cilindro
entrega en su carrera de retroceso? c) Si se considera la fuerza de rozamiento por la fricción, ¿cuál es la fuerza real que el cilindro
entrega en su carrera de avance?¿y en su carrera de retroceso?
