2. 1.- INTRODUCCIÓN
La Neumática es la técnica que se dedica al estudio y
aplicaciones prácticas del aire comprimido realizadas
mediante circuitos e instalaciones neumáticas
Las principales ventajas que tiene son:
•Es una energía abundante, ya que disponemos de cantidades
ilimitadas de aire.
•Es de fácil transporte, mantenimiento, almacenamiento,
manejo y utilización.
Y sus desventajas son:
•Tratamiento del aire comprimido
antes de su utilización.
•Coste de las instalaciones.
3. La neumática se basa en utilizar el aire y comprimirlo por
medio de una acción mecánica exterior hasta alcanzar una
presión determinada, que siempre es superior a la
atmosférica.
Definimos presión al cociente de la fuerza aplicada y la
superficie sobre la que se aplica.
(P = F/S)
En neumática se utilizan a menudo las siguientes unidades:
Pascal: unidad del S.I equivale a Nw/m2
Bares (1Bar = 105
Pa)
Atmósferas (1,019Atm = 1Bar)
mm de Hg (1mm de Hg = 0,0013Bar)
4. 2.- AIRE COMPRIMIDO
Llamamos aire
comprimido al aire
tomado de la atmósfera,
y encerrado a presión en
un espacio sometido a
una presión mayor que la
presión atmosférica. Si
después de comprimirlo,
dejamos que se expanda,
el aire realizará un
trabajo.
A la cantidad de aire comprimido que circula a través de una sección por una
unidad de tiempo, se le llama caudal (Q).
(Caudal = Volumen/Tiempo = (Sección * Longitud) / Tiempo = Sección *
Velocidad)
Q=V/t = A.l/t=A.v
5. Generalmente, todos los compresores disponen de una
serie de dispositivos de seguridad y control, como son:
Regulador de presión: se encarga de controlar la presión
de trabajo del circuito neumático.
Presostatos: se encargan de mantener la presión en el
interior del depósito, conectando y desconectando la
cámara de compresión, según proceda.
Válvula de seguridad: se abre cuando la presión del
depósito supera un determinado valor.
6. 4.- UNIDAD DE ACONDICIONAMIENTO
Para evitar posibles averías de los diferentes elementos de
la instalación, se debe acondicionar. Para ello, se utiliza una
unidad de acondicionamiento, que sirve para establecer y
mantener una presión de alimentación, lo más regular posible.
Dichas unidades constan de tres partes fundamentales:
Filtro: su función consiste en liberar el
aire comprimido de todas las impurezas y
el vapor de agua que lleva en suspensión.
Regulador de presión: su misión es
establecer y mantener la presión de
trabajo lo más estable posible.
Lubricador: los elementos neumáticos, al
tener piezas móviles, debe recibir una
pequeña dosis de aceite, para su
lubricación constante.
7. 5.- COMPONENTES DE UN CIRCUITO NEUMÁTICO
Un circuito neumático está formado por los siguientes
elementos:
1.-Generador de aire comprimido.
2.-Tuberías y conductos.
Para conducir el aire se emplean tubos que pueden ser:
a) Rígidos de cobre y acero. Se unen mediante soldadura
para proporcionar más estanquidad
b) Flexibles: de nailon, PVC se emplean en las conexiones de
cuadros de mando y de elementos con movimiento
Un racor es un elemento de unión entre componentes de
una instalación neumática que asegura la unión sin
escapes de aire ( estanquidad) pueden ser:
a) Anillo
b) Rápidos
c) Instantáneos
8. 3.-Actuadores, es decir, los que transforman la presión
del aire en trabajo. Tipos:
a) cilindros.
b) motores.
4.-Elementos de control: válvulas.
9. 6.- CILINDROS
Son tubos provistos de dos tapas que contienen en su
interior un émbolo, unido a un vástago, que puede
desplazarse en ambos sentidos por el interior del cilindro.
Produce movimientos rectilíneos.
Tipos de cilindros:
Cilindros de simple efecto: están provistos de un muelle, de manera que el
vástago vuelve a su posición de reposo cuando deja de llegar presión. Tiene
un solo orificio de entrada.
10. Símbolo:
Cilindros de doble efecto: tienen dos orificios, uno de entrada y otro de salida. No
tienen muelle de retorno, por lo que su movimiento, en ambos sentidos, es
accionado por el aire comprimido.
11. 7.- Válvulas
Son dispositivos de mando que dirigen el aire comprimido
hacia los elementos de trabajo. Controlando su
funcionamiento
Hay 3 tipos de válvulas
1.- Distribuidoras o de vías
Dirige el aire comprimido hacia los elementos de trabajo
Se representan mediante símbolos que muestran la función
que realizan. Los símbolos empleados se caracterizan por:
Cada posición de funcionamiento se representa por un
cuadrado. Dentro de los cuadrados se dibujan líneas con
flechas que indican la dirección de circulación del aire
Las conexiones ( entrada y salida ) se representan
mediante líneas unidas al cuadrado de la posición de reposo
o inicial
El símbolo T representa un conducto tapado
12. El accionamiento de válvulas distribuidoras se efectúan
mediante dispositivos manuales , neumáticos , mecánicos o
eléctricos ( simbología libro pg 86)
.
13. Las más frecuentes son
Válvula 3/2: Una de sus principales aplicaciones es
permitir la circulación de aire hasta un cilindro de
simple efecto, así como su evacuación cuando deja
de estar activado
14. Se trata de una válvula activa por un pulsador y retorno
por un muelle. En estado de reposo, permite que el
aire pase del terminal 2 hasta el 3 y que no pueda
entrar por el 1. Cuando la activamos, el aire puede
pasar del terminal 1 al 2 y no puede pasar por el 3.
15. Válvula 5/2: Una de sus principales aplicaciones es
controlar los cilindros de doble efecto. Se trata de una
válvula activa por un pulsador y retorno por muelle. En
estado de reposo, permite la circulación de aire entre los
terminales 4 y 5, y entre 1 y 2, el terminal 3 está
bloqueado. Cuando la activamos, permite la circulación de
aire entre los terminales 1 y 4, y entre 2 y 3, ahora el
terminal 5 se encuentra bloqueado
16. Cómo se nombran las válvulas
1º· Número de Vías, es decir de orificios que presenta la válvula
1
32
En este ejemplo 3 VÍAS
2º· Número de Posiciones
En este caso 2 POSICIONES
3º· Accionamiento
En este caso por BOTÓN
4º· Retroceso
En este caso por MUELLE
5º· Nombre: Válvula 3/2 Botón/Muelle
6º· En ocasiones también se indica la posición normal, es
decir aquella en la que se encuentra la válvula cuando no la
hemos accionado.
En la de arriba, cuando está sin accionar, el aire no pasa, por
lo que se llama Normalmente Cerrada, N/C. En la de abajo
pasa lo contrario, por tanto es Normalmente Abierta, N/A.
Válvula 3/2 N/C Botón/Muelle
18. 2.-Válvulas de bloqueo
Cortan el paso del aire comprimido en un sentido y
permite que circula en el sentido contrario. Las más
frecuentes son:
a) Válvulas antirretorno
Funcionan desplazando el dispositivo de cierre , que vence
la resistencia de un muelle. Al cesar la fuerza, el
dispositivo de cierre vuelve impedir el paso del aire.
Las válvulas de las ruedas de la bicicleta o de
seguridad de una olla
19. b) Válvulas selectoras (OR)
Tienen dos entradas y una salida . Al recibir aire por una
entrada, el elemento móvil de su interior se desplaza ,
cierra la otra y el aire pasa a la salida. Si recibe aire por
las dos entrada al mismo tiempo , la salida se bloquea
20. c) Válvula de simultaneidad o AND
sólo permite pasar el aire a la salida cuando hay aire con
presión por las dos entradas a la vez. Se utiliza para
hacer circuitos de seguridad, el cilindro sólo se
activará cuando existe presión en las dos entradas
21. 3.- Válvulas de flujo o reguladoras de caudal
Controlan la cantidad de aire comprimido que circula
También se conocen como válvulas de estrangulación y nos
permiten regular la velocidad de los cilindros
22. 9.- ENERGÍA HIDRAÚLICA
Es la que proporcionan líquidos sometidos a presión que
sirven como medio para la transmisión de fuerzas
Se basa en el Principio de Pascal, que dice así: Cuando se
aplica presión a un fluido encerrado en un recipiente, esta
presión se transmite instantáneamente y por igual en todas
direcciones del fluido.
Como aplicación podemos ver
como dos pistones unidos
mediante un fluido encerrado,
si le aplicamos una fuerza (F1) a
uno de ellos, se transmite la
presión hasta el otro, y produce
una fuerza (F2) en el segundo.
23. Las ecuaciones que rigen este principio son:
P = F1/S1 y P = F2/S2
Donde: P = presión, F = fuerza, S = superficie.
Por lo que podemos poner
F1/S1 =F2/S2
otra forma de expresarlo es:
F1*S2 = F2 * S1
Ejemplo:
Disponemos de dos pistones unidos por una tubería de secciones S1= 10
mm2
y S2 = 40 mm2
. Si necesitamos levantar un objeto con una fuerza
F2=40 N sobre el pistón segundo. ¿Cuál será la fuerza F1, que debemos
realizar sobre el pistón primero?
F1/S1 =F2/S2
F1=(F2xS1)/S2
F1= (40Nx10mm2
)/40mm2
= 10N
24. 10.- PRODUCCIÓN DE ENERGÍA HIDRAÚLICA
La energía hidráulica se produce mediante un grupo
hidráulico que contiene los siguientes elementos( pg
69):
a) motor. Es el elemento que genera
movimiento a la bomba
b) Válvula de seguridad o limitadora de
presión: regula la presión de trabajo y
descarga de aceite el tanque ciando se
supera el límite
c) Manómetro : mide la presión de salida
d) Filtro: tiene la función de eliminar las pequeñas
partículas o impurezas que se encuentran dentro del
aceite
e) Depósito o tanque de aceite: Recipiente que contiene
el aceite que entra y sale en el circuito
25. f) Bomba hidráulica:
Dispositivo que impulsa el aceite, transformando la energía
mecánica en hidráulica. Tres tipos principalmente:
1.- De engranajes: impulsa el aceite entre los dientes de dos
ruedas dentadas acopladas
2.- De paletas. Impulsa el aceite con el mismo principio de
funcionamiento de los compresores de émbolo rotativo
celular