Curso de Introducción a la Neumática.pptx

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INTRODUCTION
CONCEPTOS BÁSICOS

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Introducción
• La neumática es una tecnología que utiliza aire comprimido para generar
movimiento y controlar sistemas automatizados.
• La neumática es una tecnología versátil que encuentra aplicaciones en
diversas industrias.
• Ofrece eficiencia, seguridad y flexibilidad en la automatización de
procesos.
2023 Neumática
https://www.youtube.com/watch?v=skR-
H6aj_qw

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1.Seguridad: Los sistemas neumáticos utilizan aire comprimido en lugar de
electricidad, lo que reduce el riesgo de chispas y descargas eléctricas en
entornos peligrosos o explosivos.
2.Costo: Los componentes neumáticos suelen ser más económicos en
comparación con sus equivalentes eléctricos o hidráulicos, lo que puede
reducir los costos de instalación y mantenimiento.
3.Flexibilidad: Los sistemas neumáticos son altamente flexibles y se pueden
adaptar fácilmente a diversas aplicaciones y requisitos de automatización.
4.Simplicidad: Los sistemas neumáticos tienen una estructura simple y
comprensible, lo que facilita su diseño, instalación y mantenimiento.
5.Eficiencia Energética: Generar aire comprimido suele ser más eficiente
que generar electricidad o fluidos hidráulicos, lo que puede resultar en un
menor consumo de energía.
6.Rápida Respuesta: Los sistemas neumáticos pueden cambiar
rápidamente de estado, lo que les permite proporcionar una respuesta
rápida en aplicaciones de automatización y control.
2023 Neumática

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7.Amplia Disponibilidad: Los componentes neumáticos son ampliamente
disponibles en el mercado, lo que facilita la adquisición de piezas de repuesto
y la expansión de sistemas.
8.Ambiente Limpio: A diferencia de los sistemas hidráulicos que usan fluidos,
los sistemas neumáticos no generan fugas de aceite ni otros contaminantes,
lo que los hace más adecuados para entornos sensibles a la contaminación.
9.Facilidad de Control: Los sistemas neumáticos pueden ser controlados de
manera simple y eficiente utilizando válvulas manuales, solenoides o sistemas
de control más avanzados.
10.Aplicaciones Variadas: La neumática se utiliza en una amplia gama de
aplicaciones, desde la industria manufacturera y la automatización hasta la
manipulación de materiales y la industria médica.
11.Tamaño y Peso Reducidos: Los componentes neumáticos son
generalmente más livianos y compactos en comparación con los sistemas
hidráulicos, lo que facilita la integración en diferentes equipos y sistemas.
12.Fácil Mantenimiento: Los componentes neumáticos son relativamente
simples y duraderos, lo que facilita las tareas de mantenimiento y reparación.
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2023 Neumática
1.Menor Precisión: Comparada con la hidráulica y la electrónica, la
neumática tiende a tener una precisión menor en términos de control de
posición y velocidad. Esto puede limitar su uso en aplicaciones que
requieren alta precisión.
2.Compresión de Aire: El aire comprimido es el medio de trabajo en la
neumática, y puede experimentar variaciones en la presión debido a
factores como la temperatura. Esto puede afectar el rendimiento
consistente de los sistemas neumáticos.
3.Ruido y Vibraciones: Los sistemas neumáticos suelen generar ruido y
vibraciones debido al flujo de aire y la operación de los componentes. Esto
puede ser un problema en entornos sensibles al ruido o en aplicaciones
que requieren un funcionamiento silencioso.
4.Necesidad de Mantenimiento: Los componentes neumáticos, como
cilindros y válvulas, pueden requerir un mantenimiento regular debido al
desgaste y la posible acumulación de suciedad. Esto puede aumentar los
costos de mantenimiento a largo plazo.

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5.Limitaciones de Fuerza y Velocidad: La neumática puede tener
limitaciones en términos de la fuerza y velocidad que puede generar. En
comparación con sistemas hidráulicos o eléctricos, los sistemas
neumáticos pueden ser menos adecuados para aplicaciones que
requieren altas fuerzas o velocidades extremadamente rápidas.
6.Consumo de Energía: Aunque el aire comprimido es relativamente
fácil de generar, los compresores pueden consumir energía
considerable. En comparación con sistemas eléctricos eficientes, la
neumática podría ser menos energéticamente eficiente en algunas
situaciones.
7.Dificultad en el Control Fino: Aunque se han desarrollado
tecnologías para mejorar el control en sistemas neumáticos, aún
pueden ser menos adecuados para aplicaciones que requieren control
muy fino o ajustes precisos.
8.Ambiente Explosivo: En ciertos entornos, como en presencia de polvo
o gases inflamables, el aire comprimido puede presentar riesgos de
explosión debido a la generación de chispas eléctricas y al uso de aire

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2023 Neumática
Componentes básicos
• Compresor: Genera aire comprimido a
partir del aire ambiente.
• Depósito de Aire: Almacena el aire
comprimido para su uso posterior.
• Válvulas: Controlan el flujo de aire
hacia los actuadores.
• Actuadores: Transforman la energía del
aire en movimiento.
• Tubos y Conexiones: Distribuyen el aire
comprimido entre componentes.

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Principio de
funcionamiento
•Compresión del aire.
•Almacenamiento en el depósito.
•Control del flujo de aire mediante
válvulas.
•Conversión de la energía del aire en
movimiento por los actuadores.
2023 Neumática
https://www.youtube.com/watch?v=Wee85cI6w

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Aplicaciones
• Industria manufacturera: Robótica industrial, ensamblaje, embalaje.
• Automatización: Puertas automáticas, transportadores, máquinas CNC.
• Sector médico: Equipos médicos controlados por aire comprimido.
•Automatización en líneas de producción.
•Control de robots industriales.
•Puertas automáticas.
•Sistemas de transporte.
https://www.youtube.com/watch?v=YTiVFGcr

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Comparación con la
Hidráulica
Medio de Trabajo:
•Hidráulica: Utiliza un fluido incompresible, como aceite, para transmitir la
energía y generar movimiento.
•Neumática: Utiliza aire comprimido, que es un gas, para transmitir la
energía y generar movimiento.
Compresibilidad:
•Hidráulica: El fluido hidráulico es prácticamente incompresible, lo que
permite un control preciso de la fuerza y el movimiento.
•Neumática: El aire comprimido es compresible, lo que puede resultar en
una menor precisión en comparación con la hidráulica.
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Fuerza Generada:
•Hidráulica: Puede generar fuerzas más altas debido a la incompresibilidad del
fluido.
•Neumática: Las fuerzas generadas son generalmente más bajas en
comparación con la hidráulica.
Velocidad:
•Hidráulica: Puede proporcionar velocidades más lentas en comparación con la
neumática debido a la viscosidad del fluido.
•Neumática: Puede lograr velocidades más rápidas debido a la menor viscosidad
del aire.
Precisión:
•Hidráulica: Puede lograr un alto nivel de precisión en términos de control de
posición y velocidad.
•Neumática: Tiende a tener una precisión menor en comparación con la
hidráulica.
Ruido y Vibración:
•Hidráulica: Puede generar menos ruido y vibraciones en comparación con la
neumática debido a la naturaleza incompresible del fluido.
•

presentation title 16
Costos:
• Hidráulica: Los componentes hidráulicos tienden a ser más costosos debido a
la complejidad del fluido y la necesidad de sellado hermético.
• Neumática: Los componentes neumáticos suelen ser más económicos debido a
la simplicidad y la disponibilidad de aire comprimido.
Ambiente Explosivo:
• Hidráulica: Generalmente, es más segura en entornos potencialmente
explosivos debido a la incompresibilidad del fluido.
• Neumática: Puede presentar riesgos en entornos explosivos debido al uso de
aire enriquecido con oxígeno.
Mantenimiento:
• Hidráulica: Puede requerir un mayor mantenimiento debido a los fluidos, sellos
y tuberías.
• Neumática: Tiende a requerir un mantenimiento más sencillo debido a la
simplicidad del aire como medio.
20XX
https://www.youtube.com/watch?v=eKBny8UOY-
Q&t=12s

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Presión
La presión es una medida de la fuerza ejercida sobre un
área específica. En otras palabras, la presión es la cantidad
de fuerza distribuida en una unidad de área.
La presión se expresa en unidades como pascales (Pa),
atmosferas (atm), milímetros de mercurio (mmHg) o libras
por pulgada cuadrada (psi), entre otras.
Es una propiedad física importante en muchas áreas,
incluyendo la física, la ingeniería, la meteorología y la
medicina.
En términos generales, una mayor presión significa que
hay más fuerza ejercida en un área determinada, lo que
puede tener efectos diversos según el contexto. Por
ejemplo, en la neumática, la presión del aire comprimido
en un sistema puede determinar la fuerza con la que los
actuadores realizan su trabajo. En la hidráulica, la presión
en un fluido puede influir en la potencia y precisión de un
sistema. En meteorología, la presión atmosférica puede
indicar cambios en el clima.
𝑃=
𝐹
𝐴
2023 Neumática
1 atmosfera = 1 Bar = 14.7 psi = 100KPa

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https://www.youtube.com/watch?v=_kEZ4vk_GwA

20XX
Tipos de presión
Presión Atmosférica (Patm)
• Es la presión ejercida por la columna de aire en la superficie de la Tierra. Al nivel del mar, la
presión atmosférica promedio es de aproximadamente 1013.25 hPa (hectopascales) o 1
atmósfera (atm).
Presión Absoluta (Pabs)
• Es la presión total en un punto, incluyendo la presión atmosférica. Se mide con referencia al
vacío absoluto, y su valor en cualquier punto es la suma de la presión atmosférica más la presión
manométrica (exceso de presión sobre la atmósfera).
Presión Manométrica (Pman)
• También conocida como presión relativa, es la diferencia entre la presión en un punto y la
presión atmosférica. Si es positiva, indica que la presión en el punto es mayor que la presión
atmosférica.
Presión de Vapor (Pvap)
• Es la presión ejercida por el vapor de un líquido cuando está en equilibrio con su fase líquida en
un sistema cerrado. Depende de la temperatura y las propiedades del líquido.
Presión Hidrostática
• Es la presión ejercida por una columna de fluido (líquido) debido a la gravedad. A medida que se
profundiza en un líquido, la presión aumenta debido al peso del líquido sobre el punto.

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Tipos de presión
Presión de Contacto
• Es la presión que se ejerce cuando un objeto entra en contacto con una superficie. Es la fuerza
aplicada dividida por el área de contacto.
Presión de Trabajo
• Es la presión utilizada en sistemas y aplicaciones industriales para realizar trabajos, como la
presión en un sistema neumático o hidráulico que impulsa un actuador.
Presión Diferencial
• Es la diferencia entre dos valores de presión en diferentes puntos o en ambos lados de una
restricción. Se utiliza en muchas aplicaciones, como la medición de caudal en tuberías.
Presión de Vacío
• Es una presión que es menor que la presión atmosférica. Indica que el valor de presión en un
sistema es inferior a la presión atmosférica circundante.

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Fuerza
𝐹=𝑃⋅𝐴
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La fuerza es una magnitud vectorial que mide la
interacción entre dos objetos en términos de su
capacidad para cambiar el estado de movimiento o
deformación de uno o ambos objetos. En términos
simples, la fuerza es lo que puede hacer que un
objeto se mueva, cambie de dirección o de forma.
La fuerza se mide en unidades llamadas newtons (N)
en el Sistema Internacional (SI). Un newton se define
como la cantidad de fuerza necesaria para acelerar
una masa de un kilogramo a una velocidad de un
metro por segundo al cuadrado.
En la física, la fuerza es fundamental para describir
el movimiento de los objetos según la segunda ley
de Newton, que establece que la aceleración de un
objeto es directamente proporcional a la fuerza neta
que actúa sobre él e inversamente proporcional a su
masa. La fuerza es un concepto fundamental en
diversas ramas de la física y tiene aplicaciones en
muchas áreas de la ciencia y la ingeniería.

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2023 Neumática
Tipos de Fuerza

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Caudal
Es una medida de la cantidad de fluido (líquido o gas) que
fluye a través de un punto específico en un sistema en un
período de tiempo determinado. En otras palabras, el
caudal es la cantidad de fluido que pasa por una sección
transversal en una unidad de tiempo.
El caudal se expresa en unidades de volumen por unidad
de tiempo, como litros por segundo (L/s), metros cúbicos
por hora (m³/h), galones por minuto (gpm), entre otras. Es
una medida crucial en aplicaciones que involucran el
transporte de líquidos o gases, como tuberías, sistemas
de ventilación, sistemas hidráulicos y más.
El caudal puede ser constante o variable a lo largo del
tiempo y puede influir en varios aspectos, como la
eficiencia de un sistema, la velocidad del fluido, la
capacidad de enfriamiento, entre otros. Controlar y medir
el caudal es esencial para asegurarse de que un sistema
esté funcionando correctamente y para optimizar su
rendimiento.
𝑄=
𝑉
𝑡
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https://www.youtube.com/watch?v=2-XNHVn6PDg

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Trabajo
En términos físicos, el trabajo se define como la
transferencia de energía que ocurre cuando una
fuerza se aplica sobre un objeto y provoca un
desplazamiento en la dirección de la fuerza. El trabajo
se realiza cuando una fuerza actúa sobre un objeto y
ese objeto se mueve en la dirección de la fuerza.
El trabajo se expresa en unidades de energía, como
julios (J) en el Sistema Internacional (SI). Un julio se
define como el trabajo realizado cuando se aplica una
fuerza de un newton sobre una distancia de un metro
en la dirección de la fuerza.
Es importante destacar que, para que el trabajo se
realice, debe haber movimiento en la dirección de la
fuerza aplicada. Si no hay desplazamiento o si el
desplazamiento es perpendicular a la dirección de la
fuerza, no se realiza trabajo en el sentido físico.
𝑤=𝐹⋅𝑑
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https://www.youtube.com/watch?v=uCM0knFul-g

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Gases ideales
• Los gases ideales son un concepto importante
en la termodinámica y la física de gases que se
utiliza para simplificar el estudio y la
comprensión del comportamiento de los gases
en diversas situaciones. Aunque los gases
reales pueden desviarse del comportamiento
ideal en ciertas condiciones, el modelo de gas
ideal proporciona una descripción útil en
muchas situaciones prácticas.
2023 Neumática

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Gases ideales
Características
de
los
gases
ideales:
Partículas sin volumen y sin fuerzas intermoleculares: En el modelo de gas
ideal, se asume que las partículas de gas (átomos o moléculas) son
puntuales y no tienen volumen propio. Además, se supone que no hay
fuerzas intermoleculares significativas entre las partículas de gas. Estas
simplificaciones hacen que los cálculos sean más manejables.
Movimiento aleatorio: Se asume que las partículas de gas están en
constante movimiento aleatorio y chocan entre sí y con las paredes del
recipiente en el que se encuentran.
Leyes de los gases: Los gases ideales siguen las leyes de los gases ideales,
que incluyen la ley de Boyle-Mariotte (relación entre presión y volumen), la
ley de Charles (relación entre temperatura y volumen a presión constante) y
la ley de Avogadro (relación entre cantidad de sustancia y volumen a
presión y temperatura constantes). Estas leyes son útiles para predecir
cómo cambiarán las propiedades de un gas bajo diferentes condiciones.
Ecuación de estado del gas ideal: La ecuación de estado
del gas ideal es una ecuación matemática que relaciona
la presión (P), el volumen (V), la temperatura (T) y la
cantidad de sustancia (n) de un gas ideal. Esta ecuación
es conocida como la ecuación de estado de los gases
ideales y se expresa de la siguiente manera
𝑃𝑉 =𝑛𝑅𝑇
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2023 Neumática
Gases ideales
• La constante de los gases ideales, , es una constante universal y su valor
depende de las unidades que se utilicen para las otras variables en la
ecuación. En unidades SI (Sistema Internacional), el valor de es
aproximadamente 8.314 J/(mol·K).
• Es importante destacar que ningún gas real se comporta de manera
perfectamente ideal en todas las condiciones. Los gases ideales son una
aproximación útil en situaciones en las que las desviaciones de la realidad
son pequeñas y pueden ignorarse, como en muchas aplicaciones de la vida
cotidiana y en cálculos sencillos en la química y la física. Sin embargo, en
condiciones extremas, como a altas presiones o bajas temperaturas, los
gases reales pueden desviarse significativamente del comportamiento
ideal.
https://www.youtube.com/watch?v=_EFkiWf6C

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Ley de Boyle-Mariotte
• También conocida como la ley de Boyle o simplemente la ley
de los gases, es uno de los principios fundamentales en la
física de los gases. Fue formulada por el científico británico
Robert Boyle en 1662 y posteriormente revisada y
desarrollada por el científico francés Edme Mariotte en 1676.
Esta ley establece una relación importante entre la presión y el
volumen de un gas, bajo condiciones constantes de
temperatura y cantidad de gas.
2023 Neumática
𝑃𝑉 =𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒

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Ley de Boyle-Mariotte
• La presión de un gas es inversamente proporcional a su
volumen cuando la temperatura y la cantidad de gas se
mantienen constantes. Esto significa que si aumentas la
presión de un gas, su volumen disminuirá, y viceversa, siempre
y cuando las demás condiciones permanezcan sin cambios.
• Esta ley es especialmente útil para comprender el
comportamiento de los gases a diferentes condiciones. Se
utiliza en muchas aplicaciones prácticas, como en la industria,
la química y la física, para predecir cómo cambiará el volumen
de un gas cuando se modifica la presión o viceversa.
• Ten en cuenta que la ley de Boyle-Mariotte se aplica
únicamente a gases ideales, que siguen un comportamiento
idealizado. Los gases reales pueden desviarse ligeramente de
esta ley a altas presiones y bajas temperaturas, pero sigue
siendo una aproximación útil en muchas situaciones.
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https://www.youtube.com/watch?v=vq3-
tk1xDo0

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Ley de Gay-Lussac
• Esta ley es una de las leyes fundamentales de la física y la química
que describe el comportamiento de los gases ideales. Fue
formulada por el químico y físico francés Joseph Louis Gay-Lussac a
principios del siglo XIX.
• La Ley de Gay-Lussac establece que, a volumen constante, la
presión de un gas es directamente proporcional a su temperatura
en grados Kelvin, siempre y cuando la cantidad de gas y el volumen
se mantengan constantes. En otras palabras, si aumentas la
temperatura de un gas a volumen constante, su presión aumentará
y, si disminuyes la temperatura, la presión también disminuirá.

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Ley de Gay-Lussac
• La fórmula matemática que representa la Ley de Gay-
Lussac es:
2023 Neumática

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Ley de Gay-Lussac
• Es importante tener en cuenta que esta ley es válida solo para
gases ideales, es decir, aquellos que cumplen con ciertas
condiciones ideales de temperatura y presión. Los gases
reales pueden desviarse de esta ley a temperaturas y
presiones extremadamente altas o bajas.
• La Ley de Gay-Lussac es una de las leyes de los gases que
junto con la Ley de Boyle-Mariotte (ley de los volúmenes) y la
Ley de Charles (ley de las temperaturas) conforman las leyes
de los gases ideales, que son fundamentales para
comprender el comportamiento de los gases en la
termodinámica y la química.
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https://www.youtube.com/watch?v=OJ9_mgkwZA

Distribución de
Aire comprimido

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Proceso de generación de aire
comprimido
• La generación de aire comprimido es un proceso esencial en
muchas industrias y aplicaciones, ya que el aire comprimido
se utiliza para una amplia variedad de tareas, desde
herramientas neumáticas hasta sistemas de control de
procesos.

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• Compresores de aire: Los compresores de
aire son máquinas diseñadas para aumentar
la presión y reducir el volumen del aire. Estas
máquinas toman aire atmosférico a presión y
lo comprimen, generando aire comprimido.
Hay varios tipos de compresores de aire,
incluyendo compresores de pistón,
compresores de tornillo, compresores
centrífugos y compresores de
desplazamiento positivo, entre otros.
2023 Neumática
Aquí te explico los conceptos clave relacionados
con la generación de aire comprimido:

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• Secadores de aire: El aire comprimido a
menudo contiene humedad que puede
causar problemas en muchas
aplicaciones, como corrosión en tuberías y
herramientas neumáticas. Los secadores
de aire se utilizan para eliminar la
humedad del aire comprimido, lo que
ayuda a mantener la calidad del aire y
prolonga la vida útil de los equipos.
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2023 Neumática
• Filtros de aire: Los filtros de aire se emplean
para eliminar partículas sólidas y
contaminantes del aire comprimido. Esto es
importante para proteger los componentes del
sistema y garantizar un aire limpio y seguro
para su uso en aplicaciones críticas.
• Depósitos de aire: Los depósitos de aire,
también conocidos como tanques de
almacenamiento, se utilizan para almacenar
temporalmente el aire comprimido generado.
Estos tanques ayudan a estabilizar la presión y
permiten un suministro constante de aire
comprimido, incluso cuando el compresor no
está funcionando.

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• Regulación y control: Los sistemas de generación
de aire comprimido a menudo incluyen
dispositivos de regulación y control para ajustar la
presión y el flujo de aire según las necesidades de
la aplicación. Esto se logra mediante el uso de
válvulas de control y reguladores de presión.
2023 Neumática
• Mantenimiento: El mantenimiento
regular de los equipos de generación de
aire comprimido es esencial para
garantizar un rendimiento eficiente y
seguro. Esto incluye la limpieza de filtros,
la inspección de componentes y el
seguimiento de los intervalos de servicio
recomendados por el fabricante.

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• La generación de aire comprimido es
una parte crítica de muchas
operaciones industriales y comerciales.
Es importante diseñar y mantener
sistemas de aire comprimido de
manera adecuada para garantizar la
eficiencia energética, la seguridad y la
fiabilidad. Además, es esencial
comprender las necesidades específicas
de aire comprimido de tu aplicación
para seleccionar el tipo adecuado de
compresor y componentes auxiliares.
2023 Neumática

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2023 Neumática
Compresor
es
Volumétric
os
De
émbolo
De
émbolo
De
membra
na
Rotativo
s
De
paleta
De
tornillo
Roots
Dinámic
os
De flujo
Radial Axial

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2023 Neumática
• Estos compresores utilizan
uno o varios pistones para
comprimir el aire. El
movimiento alternativo del
pistón crea un vacío que
aspira el aire y luego lo
comprime cuando el pistón
se mueve hacia arriba. Los
compresores de pistón son
ampliamente utilizados en
aplicaciones industriales y
comerciales de baja y media
presión.
Compresor de Émbolo
https://www.youtube.com/watch?v=zADS0TyrR
Émbol
o
Membra
na

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2023 Neumática
• Un compresor rotativo es un tipo de compresor que
utiliza un mecanismo de desplazamiento positivo
para comprimir gas o aire. Este tipo de compresor
funciona mediante la reducción de volumen del gas o
aire a través del desplazamiento de un elemento
giratorio.
Compresor Rotativo
Roots
Tornill
o
Paleta
s

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2023 Neumática
Compresor de Flujo
• Un compresor de flujo, también conocido como compresor
dinámico, es un tipo de máquina que aumenta la presión de
un fluido en movimiento, ya sea gas o aire, mediante la
transferencia de energía cinética al fluido. Esto se logra a
través de un proceso continuo de aceleración y
desaceleración del fluido.
Radial Axial
https://www.youtube.com/watch?v=aKc2f19MQPg

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2023 Neumática
• En un sistema neumático, un
enfriador, también conocido como
intercambiador de calor o radiador,
es un componente diseñado para
reducir la temperatura del aire
comprimido antes de su uso en
aplicaciones industriales. Esto es
importante porque el aire
comprimido puede calentarse
significativamente durante el
proceso de compresión, y en
algunos casos, temperaturas
elevadas pueden ser perjudiciales
para ciertos equipos o procesos.
Enfriadores

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2023 Neumática
• Un acumulador neumático es un
dispositivo utilizado en sistemas
neumáticos para almacenar aire
comprimido a una cierta presión.
Su función principal es
proporcionar una fuente de aire a
presión constante y estable
durante picos de demanda o en
momentos en los que el
compresor no puede suministrar
suficiente caudal de aire de
inmediato.
Acumuladores

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2023 Neumática
Secadores
• Es un dispositivo utilizado en
sistemas de aire comprimido para
reducir el contenido de humedad
del aire. Su función principal es
eliminar la humedad del aire
comprimido, lo que es crucial para
prevenir daños en equipos y
componentes neumáticos, así
como para asegurar un
funcionamiento eficiente y
confiable del sistema.
https://www.youtube.com/watch?v=WVP0
UlufeEE

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2023 Neumática
Secadores
• Utiliza un intercambiador de calor para enfriar el
aire y condensar la humedad en forma de agua,
que luego se drena del sistema.
Secador de Refrigeración
• Utiliza materiales adsorbentes, como zeolitas o
gel de sílice, para capturar y retener la humedad
del aire.
Secador de Adsorción
• Emplea membranas semipermeables para
separar el vapor de agua del aire comprimido.
Secador de Membrana

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2023 Neumática
Conceptos
importantes
Humedad
Relativa
La humedad relativa indica cuánto vapor
de agua está presente en el aire en
comparación con la máxima cantidad que
podría contener sin llegar al punto de
saturación, donde se produciría la
condensación.
Punto de Rocío
Es la temperatura a la cual el aire
contiene la máxima cantidad de vapor de
agua que puede sostener a una presión y
humedad relativa específicas, antes de
que se produzca la condensación.

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2023 Neumática
Filtros
• Componente esencial que se utiliza
para purificar el aire comprimido al
eliminar partículas sólidas y líquidas
del flujo de aire. Su función principal
es garantizar que el aire que llega a
los componentes y equipos
neumáticos esté limpio y libre de
impurezas que puedan causar daños
o mal funcionamiento.

Tipos de redes de
distribución

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2023 Neumática
Abiertas/Lineales
• En este tipo de red, el aire comprimido se distribuye
desde un punto central hacia los diferentes
dispositivos o herramientas que requieren de su
energía para funcionar.
Ventajas
Bajo Costo
Una inclinación del 2%
facilita la eliminación de
condensados
Desventajas
El mantenimiento
requiere cerrar todo el
suministro de aire

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2023 Neumática
• se refiere a un sistema en el cual el aire comprimido se recircula
continuamente a través de un circuito, en lugar de ser liberado
al ambiente después de su uso. Este tipo de sistema se utiliza
para optimizar el consumo de aire comprimido y mejorar la
eficiencia en aplicaciones neumáticas.
Cerradas o anulares
Ventajas
Facilita el
mantenimiento
Desventajas
Dificultad para eliminar
condensaciones al no
existir inclinaciones
Dirección de flujo
cambiante
Costo inicial alto

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2023 Neumática
Multiple o Rejilla
• Mejora aún más el mantenimiento
• Mantiene las desventajas de una red anular
• Es la más costosa
https://www.youtube.com/watch?v=OSKjhMnh2Bg

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2023 Neumática
Abiertas/Lineales
 Válvulas de 2/2 Vías:
• Estas válvulas tienen dos puertos (entrada y salida) y dos posiciones posibles (abiertas o cerradas). Se
utilizan para controlar el flujo de aire en una sola dirección y son ideales para aplicaciones de
encendido/apagado simples.
• Tienen tres puertos (entrada, salida y escape) y dos posiciones posibles. Se utilizan para controlar el flujo
de aire en dos direcciones y son comunes en aplicaciones de control de cilindros neumáticos para
avanzar y retroceder.
• Tienen cinco puertos y dos posiciones. Estas válvulas son versátiles y se utilizan en aplicaciones donde se
necesita controlar la dirección del flujo de aire y permitir la presurización y despresurización de los
cilindros neumáticos.
• Tienen cinco puertos y tres posiciones posibles. Son utilizadas en aplicaciones que requieren control de
dirección y posición, como la parada de cilindros neumáticos en una posición intermedia.
 Válvulas de Solenoide:
• Controladas eléctricamente mediante solenoides, estas válvulas permiten un control preciso y rápido del
flujo de aire. Vienen en diversas configuraciones, como 2/2, 3/2 y 5/2 vías.

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2023 Neumática
Válvulas de Palanca o Manuales:
• Se controlan manualmente a través de una palanca o una perilla. Son útiles para operaciones manuales simples en
sistemas neumáticos.
Válvulas de Pie:
• Son válvulas de acción directa que se operan presionando un pedal con el pie. Se utilizan en aplicaciones donde se
necesita un control manual sin utilizar las manos.
Válvulas de Control Proporcional:
• Estas válvulas permiten un control proporcional del flujo de aire y la presión, lo que es útil en aplicaciones que
requieren una regulación precisa, como el control de velocidad en cilindros neumáticos.
Válvulas de Seguridad:
• Diseñadas para liberar aire en caso de que la presión en el sistema alcance niveles peligrosos. Ayudan a mantener la
seguridad del sistema neumático.
Válvulas de Retención (Check Valves):
• Permiten que el aire fluya en una sola dirección y evitan el retroceso del flujo. Son útiles en aplicaciones donde se
necesita bloquear el flujo inverso.
Válvulas de Bloqueo:
• Se utilizan para bloquear el flujo de aire en una posición específica y mantenerla incluso si no se aplica presión
continua.
Tipos de Válvulas

Diseño de una
red de
distribución

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2023 Neumática
Diseño de una red de distribución
Se
necesita
Requerimiento / Consumo
de aire
Volumen del Acumulador
Cantidad de Agua
Condensada
Dimensiones Físicas
Dimensión de la Red
(Longitud y diámetro de la
tubería)
Topología
Materiales

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2023 Neumática
Volumen de Acumulador
▶ Cantidad suministrada
V=20m3 /min.
▶ Diferencia de presión
Δp = 100KPa (1 bar)
▶ Conmutaciones/h
Z=20
Volumen del acumulador.
Va= 15m3

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2023 Neumática
Cantidad de Agua Condensada

63
2023 Neumática
Dimensión de la Red Neumática
Longitud de las
tuberías
En metros
Caudal
(Consumo total)
Consumo de aire
actual de la
planta
Incremento de
consumo 50%
Fugas de
máximo 10% (del
consumo +
incremento)
Presión de
servicio mínima
Generalmente 7
Bares para redes
industriales
Caída de
presión
admisible
Recomendada
P=O.1 a 1.5 Bar
Cantidad de
puntos de
restricción o de
estrangulamient
o
Válvulas, codos
actuadores etc.

64
2023 Neumática
Diámetro provisional
•Longitud = 100 m
•Caudal = 1000m^3/h
•Presión trabajo = 6Bar
•Caída de presión =
0.1Bar
Diámetro de la tubería

65
2023 Neumática
Longitudes Supletorias
RESTRICCIONES
De acuerdo al diámetro provisional
80mm
▶ 2 Válvulas de cierre (1)
▶ 4 Válvulas acodadas (2)
▶ 10 Conexiones “T” (3)
▶ 2 Válvulas de Compuerta (4)
▶ 8 Codos

66
2023 Neumática
Longitud Supletoria
▶ Longitud Supletoria = 213m
Resistencia en la
tubería principal
Metros Cantidad Metros añadidos
Codos Normales
(90°)
1 8 8
Uniones en T 9 10 90
Válvulas de
Bola/Compuerta
1.5 2 3
Válvulas de
Paso/Cierre
30 2 60
Válvula
angular/acodada
13 4 52

67
2023 Neumática
Longitud Total
▶ LONGITUD TUBERIA + LONGITUD SUPLETORIA= LONGITUD TOTAL
LONGITUD TOTAL = 313 metros
Recalculamos el diámetro de la tubería

68
2023 Neumática
Diámetro Real
• Longitud TOTAL = 313 m
• Caudal = 1000m^3/h
• Presión trabajo = 6Bar
• Caída de presión = 0.1Bar

69
2023 Neumática
Ejemplo
Valores conocidos Valor
Consumo actual. 1000 m3/h
Aumento planificado 50 %
Fugas máximas permisibles 10%
Consumo total
Mínima Presión de
funcionamiento
700 KPa
Caída Permisible de la
Presión ∆p
Se recomienda 10 KPa
Longitud total de la red
principal
400 m
Resistencia en la tubería
principal
Cantidad
Codos Normales (90°) 30
Uniones en T 20
Correderas o Válvulas de
Bola
20
Válvulas de Paso 5
Válvula angular. 0
https://www.youtube.com/watch?v=pewdZxWEjk0

75
2023 Neumática
Estructura Cadena de Mando

Gracias!
Tanya Arreola
tanya.arreola@unipolidgo.edu.mx

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