Neumatica e Hidraulica
Conceptos basicos
La mecánica de fluidos es la ciencia que estudia
el efecto de fuerzas aplicadas a los fluidos.
Un fluido es cualquier sustancia amorfa que puede
fluir, tanto líquidos como gases.
¿Que es un fluido y quien lo
estudia?
Un fluido es una sustancia cuyas partículas se
mueven y cambian sus posiciones relativas con gran
facilidad, en forma mas específica un fluido se
define como una sustancia que se deforma
continuamente, o sea, que fluye bajo la acción de
un esfuerzo constante, sin importar lo pequeño que
este sea.
¿Que es un fluido?
El fluido que utiliza la neumática es el aire
comprimido, y es una de las formas de energía más
antiguas utilizadas por el hombre.
¿Que es un Neumática?
Por otra parte el fluido que se utiliza en la
hidráulica es el agua. Sin embargo hoy en día se
utiliza el aceite en buena parte de aplicaciones
industriales, ya que produce menor corrosión sobre
los conductos y además se puede utilizar como
refrigerante.
¿Que es un Hidráulica?
Ventajas y Desventajas de la
Neumática.
 El es abundante (disponible de manera
ilimitada).
 transportable (fácilmente
transportable, además los conductos
de retorno son innecesarios).
 Se puede almacenar (permite el
almacenamiento en depósitos).
 Resistente a las variaciones de
temperatura.
 Es seguro, no existe peligro de
explosión ni incendio.
 Limpio (lo que es importante para
industrias como las químicas,
alimentarias, textiles, etc.).
 La velocidad de trabajo es alta.
 Aguanta bien las sobrecargas (no
existen riesgos de sobrecarga, ya que
cuando ésta existe, el elemento de
trabajo simplemente para sin daño
alguno).
 Necesita de preparación antes de su
utilización(eliminación de impurezas y humedad).
 Los esfuerzos de trabajo son limitados (de 20 a
30000 N).
 Es ruidoso, debido a los escapes de aire después
de su utilización.
 Es costoso. Es una energía cara, que en cierto
punto es compensada por el buen rendimiento y la
facilidad de implantación.
Ventajas y Desventajas de la
Hidráulica.
 Permite trabajar con elevados niveles
de fuerza o momentos de giro.
 El aceite empleado en el sistema es
fácilmente recuperable.
 La velocidad de actuación es
fácilmente controlable.
 Las instalaciones son compactas.
 Protección simple contra sobrecargas.
 Pueden realizarse cambios rápidos de
sentido.
 El fluido es más caro.
 Se producen perdidas de carga.
 Es necesario personal especializado para la
 Manutención.
 Mas sucio que la neumática.
 El fluido es muy sensible a la
contaminación.
Presión: se define como la relación entre la
fuerza ejercida sobre la superficie de un cuerpo.
Propiedades de los Fluidos.
𝑃 =
𝐹
𝐴
Formula:
P = Presión = Pa=N/m2
1 Bar=105 Pa
atmosfera = 1 atm= 1.01325 Bar= 101325 Pa
Kp/cm2 = 1.01972 Bar = 101972 Pa
1 Psi = 0.0689476 Bar = 6894.76 Pa
Ksi = 1000 Psi
F = Fuerza = N(Newtons),Kgf(Kilogramo fuerza),
Kp(kilopond), Lbf(libra fuerza)
A = Área - Unidades: m2,cm2,mm2,ft2,in2
Propiedades de los Fluidos.
𝑃 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎 = 𝑃 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 + 𝑃 𝑎𝑡𝑚𝑜𝑠𝑓é𝑟𝑖𝑐𝑎
Vacío: se considera cuando tenemos una presión por
debajo de la atmosférica.
Caudal: es la cantidad de fluido que atraviesa la
unidad de superficie en la unidad de tiempo.
Propiedades de los Fluidos.
𝑄 =
𝑉
𝑡
Formula:
Q = Caudal = m3/s, m3/min, lts/s, lts/min, in3/s,
in3/min, ft3/s, ft3,min, Gal/s, Gal/min
V = Volumen = mm3, cm3 m3, in3, ft3
t = Tiempo = s (segundos), min (minutos)
Potencia: es la presión que ejercemos multiplicada
por el caudal.
Propiedades de los Fluidos.
Formula:
𝐻𝑃 =
𝑃 𝑃𝑠𝑖 ∗𝑄(𝐺𝑃𝑀)
1714
=
𝑃 𝐵𝑎𝑟 ∗𝑄(
𝐿𝑡𝑠
𝑚𝑖𝑛
)
450
𝐾𝑊 =
𝑃 𝑏𝑎𝑟 ∗ 𝑄(
𝑙𝑡𝑠
𝑚𝑖𝑛
)
600
HP = Caballos de fuerza
KW = Kilowatts
Propiedades de los Fluidos
Neumáticos.
Gas ideal: es el
comportamiento que presentan
aquellos gases cuyas
moléculas no interactúan
entre si y se mueven
aleatoriamente.
En condiciones normales y en
condiciones estándar, la
mayoría de los gases
presentan comportamiento de
gases ideales.
𝑃 ∗ 𝑉 = 𝑛 ∗ 𝑅 ∗ 𝑇
P = presión (N/m2)
V = volumen especifico.
n = moles de un gas
R = constante del aire
T = temperatura (ºk)
Formula:
𝑛 =
𝑔
𝑃𝑀
g = gramos del soluto
PM = peso molecular
Propiedades de los Fluidos
Neumáticos.
Ley de Boyle - Mariotte
El volumen de una determinada cantidad
de gas, que se mantiene a temperatura
constante, es inversamente
proporcional a la presión que ejerce,
lo que se resume en la siguiente
expresión:
Robert Boyle
(1627 - 1697)
𝑃1 ∗ 𝑉1 = 𝑃2 ∗ 𝑉2
La ley de Boyle-
Mariotte se utiliza
cuando es un proceso
isotérmico, que
significa esto?
Que las temperaturas
de mantienen
constantes.
Formula:
Edme Mariotte
(1620 - 1684)
Propiedades de los Fluidos
Neumáticos.
ley de Gay-Lussac
Si el volumen de una cierta
cantidad de gas a presión moderada
se mantiene constante, el cociente
entre presión y temperatura
(kelvin) permanece constante:
Joseph-Louis Gay-Lussac ( 1778-1850)
𝑝1
𝑇1
=
𝑃2
𝑇2
La ley de Gay-Lussac se
utiliza cuando es un
proceso isovolumetrico, que
significa esto?
Que el volumen se mantienen
constante.
Formula:
Ley de Charles
Dice que para una cierta cantidad de
gas a una presión constante, al
aumentar la temperatura, el volumen del
gas aumenta y al disminuir la
temperatura, el volumen del gas
disminuye.
Propiedades de los Fluidos
Neumáticos.
Jacques Alexandre César Charles (1746 1823)
La ley de Charles se
utiliza cuando es un
proceso isobárico, que
significa esto?
Que la presión se mantienen
constante.
𝑉1
𝑇1
=
𝑉2
𝑇2
Formula:
Propiedades de los Fluidos
Hidráulicos.
Principio de Pascal
Cuando se aplica presión a un
fluido encerrado en un
recipiente, esta presión se
transmite instantáneamente y por
igual en todas direcciones del
fluido.
Blaise Pascal (1623-1662)
𝐹1
𝑆1
=
𝐹2
𝑆2
𝑃 =
𝐹
𝑆
Formula:
Fin de la Presentación
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Ing. David Antonio Córdoba Jáquez.

I conceptos basicos

  • 1.
  • 2.
    La mecánica defluidos es la ciencia que estudia el efecto de fuerzas aplicadas a los fluidos. Un fluido es cualquier sustancia amorfa que puede fluir, tanto líquidos como gases. ¿Que es un fluido y quien lo estudia?
  • 3.
    Un fluido esuna sustancia cuyas partículas se mueven y cambian sus posiciones relativas con gran facilidad, en forma mas específica un fluido se define como una sustancia que se deforma continuamente, o sea, que fluye bajo la acción de un esfuerzo constante, sin importar lo pequeño que este sea. ¿Que es un fluido?
  • 4.
    El fluido queutiliza la neumática es el aire comprimido, y es una de las formas de energía más antiguas utilizadas por el hombre. ¿Que es un Neumática?
  • 5.
    Por otra parteel fluido que se utiliza en la hidráulica es el agua. Sin embargo hoy en día se utiliza el aceite en buena parte de aplicaciones industriales, ya que produce menor corrosión sobre los conductos y además se puede utilizar como refrigerante. ¿Que es un Hidráulica?
  • 6.
    Ventajas y Desventajasde la Neumática.  El es abundante (disponible de manera ilimitada).  transportable (fácilmente transportable, además los conductos de retorno son innecesarios).  Se puede almacenar (permite el almacenamiento en depósitos).  Resistente a las variaciones de temperatura.  Es seguro, no existe peligro de explosión ni incendio.  Limpio (lo que es importante para industrias como las químicas, alimentarias, textiles, etc.).  La velocidad de trabajo es alta.  Aguanta bien las sobrecargas (no existen riesgos de sobrecarga, ya que cuando ésta existe, el elemento de trabajo simplemente para sin daño alguno).  Necesita de preparación antes de su utilización(eliminación de impurezas y humedad).  Los esfuerzos de trabajo son limitados (de 20 a 30000 N).  Es ruidoso, debido a los escapes de aire después de su utilización.  Es costoso. Es una energía cara, que en cierto punto es compensada por el buen rendimiento y la facilidad de implantación.
  • 7.
    Ventajas y Desventajasde la Hidráulica.  Permite trabajar con elevados niveles de fuerza o momentos de giro.  El aceite empleado en el sistema es fácilmente recuperable.  La velocidad de actuación es fácilmente controlable.  Las instalaciones son compactas.  Protección simple contra sobrecargas.  Pueden realizarse cambios rápidos de sentido.  El fluido es más caro.  Se producen perdidas de carga.  Es necesario personal especializado para la  Manutención.  Mas sucio que la neumática.  El fluido es muy sensible a la contaminación.
  • 8.
    Presión: se definecomo la relación entre la fuerza ejercida sobre la superficie de un cuerpo. Propiedades de los Fluidos. 𝑃 = 𝐹 𝐴 Formula: P = Presión = Pa=N/m2 1 Bar=105 Pa atmosfera = 1 atm= 1.01325 Bar= 101325 Pa Kp/cm2 = 1.01972 Bar = 101972 Pa 1 Psi = 0.0689476 Bar = 6894.76 Pa Ksi = 1000 Psi F = Fuerza = N(Newtons),Kgf(Kilogramo fuerza), Kp(kilopond), Lbf(libra fuerza) A = Área - Unidades: m2,cm2,mm2,ft2,in2
  • 9.
    Propiedades de losFluidos. 𝑃 𝑎𝑏𝑠𝑜𝑙𝑢𝑡𝑎 = 𝑃 𝑟𝑒𝑙𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 + 𝑃 𝑎𝑡𝑚𝑜𝑠𝑓é𝑟𝑖𝑐𝑎 Vacío: se considera cuando tenemos una presión por debajo de la atmosférica.
  • 10.
    Caudal: es lacantidad de fluido que atraviesa la unidad de superficie en la unidad de tiempo. Propiedades de los Fluidos. 𝑄 = 𝑉 𝑡 Formula: Q = Caudal = m3/s, m3/min, lts/s, lts/min, in3/s, in3/min, ft3/s, ft3,min, Gal/s, Gal/min V = Volumen = mm3, cm3 m3, in3, ft3 t = Tiempo = s (segundos), min (minutos)
  • 11.
    Potencia: es lapresión que ejercemos multiplicada por el caudal. Propiedades de los Fluidos. Formula: 𝐻𝑃 = 𝑃 𝑃𝑠𝑖 ∗𝑄(𝐺𝑃𝑀) 1714 = 𝑃 𝐵𝑎𝑟 ∗𝑄( 𝐿𝑡𝑠 𝑚𝑖𝑛 ) 450 𝐾𝑊 = 𝑃 𝑏𝑎𝑟 ∗ 𝑄( 𝑙𝑡𝑠 𝑚𝑖𝑛 ) 600 HP = Caballos de fuerza KW = Kilowatts
  • 12.
    Propiedades de losFluidos Neumáticos. Gas ideal: es el comportamiento que presentan aquellos gases cuyas moléculas no interactúan entre si y se mueven aleatoriamente. En condiciones normales y en condiciones estándar, la mayoría de los gases presentan comportamiento de gases ideales. 𝑃 ∗ 𝑉 = 𝑛 ∗ 𝑅 ∗ 𝑇 P = presión (N/m2) V = volumen especifico. n = moles de un gas R = constante del aire T = temperatura (ºk) Formula: 𝑛 = 𝑔 𝑃𝑀 g = gramos del soluto PM = peso molecular
  • 13.
    Propiedades de losFluidos Neumáticos. Ley de Boyle - Mariotte El volumen de una determinada cantidad de gas, que se mantiene a temperatura constante, es inversamente proporcional a la presión que ejerce, lo que se resume en la siguiente expresión: Robert Boyle (1627 - 1697) 𝑃1 ∗ 𝑉1 = 𝑃2 ∗ 𝑉2 La ley de Boyle- Mariotte se utiliza cuando es un proceso isotérmico, que significa esto? Que las temperaturas de mantienen constantes. Formula: Edme Mariotte (1620 - 1684)
  • 14.
    Propiedades de losFluidos Neumáticos. ley de Gay-Lussac Si el volumen de una cierta cantidad de gas a presión moderada se mantiene constante, el cociente entre presión y temperatura (kelvin) permanece constante: Joseph-Louis Gay-Lussac ( 1778-1850) 𝑝1 𝑇1 = 𝑃2 𝑇2 La ley de Gay-Lussac se utiliza cuando es un proceso isovolumetrico, que significa esto? Que el volumen se mantienen constante. Formula:
  • 15.
    Ley de Charles Diceque para una cierta cantidad de gas a una presión constante, al aumentar la temperatura, el volumen del gas aumenta y al disminuir la temperatura, el volumen del gas disminuye. Propiedades de los Fluidos Neumáticos. Jacques Alexandre César Charles (1746 1823) La ley de Charles se utiliza cuando es un proceso isobárico, que significa esto? Que la presión se mantienen constante. 𝑉1 𝑇1 = 𝑉2 𝑇2 Formula:
  • 16.
    Propiedades de losFluidos Hidráulicos. Principio de Pascal Cuando se aplica presión a un fluido encerrado en un recipiente, esta presión se transmite instantáneamente y por igual en todas direcciones del fluido. Blaise Pascal (1623-1662) 𝐹1 𝑆1 = 𝐹2 𝑆2 𝑃 = 𝐹 𝑆 Formula:
  • 17.
    Fin de laPresentación Thanks for Watching Ing. David Antonio Córdoba Jáquez.