Este documento describe los conceptos básicos de los circuitos hidráulicos y neumáticos. Explica los fluidos, la presión, el caudal y el principio de Pascal. Luego describe los componentes clave de un circuito neumático como el compresor de aire, las tuberías, los actuadores como cilindros y motores, y los elementos de control como las válvulas distribuidoras. Finalmente, resume algunos usos comunes de la neumática en la industria.

1. CIRCUITOS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS

2. CONOCIMIENTOS PREVIOS Para comprender mejor el tema es necesario recordar algunos conceptos necesarios. Conceptos como: - Fluido. - Presión. - Caudal. - Principio de Pascal.

3. FLUIDO. Es un material cuya forma se adapta a la del recipiente que lo contiene y tiende a escaparse por los orificios de dicho recipiente, si es que los tiene. Algunos ejemplos: Gases (como el aire) Líquidos (como agua o el aceite)

4. PRESIÓN manómetro Es una magnitud que relaciona la intensidad de una fuerza con el área de la superficie donde se aplica. Presión = Fuerza Superficie P=F/S Unidades de medida: Pascal ( Newton/m 2 )

5. Bar ( 100000 pascales ) Aparato de medida: Manómetro

6. CAUDAL El caudal de un fluido es el volumen de fluido que pasa por un punto de la tubería en un tiempo determinado . Caudal = Volumen Tiempo Caudal= litros/minuto Caudal=m 3 /hora

7. PRINCIPIO DE PASCAL matemático francés (1623-1662) Cuando se aplica una presión a un fluido incompresible(no se puede comprimir) encerrado en un recipiente indeformable , esta presión se transmite por igual a todas las direcciones del fluido. Luego: P 1 =P 2

8. PRINCIPIO DE PASCAL Como: P 1 =P 2 P 1 =F 1 /S 1 P 2 =F 2 /S 2 Luego : F 1 /S 1 =F 2 /S 2 Una pequeña fuerza puede generar una gran fuerza. Ejemplo un gato hidráulico.

9. NEUMÁTICA Es una técnica de transmisión de energía que utiliza el aire comprimido como elemento. El aire se puede comprimir, propiedad que limita en gran medida los esfuerzos que pueden realizar y facilita su almacenamiento.

10. NEUMÁTICA conceptos importantes en AIRE COMPRIMIDO Aire comprimido : al aire tomado de la atmósfera y encerrado a presión en un espacio sometido a una presión mayor que la presión atmosférica. Antes de ser usado el aire es sometido a los siguientes tratamientos: Filtrado (para quitar impurezas).

11. Secado (para eliminar el agua- humedad que pueda contener).

12. Refrigerado (para contrarestar el aumento de temperatura que sufre al comprimirse).

13. Lubricado (mezclar el aire con aceite para aumentar la duración y el rendimiento de los componentes de la instalación ya que se disminuye el rozamiento y evita la oxidación).

14. APLICACIONES de la neumática . Accionar herramientas ( pistola de pintor, taladros, perforadoras, etc. ).

15. Desplazar cargar ( en cadenas de montaje, subir,empujar cargas ).

16. Apertura y cierre de puertas.

17. En minas ( para mover los motores que mueven los ventiladores, bombas de agua, cintas transportadoras, etc ). En ambientes inflamables es más seguro usar motores neumáticos que motores eléctricos ya que no producen chispas.

18. Circuitos neumáticos Son instalaciones que se emplean para generar, transmitir y transformar fuerzas y movimientos por medio de aire. Están formados por los siguientes elementos: Generador de aire comprimido(compresor).

19. Tuberías y conductores (de plástico).

20. Actuadores.

21. Elementos de control.

22. GENERADOR DE AIRE COMPRIMIDO El compresor es el dispositivo que comprime el aire de la atmósfera hasta que alcanza la presión necesaria para que funcione la instalación. El compresor funciona con corriente eléctrica. El aire comprimido se almacena en un depósito acumulador. Para controlar la presión lleva un manómetro. Para que el aire esté preparado es necesario refrigerarlo, filtrarlo, secarlo y lubrificarlo . Todo el equipo debe colocarse en un lugar apartado (debido al ruido que producen) y en un lugar lo más limpio de impurezas posible.

23. Elementos que acompañan a un compresor El compresor está acompañado de unos elementos que permiten que el aire comprimido pueda posteriormente ser usado. Aparato que permite mantener la presión constant e

24. FUNCIONAMIENTO Al comprimir el aire aumenta su temperatura. Para enfriar el aire se usa el refrigerador. Al enfriarse el aire el vapor de agua del aire se condensa y cae en forma de gotas de agua a un recipiente que lo expulsa fuera. Después el aire pasa a un depósito llamado acumulador . El aire antes de ser utilizado pasa por otro aparato, el secador cuyo objetivo es reducir el contenido en vapor de agua del aire. Por último el aire pasa por un filtro (para detener las impurezas que arrastra el aire), por un regulador (para mantener el aire de salida a presión) y un lubricador (para mezclar el aire con aceite ya que así aumenta la vida y rendimiento de los elementos neumáticos). Por fin el aire está listo para ser usado.

25. Existen varios tipos de compresores: - compresor de ÉMBOLO. - Compresor de PALETAS. - Compresor de HUSILLO. - Compresor de TORNILLO.

26. COMPRESOR DE ÉMBOLO Son los más usados ya que son más baratos; pero hacen bastante ruido.

27. COMPRESOR DE PALETAS

28. COMPRESOR DE HUSILLO

29. COMPRESOR DE TORNILLO

30. ACTUADORES Son los elementos encargados de transformar la presión del aire en un trabajo útil. Son : Cilindros (para movimientos lineales). Motores (para movimientos circulares).

31. 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. El vástago produce movimientos rectilíneos.

32. Existen muchos tipos, pero los más utilizados son: Cilindros de simple efecto.

33. Cilindros de doble efecto.

34. Cilindros de simple efecto. Tienen un solo orificio por el que entre y sale el aire. Cuando entra el aire el émbolo se desplaza haciendo salir el vástago del cilindro. Cuando deja de haber presión el aire sale del cilindro gracias a un muelle que empuja y el vástago vuelve a entrar en el cilindro.

35. CILINDRO DE DOBLE EFECTO Tiene dos orificios, uno de entrada y otro de salida. No tiene muelle de retorno, por lo que su movimiento en un sentido u otro es accionado por el aire comprimido, según el orificio por el que entre o salga.

36. MOTORES DE ENGRANAJES Como se puede observar, el motor esta compuesto de dos engranajes, uno de ellos esta conectado con el eje del motor, y el otro, transmite movimiento al otro engranaje. Este tipo de motor es de bajo rendimiento, porque consume más energía que la que transmite. Pero, es capaz de dar 60 cv de potencia.

37. MOTOR DE PALETAS Es el tipo de motor que se usan en las herramientas, como lijadoras y taladradoras. Dan una potencia máxima de 20 cv, y tienen unas velocidades de 3000 hasta 9000 r.p.m.

38. ELEMENTOS DE CONTROL Los elementos con los que se controlan los circuitos son las válvulas distribuidoras . Se emplean para dirigir el flujo del aire por los distintos conductos del circuito, permitiendo o impidiendo el paso del aire. Pueden ser de distintos tipos según: - el número de posiciones que pueden adoptar. - el número de entradas y salidas (vías) del aire - el modo de accionarlas (manual, eléctrico, palanca, pulsador, etc.)

39. VÁLVULA DE DISTRIBUCIÓN PARTES: -VIAS: orificios de entrada y salida. a) De presión l b) De escape l c) De trabajo CODUCCIONES: caminos que sigue el aire por el interior de la válvula. a) conduce b) No conduce T POSICIONES: Distintas posiciones que puede adoptar la válvula en su trabajo. Dos posiciones equivale a dos cuadros y tres posiciones a tres cuadros:

40. Tipos de válvulas distribuidoras a) VÁLVULA 3/2 tres vías, dos posiciones b) VÁLVULA 5/2 cinco vías, dos posiciones c) VÁLVULA 2/2 dos vías, dos posiciones d) VÁLVULA 4/2 cuatro vías, dos posiciones

41. a) VÁLVULA 3/2 Es una válvula de tres vías (orificios) y dos posiciones (cuadros).

42. Se emplean para controlar componentes que tienen una salida (vía), como el cilindro de simple efecto.

43. Válvula 3/2 . Realmente una válvula es una caja negra con una serie de orificios para la entrada y salida del fluido.

44. b) VÁLVULAS 5/2 Es una válvula de cinco vías y dos posiciones. Se emplean apara controlar componentes que tienen dos entradas de aire, como los cilindros de doble efecto.

45. Las entradas del cilindro se conectan a las vías 2 y 4, el suministro a la vía 1 y las vías 3 y 5 se destinan a la expulsión del aire.

46. Válvula 5/2

47. c) VÁLVULA 2/2 Es una válvula de dos vías y dos posiciones.

48. d) VÁLVULA 4/2

49. Accionamiento de las válvulas Es la manera de activar la válvula. Humano: se acciona manualmente (pedal, palanca, pulsador).

50. Mecánico: se acciona con un elemento mecánico (leva o rodillo).

51. Eléctrico: se acciona generalmente con un electroimán, un relé.

52. Neumático.

53. VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS Pivotaje: cuando el accionamiento de la válvula es sin la actuación del hombre. Las válvulas distribuidoras pueden ser: MONOESTABLES (una posición estable). En estas al dejar de actuar sobre la válvula, ésta vuelve a su posición estable (posición inicial o de reposo) generalmente por la acción de un muelle. BIESTABLES (dos posiciones estables). En estas el pilotaje es en ambos sentidos. Permanece en la posición en que la dejamos hasta que se vuelve a actuar sobre ella.

54. OTROS TIPOS DE VÁLVULAS -VÁLVULA ANTIRRETORNO.

55. -VÁLVULA DE SIMULTANEIDAD (AND).

56. -VÁLVULA SLECTORA (OR).

57. -VÁLVULA REGULADORA DE CAUDAL.

58. VÁLVULA ANTIRRETORNO Esta válvula tiene una entrada y una salida. Impide que el aire vuelva hacia atrás.

59. VÁLVULA DE SIMULTANEIDAD Tiene dos entradas y una salida. Esta válvula solo deja pasar el aire cuando simultáneamente entra por sus dos entradas .

60. VÁLVULA OR Esta válvula tiene dos entradas y una salida. Solo deja pasar el aire cuando llega por una de las entradas, si llega aire por las dos entradas a la vez se impide el paso.

61. VÁLVULA REGULADORA DE CAUDAL Permite controlar la cantidad de aire que pasa por la conducción. Cuando se puede controlar en un sentido se llama válvula unidireccional y cuando se puede en ambos sentidos válvula bidireccional.

62. VÁLVULA REGULADORA UNIDIRECCIONAL

63. ALGUNOS ESQUEMAS

64. ALGUNOS ESQUEMAS

65. ALGUNOS ESQUEMAS