Este documento introduce conceptos básicos de neumática. Explica que la neumática estudia el aire comprimido y su aplicación como fuente de energía. Describe la composición del aire, incluyendo que contiene principalmente nitrógeno y oxígeno. También cubre leyes fundamentales de los gases como las leyes de Boyle, Charles y Gay-Lussac, y define conceptos clave como presión, volumen, temperatura y caudal.

1. INTRODUCCIÓN A LA NEUMÁTICA
Ing. Jack León Magne

2. INTRODUCCIÓN A LA NEUMÁTICA
CONTENIDO:
1. VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL AIRE
COMPRIMIDO.
2. FUNDAMENTOS FÍSICOS DEL AIRE.
COMPOSICIÓN, VOLUMEN Y PESO
ESPECÍFICO.
3. PRESIÓN, CAUDAL Y TEMPERATURA.
4. CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES DE LOS
GASES: LEY DE BOYLE-MARIOTTE, DE GAY
LUSSAC, UNIDADES DE MEDIDA.

3. RECORDEMOS…
• El aire que respiramos es elástico,
comprimible y es un fluido.
• Damos por hecho que el aire llena
todo el espacio que lo contiene.
• El aire se compone básicamente
de nitrógeno y de oxígeno.
Composición por Volumen
Nitrógeno 78.09% N2
Oxígeno 20.95% O2
Argón 0.93% Ar
Otros 0.03%
COMPOSICIÓN DEL AIRE

4. PRESIÓN ATMOSFÉRICA
• La presión atmosférica es causada
por el peso del aire sobre nosotros.
• Ésta es menor cuando subimos una
montaña y mayor al descender a una
mina.
• La presión varía con las condiciones
atmosféricas.
La presión atmosférica es el peso de la columna de aire que hay sobre cualquier punto o
lugar de la tierra y es por tanto el peso por unidad de superficie. Cuanto mayor es la altura,
menor es la presión atmosférica y cuanto menor es la altura y más se acerque a nivel del
mar, mayor será la presión.

5. ¿QUÉ ES NEUMÁTICA?
• Propiedades del aire comprimido:
• j
 Fluidez: No ofrecen ningún tipo de resistencia al
desplazamiento.
 Compresibilidad: Un gas se puede comprimir en
un recipiente cerrado aumentando la presión.
 Elasticidad: La presión ejercida en un gas se
transmite con igual intensidad en todas las
direcciones ocupando todo el volumen que lo
engloba.
“La neumática es la técnica que se dedica al estudio y
aplicación del aire comprimido, a su vez trata del
aprovechamiento del mismo”

6. ¿QUÉ ES EL AIRE COMPRIMIDO?
 Aire comprimido es una fuente de energía disponible
para efectuar trabajo.
El ejemplo más básico de aire comprimido es una
bomba de aire para inflar una llanta de bicicleta.
 Dónde encontramos su aplicación?
En cualquier parte, desde:
 Consultorio dental hasta en minas y más.
 Los hospitales hasta industrias metalúrgicas.
 Las industrias de bebidas hasta trenes.
 Frenos de camiones hasta líneas de producción.

7. VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL AIRE COMPRIMIDO.
VENTAJAS:
 Sencillez de los sistemas de mando: válvulas, cilindros, etc.
 Economía en el mantenimiento de los sistemas neumáticos una
vez instalados.
 Las fugas son limpias.
 Regulación de movimiento, respuesta rápida del sistema.
 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.

8. INCONVENIENTES:
 Instalaciones caras en el momento de su montaje.
 El mantenimiento del aire en buenas condiciones es costoso.
 Esquemas complejos de modificar y depurar.
 Si el circuito es muy largo se producen pérdidas de carga
considerables.
 Para poder recuperar el aire previamente utilizado se
necesitan instalaciones especiales.
 Las presiones a las que se trabaja habitualmente no
permiten obtener grandes fuerzas y cargas.
 Bastante ruido al descargar el aire utilizado a la atmósfera.
VENTAJAS E INCONVENIENTES DEL AIRE COMPRIMIDO.

9. ESQUEMA DE UNA INSTALACIÓN NEUMÁTICA.

10. FUNDAMENTOS FÍSICOS DEL AIRE
COMPOSICIÓN, VOLUMEN Y PESO ESPECÍFICO.
Se denomina aire a la mezcla homogénea de gases que
constituye la atmósfera terrestre, que permanecen dentro del
planeta tierra por acción de la fuerza de gravedad. El aire es
esencial para la vida en el planeta y transparente a simple
vista.
El aire es una sustancia cuya mezcla homogénea gaseosa,
compuesta principalmente por nitrógeno (78 %), seguido por
oxígeno (21 %) y finalmente por otros gases de la atmósfera
terrestre.

11. El volumen es el espacio que ocupa
un cuerpo. La unidad de volumen en
el sistema internacional es el m^3.
Existen también otras unidades de
uso común, cuyas equivalencias son
las mostradas en la tabla:
FUNDAMENTOS FÍSICOS DEL AIRE
COMPOSICIÓN, VOLUMEN Y PESO ESPECÍFICO.

12. PRESIÓN, CAUDAL Y TEMPERATURA.
La temperatura, es una magnitud referida a las nociones comunes de calor
medible mediante un termómetro, está relacionada directamente con la parte
de la energía interna conocida como energía cinética.
La presión, es una magnitud física que mide la proyección de la fuerza en
dirección perpendicular por unidad de superficie, y sirve para caracterizar cómo
se aplica una determinada fuerza resultante sobre una línea. Se expresa en Pa.
Caudal de aire comprimido, es la cantidad de aire comprimido, medido como
volumen, suministrado por el compresor por unidad de tiempo. El caudal se tiene
que referir siempre a las condiciones de temperatura, presión y humedad en que
se ha medido. Generalmente se expresa en m3/min, litros/min o m3/h.

13. PRESIÓN, CAUDAL Y TEMPERATURA.

14. CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES DE LOS GASES: LEY DE
BOYLE-MARIOTTE, DE GAY LUSSAC, UNIDADES DE MEDIDA.
 Características de los gases. Un gas no tiene forma ni volumen
definido, adquiere la forma y el volumen del recipiente en el que se
encuentra. Es la tendencia que tienen los gases a aumentar de
volumen a causa de la fuerza de repulsión que obra entre sus
moléculas. Los gases se estudian a través de cuatro parámetros
volumen – presión – temperatura y número de moles.
El valor de la Constante Universal de Gases Ideales
depende de la unidad de medida de presión que se
utiliza: En caso de medirse en kiloPascales, el valor
de R es 8,314. Si la presión se mide en atmósferas
(atm), el valor de R es 0,08206.

15.  La Ley de Boyle-Mariotte (o Ley de Boyle), formulada por Robert
Boyle y Edme Mariotte, es una de las leyes de los gases que relaciona
el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas mantenida a
temperatura constante. La ley dice que a una temperatura constante
y para una masa dada de un gas el volumen del gas varía de manera
inversamente proporcional a la presión absoluta del recipiente:
 Matemáticamente se puede expresar así:
PV=k
 donde k, es constante si la temperatura y la masa del gas
permanecen constantes.
LEY DE BOYLE-MARIOTTE

16. LEY DE BOYLE-MARIOTTE
 Cuando aumenta la presión el volumen baja, mientras que si la
presión disminuye el volumen aumenta. No es necesario conocer el
valor exacto de la constante k, para poder hacer uso de la ley: si
consideramos las dos situaciones de la figura, manteniendo
constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la
relación:
P1V1=P2V2
 donde:
 P1 presión inicial
 P2 presión final
 V1 volumen inicial
 V2 volumen final

17. LEY DE BOYLE-MARIOTTE
La Ley de Boyle-Mariotte, A una presión dada, el volumen ocupado por una
cierta cantidad de un gas es directamente proporcional a su temperatura.
La Ley de Boyle-Mariotte, La presión de una cierta cantidad de gas, que se
mantiene a volumen constante, es directamente proporcional a la temperatura:

18. LEY DE GAY – LUSSAC A VOLUMEN CTTE.
 La presión de una masa dada
de gas a volumen constante
es directamente proporcional
a la temperatura absoluta (K).
Cte
T
P

2
1
2
1
T
T
P
P


19.  El volumen ocupado por una
determinada masa gaseosa a
Presión constante, es directamente
proporcional a la temperatura.
LEY DE GAY – LUSSAC A PRESIÓN CTTE.
2
2
1
1
T
V
T
V

Cte
T
V


20. UNIDADES DE MEDIDA.
Si la presión es definida como la
fuerza (F) distribuida uniformemente
en un área determinada (A) y
actuando sobre ella:
Donde:
P: Presión.
F: Fuerza.
A: Área.
F
A
A
F
P 

21. Para convertir de Bar a: Para convertir de Psi a:
UNIDADES DE PRESIÓN.

22. MEDICIÓN DE PRESIÓN.