Elementos de protección en circuitos neumáticos

Son los encargados de eliminar las impurezas en el circuito y de protegerlo:

  • Filtro: eliminan el agua existen en el aire así como las partículas e impurezas que tenga en suspensión.
  • Lubricador: inyecta unas gotas de aceite de tamaño muy fino dentro del flujo de aire, creándose una especie de niebla de aceite, que tiene como finalidad evitar que el aire produzca un excesivo desgaste en los elementos del circuito.
  • Limitador de presión: se encarga de que la presión en el circuito se mantenga por debajo de un cierto límite. Se denomina también válvula de escape.
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Elemento activo en el circuito neumático: compresor

El aire comprimido se obtiene por medio de compresores que son máquinas capaces de elevar la presión de una masa de aire hasta el valor conveniente. Aspiran el aire existente en la atmósfera y elevan su presión.

El accionamiento de un compresor se realiza indistintamente por medio de un motor eléctrico o de un motor de combustión interna, según las exigencias de cada caso.

Se clasifican en dos tipos: volumétricos y dinámicos.

Volumétricos: elevan la presión del aire reduciendo el volumen del mismo. Pueden ser: Sigue leyendo

Generalidades de los circuitos hidráulicos y neumáticos

En todo sistema hidráulico o neumáticos se pueden distinguir los siguientes elementos:

  • Elementos activos o generadores de energía: se ha de conseguir que el fluido transmita la energía necesaria al sistema.
    En los sistemas neumáticos se utiliza un compresor, la hidráulica recurre a una bomba. Tanto el compresor como la bomba han de ser accionados por medio de un motor eléctrico o de combustión interna.
Compresor neumático Bomba hidráulica
  • Elementos de protección y tratamiento de los fluidos.
    • Sistemas neumáticos: es preciso secar el aire, filtrarlo y regular su presión, para que no se introduzcan impurezas ni se produzcan sobrepresiones. Con objeto de reducir el rozamiento se utilizan lubricadores.
    • Sistemas hidráulicos: disponen de depósito de aceite, filtro y regulación de presión.

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Fluidos hidráulicos. Principio de Pascal

Cuando el fluido que utilizamos no es el aire, sino un líquido que no se puede comprimir: agua, aceite, u otro; los fundamentos físicos de los gases se cumplen considerando el volumen constante.
Una consecuencia directa de estos fundamentos es el Principio de Pascal, que dice así:

“La presión ejercida en un punto de una masa líquida se transmite íntegramente y por igual en todas direcciones.”

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.

Las ecuaciones que rigen este principio son:

P1 = P2

F1/S1 = F2/S2

Otra forma de expresarlo es:

F1 ∙ S2 = F2 ∙ S1

El fluido que normalmente se utiliza es aceite y los sistemas se llaman hidráulicos.

Ventajas y desventajas del aire comprimido

Las ventajas que podemos destacar del aire comprimido son:

  • 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, antideflagrante (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.

Las mayores desventajas que posee frente a otros tipos de fuente de energía, son:

  • Necesita de preparación antes de su utilización (eliminación de impurezas y humedad).
  • Debido a la compresibilidad del aire, no permite velocidades de los elementos de trabajos regulares y constantes.
  • 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.

Presión y caudal en fluidos

Presión

Se define como la relación entre la fuerza ejercida sobre la superficie de un cuerpo.

P = F / S

Las unidades que se utilizan para la presión son:

  • 1 atmósfera ≈ 1 bar = 1 kp/cm2 = 105 pascal (Pa = N/m2)
  • 1 mm Hg = 133 Pa

Caudal

Es el volumen del fluido que atraviesa, por unidad de tiempo, una sección transversal de una conducción.

Q = V/t = S·l/t = S·v

Las unidades que se utilizan son:

  • m3/s
  • l/s

Circuitos neumáticos e hidráulicos

La neumática y la hidráulica son dos ciencias y técnicas que tratan de las leyes que rigen el comportamiento y el movimiento de los gases (aire comprimido) y de los líquidos (en general, aceites), respectivamente, así como los problemas que plantea su utilización. En una misma máquina pueden coexistir sistemas neumáticos e hidráulicos.

Los sistemas neumáticos e hidráulicos se encuentran difundidos por todos los ámbitos: riego de campos, instalaciones de agua potable y de desechos, en los vehículos autopropulsados utilizados en el transporte, aire acondicionado, etc.

La neumática se puede considerar adecuada para fuerzas no superiores a 3 toneladas (3000 kp), accionamiento de pequeños motores, herramientas portátiles, etc.

La hidráulica es apropiada para grandes esfuerzos y permiten un control exacto de velocidad y parada. Su utilización se extiende a las industrias metalúrgicas, máquinas-herramientas, prensas, etc.