Válvula antirretorno y válvula 4/2

Dibuje los símbolos de una válvula antirretorno y una válvula 4/2 de accionamiento por pulsador y retorno por muelle (Selectividad Andalucía 2017).

Válvula antirretorno

Válvula 4/2 accionamiento por pulsador y retorno por muelle

 

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Principio de Pascal

Enunciar el principio de Pascal. Citar tres aplicaciones (Selectividad Andalucía 2016).

El principio de Pascal dice:

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

En la prensa hidráulica, si en uno de los émbolos (el más pequeño) se aplica una presión P1, ésta ha de transmitirse al otro émbolo con la misma intensidad; es decir: P1=P2

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Y como P=F/S entonces

F1/S1=F2/S2

Aplicaciones:

  • Prensa hidráulica
  • Frenos hidráulicos
  • Gatos hidráulicos
  • Bomba agua manual

 

Fuerzas de avance y de retroceso en un cilindro de doble efecto

¿Son iguales las fuerzas de avance y de retroceso en un cilindro de doble efecto? Justificar la respuesta (Selectividad Andalucía Septiembre 2016).

Las fuerzas ejercidas en el avance y en el retroceso no son iguales, es mayor en el avance que en el retroceso y el motivo es que la superficie sobre la que actúa el aire es mayor en el avance que en el retroceso.

La fuerza teórica del émbolo se calcula con la siguiente fórmula:

Ft = S · P

Donde:

Ft = fuerza teórica del émbolo.

S = superficie útil del émbolo.

P = presión de trabajo.

La sección se calculará:

  • En el avance: S = π · R2
  • En el retroceso: S = π · (R2r2)

Donde R es el radio del émbolo y r el del vástago.

Como se observa en la fórmula anterior S > S y por tanto Favance > Fretroceso

Neumática: válvula de simultaneidad y válvula selectora

Dibujar los símbolos de los siguientes elementos neumáticos y explicar la función que realizan en el circuito correspondiente: válvula de simultaneidad y válvula selectora (Selectividad Andalucía Junio 2016).

Válvula de simultaneidad:

Para que exista una señal a la salida, debe haber presión necesariamente en las dos entradas. Suele utilizarse por motivos de seguridad, es decir, sólo se activa el elemento de trabajo si el operario mantiene activados dos válvulas a la vez.

Válvula selectora:

Estas válvulas permiten la circulación de aire desde dos entradas opuestas a una sola salida común. Esta válvula se coloca cuando se debe mandar una señal desde dos puntos distintos.

 

Selectividad Andalucía 2017 – Septiembre – Problema B4

Un cilindro de doble efecto tiene un émbolo de 90 mm de diámetro, un vástago de 28 mm de diámetro y una carrera de 420 mm. El cilindro realiza 20 ciclos cada minuto a una presión de trabajo de 5 bares.

a) Calcule las fuerzas de avance y retroceso (1 punto).
b) Determine el consumo de aire del cilindro en condiciones normales expresado en litros por minuto (1 punto).
c) Explique el fenómeno de la cavitación e indique las consecuencias del mismo (0,5 puntos).


Solución apartado c)

Selectividad Andalucía 2017 – Septiembre – Problema A4

Un cilindro neumático vertical de simple efecto con retroceso por gravedad (sin muelle), debe elevar una carga total de 50 kp (incluida la necesaria para vencer el rozamiento), realizando 12 maniobras por minuto a una presión de trabajo de 0,7 MPa.

a) Calcule el diámetro del cilindro (1 punto).
b) Determine el consumo de aire a la presión de trabajo si la carrera es 500 mm (1 punto).
c) Defina los conceptos “régimen laminar” y “régimen turbulento” en un fluido (0,5 puntos).

Solución apartado c)

Neumática e Hidráulica: diferencias

Explique en qué se diferencian la neumática y la hidráulica (Selectividad Andalucía Junio 2017).

Los sistemas hidráulicos se emplean, por lo general, en aquellas situaciones en que se requiera una fuerza elevada. Por el contrario, los sistemas neumaticos se utiliza preferentemente en la automatización de procesos.

Las diferencias entre ambas vienen marcadas por la naturaleza de los fluidos que se consideran: en el caso de la neumática, aire (muy compresible); y en el caso de la hidráulica, aceite o similares (casi incompresibles).

La neumática se puede considerar adecuada para fuerzas no superiores a las 3 Tn., aunque su ámbito preferente de utilización se extiende hasta fuerzas menores de 1,2 Tn., con desplazamientos rápidos. También se utiliza en el accionamiento de pequeños motores, como es el caso de herramientas portátiles, o de motores de alta velocidad que pueden alcanzar las 500.000 rpm. Su campo de aplicación abarca procesos de control de calidad, etiquetado, embalaje, herramientas, etc. en todo tipo de industrias.
La hidráulica es apropiada para grandes esfuerzos tanto en actuadores lineales como en motores de par elevado, y permite un control exacto de velocidad y parada. Su utilización se extiende a las industrias metalúrgicas, a las máquinas-herramientas, prensas, maquinaria de obras públicas, industria naval y aeronáutica, sistemas de transporte, etc.