NEUMÁTICA E HIDRÁULICA

1. DEFINICIONES

Hidráulica: ciencia que estudia el movimiento de aparatos gracias al agua, si el fluido es un aceite se llama Oleohidráulica.

Neumática: ciencia que estudia el movimiento de aparatos gracias al aire.

2. PRINCIPIO DE PASCAL

→Presión: P=F/S Se puede expresar en distintas unidades: -S.I.: 1Pa=1N/1m2 -1 atm=101325 Pa -1 Bar=100000 Pa.

→Independientemente de la forma del recipiente, si se ejerce una F sobre algún punto de un recipiente cerrado, la presión será la misma en todos los puntos del fluido.

3. MAGNITUDES IMPORTANTES

→Presión: P = F/S

→Caudal(Q): volumen que fluye a través de una sección en la unidad de tiempo. Q = V / t = (S · L) / t = S · v

→Fuerza

→Potencia: P = W / t

→Trabajo/Energía:

→Rendimiento: ŋ = (Trabajo útil )/ (Trabajo motor)

4. LEY DE CONTINUIDAD DE CAUDAL

Q1 = Q2 → S1· v1 = S2· v2 → Para que esto se de la “v” en Q2 tiene que ser mucho mayor.

5. CIRCUITOS NEUMÁTICOS

Un circuito neumático es un dispositivo formado por un conjunto de elementos unidos entre sí a través de los cuales puede circular el aire comprimido. Se divide en:

5.1. ELEMENTOS GENERADORES DE PRESIÓN(GRUPO COMPRESOR):

Es el encargado de aumentar la presión del sistema para que el fluido transmite la energía necesaria. Está formado por:

5.1.1. Compresor.

Es el elemento básico del grupo. Su función es aumentar la presión del aire que se aspira de la atmósfera reduciendo el volumen en el que se encuentra.

5.1.2. Motor auxiliar.

Se encarga de comunicar el movimiento al eje del compresor. Según el tipo de instalación puede ser eléctrica o de combustión.

5.1.3. Refrigerador

5.1.4. Depósito

5.1.5. Unidad de mantenimiento

–Filtro somete el aire a un proceso de centrifugado, proyectando así las impurezas contra las paredes del filtro que caen por gravedad a una cámara. Posteriormente pasa por un cartucho filtrante completando así su limpieza y además se encarga de eliminar el exceso de humedad.

-El regulador asegura una presión estable en el circuito. Va unido a un manómetro que mide la presión del aire antes de introducirlo en el circuito.

-El lubricador añade aceite nebulizado al aire comprimido, evitando así la oxidación de los componentes del circuito y asegurando el deslizamiento de las partes móviles.

5.2. ELEMENTOS DE DISTRIBUCIÓN: TUBERÍAS

Son las conducciones que forman la red de distribución del aire comprimido.

5.3. VÁLVULAS

Las válvulas son los elementos encargados de controlar el movimiento (dirige y regula) del fluido(aire) durante el recorrido:

5.3.1.: VÁLVULAS DISTRIBUIDORAS:

Tienen una serie de orificios o vías que sirven para controlar (interrumpir, dejar pasar, desviar) la entrada y salida del aire comprimido, influyendo en su dirección. Sirven para dejar pasar o no, y para definir la dirección del fluido.

5.4. EFECTORES: CILINDROS

Es el elemento terminal de un circuito neumático. Tienen como función transformar la energía acumulada en el aire comprimido en energía mecánica mediante un movimiento rectilíneo o de vaivén.

La capacidad de trabajo de los cilindros viene determinada por dos magnitudes:

– La carrera (e) es el desplazamiento que efectúa el émbolo en el interior del cilindro. De ella depende la longitud (L) de desplazamiento del vástago.

– El diámetro (D) determina la superficie del émbolo.

Los cilindros se clasifican en dos grandes campos:

–Cilindro de simple efecto: El desplazamiento del émbolo por acción del aire comprimido tiene lugar solamente en el sentido de la carrera de avance. El retroceso se consigue gracias a la intervención de otra fuerza interna o externa, generalmente por la acción de un muelle de retorno incorporado en el interior del cilindro. En este caso el cilindro sólo realiza trabajo en el sentido de la carrera de avance. FÓRMULA: F = P · (π · R²) – E

–Cilindro de doble efecto: El desplazamiento del émbolo se lleva a cabo en los dos sentidos, es decir, en la carrera de avance y en la carrera de retroceso. Esto supone la existencia de orificios de alimentación en cada una de las cámaras. El cilindro de doble efecto realiza trabajo en los dos sentidos: avance y retroceso.

→En la carrera de avance no hay que vencer la resistencia de ningún muelle. Por tanto, la fuerza efectiva (Fav) que puede proporcionar el vástago viene dada por: F_av = P · π · R²

→En la carrera de retroceso, la fuerza efectiva, (Fret) es menor, ya que hay que considerar la disminución de superficie debida al vástago, con lo que la expresión matemática queda:

F_ret = P · π ·(R² – r²)