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LAURA MOMPÓ VÁZQUEZ1

INTRODUCCIÓN A LA NEUMÁTICAINTRODUCCIÓN A LA NEUMÁTICA

LAURA MOMPÓ VÁZQUEZ 2

INTRODUCCIÓN A LA NEUMÁTICA

La neumática es la ciencia que estudia la aplicación del aire comprimido a presión

De los antiguos griegos procede la expresión "Pneuma", que designa la respiración, el viento y, en filosofía, también el alma.


El aire es de fácil captación y abunda en la tierra

VENTAJAS DE LA NEUMÁTICA

El aire no posee propiedades explosivas, por lo que no existen

riesgos de chispas

Los actuadores pueden trabajar a velocidades razonablemente altas y fácilmente regulables

Energía limpia

Los cambios de temperatura no afectan en forma significativa


Requiere de instalaciones especiales para recuperar el aire previamente empleado

DESVENTAJAS DE LA NEUMÁTICA

Las presiones a las que trabajan normalmente, no permiten aplicar grandes fuerzas

Altos niveles de ruido generados por la descarga del aire hacia la atmósfera


Características del aire en neumáticaCaracterísticas del aire en neumática

Composición: 78% de Nitrógeno, un 21% de Oxigeno y otros gases como el dióxido de carbono, hidrógeno.

CARACTERISTICAS DEL AIRE

El aire sigue una serie de leyes y tiene unas determinadas propiedades

LEYES

PROPIEDADES

UNIDADES DEL SI


LEYES

A temperatura constante la presión por el volumen siempre es constanteP1 · V1 = P2 · V2 = P3 V3 = ...

Ley de Boyle-Mariotte

Ley de Gay-Lussac A presión constante, el volumen es directamente proporcional a su temperatura absoluta.V2 / V1 = T2 / T1

Ley de Charles A volumen constante la presión absoluta es directamente proporcional a la temperatura absoluta. P1 / T1 = P2 / T2

Ecuación de los gases perfectos

La ley de Boyle-Mariotte y de Gay Lussac se resume en

P1 · V1/ T1 = P2 · V2 / T2 = P3 V3 / T3 = cte


PROPIEDADES

Cociente entre el valor de la fuerza que actúa perpendicularmente a una superficie y el área de dicha superficieP=F/S

Presión

Caudal

Volumen de una fluido que atraviesa una determinada sección transversal de una conducción por cada unidad de tiempoQ=V/t

Humedad Se llama humedad atmosférica al contenido de vapor de agua en el aire•Humedad absoluta•Humedad relativa•Grado de humedad


UNIDADES

Unidad Abreviatura Conversión

Newton ( kg.m/s2)

Kilopondio

Presión

Trabajo

Potencia

Viscosidad

Fuerza N

kp

0,102 kp

9,81 N

Pascal ( N/m2)

Megapascal

Bar

Psi( libra/pulgada2)

Pa

Mpa

Bar

psi

1.000.000 Pa

100.000 Pa

7.000 Pa

Julio (N.m)

Kilopondio.metroJ

kpm

0,102 kp

9,81 J

Vatio (N.m/s)

Caballo vapor

W

CV

0,001359 CV

735,49875 W

Stoke ( m2//s)

Centistoke

St

cSt 0,01St


CIRCUITO NEUMATICO

Dispositivo formado por un conjunto de elementos unidos entre sí a través de los cuales puede circular el aire comprimido

Circuito neumático

MOTOR

GRUPO COMPRESOR

Elementos de

transporte

Regulación y control

Elementos de trabajo

Esquema circuito neumático


GRUPO COMPRESOR

Aumentan la presión del aire para utilizarlo en un circuito neumático

ELEMENTOS• MOTOR AUXILIAR

• REFRIGERADOR

• DEPOSITO

• UNIDAD MANTENIMIENTO

• COMPRESOR

• FILTRO


GRUPO COMPRESOR

Aire comprimido

Filtro previo

Compresor

Motor auxiliar

Refrigerador

Deposito

Unidad de

mantenimiento

A la red

de distribución


COMPRESOR

Convierten la energía mecánica de un motor en potencial de aire comprimido.

TIPOS:

•Rotativos: De tornillo. De paletas....

•Alternativos (Pistón): Simple efecto ó doble efecto. (de una etapa o dos etapas)


REFRIGERADOR

Es un intercambiador de calor que se utiliza para enfriar el aire comprimido u otro gas.

•Aire-aire•Aire agua.


DEPÓSITO

•Se almacena el aire comprimido para ser utilizado cuando sea necesario•Mantiene un nivel de presión adecuado en el circuito neumático

ELEMENTOS DE SEGURIDAD INCORPORADOS

•Válvula de seguridad•Manómetro•Termómetro•Grifo de purga.•Una tapa de inspección visual (Boca de hombre


UNIDAD DE MANTENIMIENTO

Una unidad de mantenimiento debe preparar el aire antes de su utilización en los automatismos neumáticos, encargándose de :

•Eliminar impurezas•Eliminar humedad•Lubricar el aire •Ajustar la presión de trabajo

•FILTRO

•LUBRICADOR

•REGULADOR

ELEMENTOS


ELEMENTOS DE TRANSPORTE

Los elementos de transporte, tuberías y racores, se encargan de la conducción del aire a todos los elementos del circuito neumático

La red de distribución garantiza la presión y velocidad del aire en todos los puntos

ELEMENTOS

• Depósitos

• Acumuladores

Mantienen un nivel de presión adecuado en el circuito neumático

Tamaño inferior al depósito y mantienen la presión en unos niveles similares en todos los elementos del circuito


REGULACIÓN Y CONTROL

Elementos encargados de controlar la energía que se transmite a través del aire hacia los elementos de consumo, tanto la presión como el caudal del aire comprimido. Estos elementos de control se designan con el nombre de válvulas.

TIPOS DE VALVULAS

• Válvulas de control de dirección (distribuidores).

•Válvulas de control de caudal•Válvulas antiretorno•Válvulas de doble efecto•Válvulas de control de presión


ELEMENTOS DE TRABAJO

Transforman la energía acumulada en el aire comprimido en energía mecánica

CLASIFICACION • DEPENDIENDO EL MOVIMIENTO QUE REALIZAN

• POR SU FORMA CONSTRUCTIVA

•ACTUADORES LINEALES ( CILINDROS )•ACTUADORES GIRATORIOS:90º, 180º ….

•TIPO BUZO•TELESCOPICOS•SIMPLE EFECTO •DOBLE EFECTO…


CILINDROS

LONGITUD

VASTAGOCAMARAS

CARRERAABERTURA

FONDO

ÉMBOLO

AIRE COMPRIMIDOCILINDRO


CILINDROS SIMPLE EFECTO

En los cilindros de simple efecto el aire empuja al embolo solamente el sentido de la carrera de avance

Se emplean para trabajos tales como sujeción, expulsión, alimentación en sistemas automatizados, etc.

SIMBOLOS

De simple efecto. Retorno por muelle.

De simple efecto. Retorno por fuerza externa.

De simple efecto. Telescopico


CILINDROS DOBLE EFECTO

Tienen dos tomas de aires y pueden producir movimiento de avance y retroceso

Los cilindros de doble efecto se utilizan para producir movimientos rectilíneos de vaivén, que encuentran aplicación en el carro de avance de máquinas-herramientas, para llevar a cabo el movimiento de retorno con carga.

SIMBOLOS De doble efecto con amortiguador

De doble efecto.

De doble efecto con doble vástago.


VALVULAS DISTRIBUIDORAS

Se encargan de gobernar la dirección y el sentido en que debe circular el aire comprimido,

IDENTIFICACION Y REPRESENTACION

•TIPO DE VALVULA

•SENTIDO CIRCULACION AIRE

•CONEXIONES

•MANDO Y RETORNO

Se indica mediante flechas en el interior de cada cuadro

Orificio de utilización

Conexión a la fuente de aire comprimido

Salida de escape

Mando Retorno


TIPOS DE VÁLVULAS

Se representa por dos cifras

•La primera indica número de orificios o vía que es el número de orificios practicados en la válvula con objeto de permitir el desvío del aire en una u otra dirección.

•La segunda número de posiciones de que indica el número de formas de conexión de las conducciones que llegan a la válvula.

Las posiciones las válvulas distribuidoras se representan por medio de cuadrados

EJEMPLOS VÁLVULAS


MODOS DE MANDO Y RETORNO

•Manuales.- Mediante acción directa del pie ó la mano podemos variar la posición de la válvula a través de pulsadores palancas ó pedales. •Mecánicos.- La válvula no se acciona directamente, sino mediante la acción de resortes o rodillos de palpación. •Eléctricos.- Funciona normalmente por medio de una señal eléctrica aplicada a un solenoide (electroimanes), llamándose electro- válvula. Se utilizan para accionar válvulas a distancia de una manera fácil y sencilla. •Neumáticos o hidráulicos.- Se acciona la válvula por la presencia de aire ó aceite a presión aplicados en sus extremos

SIMBOLOS


SIMBOLOS MODOS DE MANDO Y RETORNO

Mando Manual

Mando por palanca

Mando por pulsador

Mando por pedal

Mando por roldana

Mando neumático

Mando eléctrico

Retorno por resorte

Retorno neumático

Retorno eléctrico


EJEMPLOS VÁLVULAS

Válvula 2/2

Válvula 3/2

Válvula 5/2

Orificio de entrada de aire a presión



Orificio de entrada de aire a presión

Orificio de escapeOrificio de escape


Válvula 3/3 Válvula 4/2 Válvula 4/3

Orificio de escapeOrificio de entrada de aire a presión


OTRAS VÁLVULAS

ANTIRETORNO Cierran por completo el paso del aire comprimido en un sentido y lo dejan libre en el contrario

Las válvulas de control de caudal dosifican la cantidad de fluido que pasa por ellas en la unidad de tiempo

CONTROL DE CAUDAL

El aire comprimido puede circular hacia los lugares de utilización únicamente a través del regulador

REGULADOR UNIDIRECCIONAL

Se mantiene la presión regulada desde un valor nulo hasta otro máximo que corresponde al valor de la presión de alimentación

CONTROL DE PRESIÓN

SELECTORA Tienen tres orificios de entrada y un pistón que se desplaza para bloquear una u otra entrada

ESCAPE RAPIDO SIMULTANEIDAD


BIBLIOGRAFÍA

• E. CARNICER. ( 2001) Oleohidráulica Ed. Paraninfo

•GUILLEM SALVADOR ANTONIO ( 2002) INTRODUCCIÓN A LA NEUMATICA. ED. MARCOMBO

• PELAEZ VERA, JESUS Y GARCIA MATE,ESTEBAN (2002) NEUMATICA INDUSTRIAL: DISEÑO, SELECCION Y ESTUDIO DE ELEMENTOS NE UMATICOS CIE INVERSIONES EDITORIAL DOSAT

•SERRANO NICOLAS, ANTONIO (2000), NEUMATICATHOMSON PARANINFO S.A.

•Tecnología Industrial. Editorial Anaya

•Tecnología Industrial I y II.(2005) Editorial Edebé

•VVAA (2002) NEUMATICA THOMSON PARANINFO, S.A. 2002


BIBLIOGRAFÍA

•Del Clavo al Ordenador ( 3º Edición URL http://tejo.pntic.mec.es/cgi-bin/clavo3

•EDU365URL http://www.edu365.cat/

/•FEST0

URL http://www.festo.com/didactic/eng/1111.htm

•Ministerio de Educación y Cultura. URL: http//www.mec.es

•REEAURL: http://olmo.pntic.mec.es/jmarti50/neumatica ( 4/01/01)

•Software de simulación Neumática Pneusim. Versión demo. 3.3 Mb. En inglés: URL http://www.usa.norgren.com/downloads/PneuSimPro/Pneusim.exe

•TECNO 12-18

URL www.tecno12-18.com

•XTEC

URL: http//www.xtec.es/recursos/tecnologia/index.htm

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