Neumática:

Magnitudes fundamentales:

Presión:Fuerza realizada por el aire perpendicularmente sobre la superficie del émbolo.P = F/SDonde:F: FuerzaS: Superficie del émbolo

Unidades de presión:SI: N/m2 = Pa (Pascal)Cgs: dina/cm2 = baria (no confundir con bar)ST : Kp/m2

Otras unidades:1bar = 1,02 Kp/cm2

1 atm = 1,01 bar1atm = 760 mm Hg1 Kp/cm2 = 14,5 PSI ( pounds per square inch : libras por pulgada al cuadrado)1 bar = 105 Pa

En la práctica se utilizan:1 bar = 1 atm = 1Kp/cm2 = 105 Pa

Demostración de la última igualdad:1Kp/cm2 = 1Kp/cm2 . 9,8N/1Kp . 104 cm2/1m2 = 9,8 . 104 N/m2 = 105 Pa

Caudal: Volumen de aire que atraviesa la sección de un conducto en la unidad de tiempo.

C = V/t = S.L/t = S.v (volumen por unidad de tiempo o sección por velocidad)

Donde:C: caudalV:volumenT: tiempo

Unidades:[C] = m3/s en SI, pero también se utiliza litros/min ( 1 litro = 1 dm3)[V] = m3 en SI, pero también se utiliza litros[t] = s en SI, pero también se utiliza minutos.

Ejercicios:1.- Calcula la presión en bar, atm y Pa de un circuito neumático que se encuentra a 7Kp/cm2.Solución:P = 7 Kp/cm2 = 7 bar = 7 atm = 7Kp/cm2 = 7Kp/cm2 . 9,8N/1Kp . 104 cm2/1m2 =

= 7. 9,8 . 104 N/m2 = 7 . 105 Pa

2.- ¿Cuántos PSI son 3 Kp/cm2 ?

P = 3 Kp/cm2 = 3 Kp/cm2 . 14,5 PSI / 1 Kp/cm2 = 43,5 PSI

3.-Calcula el caudal de aire en l/min que circula por una tubería si atraviesan 5m3 de aire a la hora.

C(l/min) = 5 m3/ h . 103dm3/1m3. 1h/ 60 min = 83,33 l/min

FUERZA DE AVANCE Y FUERZA DE RETROCESO EN UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO:

FA = P . SA

FR = P .SR

Siendo SA y SR :

Ejercicio:Una troqueladora es accionada mediante un cilindro de doble efecto. El desplazamiento del vástago es de 70 mm, el Φ del émbolo mide 6cm, el Φ del vástago 1 cm y la presión del aire es de 7 bar. Determina la fuerza efectiva del vástago en el avance y en el retroceso.

FA = P . SA = P. = = 197,92 Kp

Superficie de avance : superficie del émbolo

Superficie de retroceso : superficie del émbolo – superficie del vástago

Superficie del vástago

Superficie de avance

Superficie de retroceso

FR=P.

=

= = =192,42 Kp

VOLUMEN TOTAL CONSUMIDO EN CADA CICLO O EMBOLADA:

Un ciclo o embolada se considera a la suma del recorrido de avance del émbolo más el de retroceso. Por ello se consume un volumen total que es suma de los volúmenes de avance y de retroceso.

VTOTAL = VA + VR

Donde:

VA = SA . L . L (VOLUMEN DE AVANCE)

VR = SR. L (VOLUMEN DE RETROCESO)

VTOTAL . L =

Ejercicio:

Determina el volumen total consumido en un ciclo del ejercicio anterior:

Solución:

VTOTAL = VA + VR

VTOTAL =

= 0,39 dm3 = 0,39 l

CAUDAL CONSUMIDO EN “n” CICLOS/MINUTO:

Si se conoce el volumen total consumido en un ciclo y sabemos que el vástago realiza “n” ciclos /minuto, multiplicando ambos podemos conocer el caudal:

C = VTOTAL x n

Ejercicio:Calcula el consumo de aire en l/min si la troqueladora realiza 12 operaciones por minuto. (Ver una troqueladora en http://es.wikipedia.org/wiki/Troquelaci%C3%B3n)Solución:

C = VTOTAL x n = = 4,68 litros/minuto