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CIRCUITOS HIDRULICOS Y NEUMTICOS

Prctica 1: Identificacin de las partes de un sistema de

produccin de aire comprimido

Rubn Anguiano Garca

Ramiro Barragn Sandoval

Jorge Salazar Alcaraz

Manuel Vivanco Toledo

Jaime Alberto Centeno Alcaraz

INTITUTO TECNOLGICO DE COLIMA

Departamento de Ingeniera Mecatrnica

Av. Tecnolgico No.1. C.P. 28976. Villa de lvarez, Col.

Tel/Fax (01 312) 3129920. 3140933 www.itcolima.edu.

Resumen.

El presente trabajo describe la prctica realizada en la

materia de Circuitos Hidrulicos y Neumticos, en la

cual se realiz un anlisis fsico y se interactu con un

sistema de produccin de aire comprimido; donde se

identificaron las diferentes etapas y componentes del

sistema.

Abstract.

This paper describes the practice done in the subject of

hydraulic and pneumatic circuits, in which a physical

analysis was done and interacted with a production

system of compressed air; where the different stages and

components of the system were identified.

I. INTRODUCCIN

El aire comprimido es una de las formas de energa ms

antiguas que conoce el ser humano y aprovecha para

reforzar sus recursos fsicos. Esta fuente de potencia

presenta mltiples ventajas; es segura, econmica, fcil

de transmitir y adaptable.

A pesar de que esta tcnica fue rechazada en un

inicio, debido en la mayora de los casos a falta de

conocimiento y de formacin, fueron amplindose los

diversos sectores de aplicacin en diferentes industrias,

hasta la actualidad. Su aplicacin es muy amplia para un

gran nmero de industrias. Algunas aplicaciones son

casi imposibles con otros medios energticos.

En la actualidad, en algunas ramas industriales se

utilizan aparatos neumticos cuya alimentacin continua

y adecuada de aire comprimido garantizar el exitoso y

eficiente desempeo de los procesos involucrados en la

produccin.

El diseo y mantenimiento adecuado de sistemas

de produccin de aire comprimido y sus respectivos

accesorios, juega un papel decisivo en los procesos

productivos involucrados cuya energa utilizada es el

aire.

El suministro de aire comprimido para

instalaciones neumticas comprende los apartados

siguientes:

Produccin de aire comprimido mediante el uso de compresores.

Acondicionamiento del aire comprimido para las instalaciones neumticas.

Conduccin del aire comprimido hasta los puntos de utilizacin.

II. PRCTICA (MARCO TERICO)

Todo un sistema de generacin de aire comprimido se

conforma de diversas partes importantes entre las cuales

destacan: compresor, tanque de almacenamiento,

vlvulas, filtro, secador. A continuacin se presenta una

breve investigacin de los elementos mencionados

anteriormente.

Un compresor es una mquina de fluido que est

construida para aumentar la presin y desplazar cierto

tipo de fluidos llamados compresibles, tal como gases y

los vapores. Esto se realiza a travs de un intercambio de

energa entre la mquina y el fluido en el cual el trabajo

ejercido por el compresor es transferido a la sustancia

que pasa por l convirtindose en flujo de calor,

aumentando su presin y energa cintica impulsndola

a fluir. [1]

Al igual que las bombas, los compresores tambin

desplazan fluidos, pero a diferencia de las primeras que

son mquinas hidrulicas, stos son mquinas trmicas,

ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre un

cambio apreciable de densidad y, generalmente, tambin

de temperatura; a diferencia de los ventiladores y los

sopladores, los cuales impulsan fluidos compresibles,

pero no aumentan su presin, densidad o temperatura de

manera considerable.

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Fig. 1.- Compresor de aire.

Un tanque de almacenamiento como su nombre lo

indica es un espacio en el cual se concentra el aire que

se va produciendo.

Una vlvula se puede definir como un aparato

mecnico con el cual se puede iniciar, detener o regular

la circulacin (paso) de lquidos o gases mediante una

pieza movible que abre, cierra u obstruye en forma

parcial uno o ms orificios o conductos. [2]

Fig. 2.- Vlvula.

El filtro tiene la misin de extraer del aire

comprimido circulante todas las impurezas y el agua

condensada. En los procesos de automatizacin

neumtica se tiende cada vez a miniaturizar los

elementos (problemas de espacio), fabricarlos con

materiales y procedimientos con los que se pretende el

empleo cada vez menor de los lubricadores. [3]

Fig. 3.- Filtro neumtico.

El secador tiene como objetivo reducir el

contenido de vapor de agua existente en el aire.

III. UNIDADES DE MEDIDA

Para el estudio de generacin de aire comprimido, se

vieron las siguientes unidades:

Voltaje o tensin: Volts. Corriente: Amperes y/o miliamperios. Potencia: Watts y/o HP. Presin: Pascal o psi. Volumen: Litros.

IV. MATERIAL Y EQUIPO UTILIZADOS EN LA PRCTICA

Pinzas para aflojar y pericas. Compresores localizados en el laboratorio de

Mecatrnica y laboratorio de Industrial.

Motores CA localizados en el laboratorio de Mecatrnica y laboratorio de Industrial.

Vlvulas, manmetros y filtros de los sistemas de produccin de aire comprimido.

V. OBJETIVOS DE LA PRCTICA

Observar los sistemas generadores de aire comprimido ubicados en el Tecnolgico de

Colima y definir el tipo de generador.

Identificar las partes que conforman los sistemas para la generacin de aire

comprimido.

Analizar el funcionamiento de cada una de las partes que conforman los sistemas para generar

aire comprimido

VI. DESARROLLO DE LA PRCTICA

En esta prctica se llev a cabo una interaccin fsica

con los compresores que estn instalados en el

tecnolgico con el fin de conocer lo aprendido en clases

y ubicar los componentes vitales del sistema.

Fig. 4.- Diagrama de Sistema bsico de compresin de aire.

Los compresores se encontraban separados, el

primer compresor con el que se trabajo fue el que se

localiza en el laboratorio de Industrial y el segundo se

encuentra en el laboratorio de Mecatrnica.

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Fig. 5.- Sistema de produccin de aire comprimido del laboratorio de

Industrial.

Fig. 6.- Sistema de produccin de aire comprimido del laboratorio de

Mecatrnica.

Para identificar los elementos vitales del compresor

se analizaron visualmente por todo el equipo, para

determinar las caractersticas del compresor. Lo que

buscamos e identificamos primero en los dos

compresores fue las vlvulas de purga, para esto en el

primero compresor abrimos la vlvula de purga con una

llave presin, en el primero compresor notamos que al

abrir la vlvula sali agua con mucha tierra por lo cual

notamos que ava mucho tiempo que no se purgaba, para

el segundo compresor no necesitbamos purgarlo ya que

los dems equipos lo acababan de purgar.

Fig. 7.- Purga del compresor del laboratorio de Industrial.

Fig. 8.- Purga del compresor del laboratorio de Mecatrnica.

Para otra observacin se localiz la parte del

seguro de sobrepresin del compresor llamado

presostato que est conectada al motor de CA que

alimenta al compresor, el seguro de sobrepresin esta

hecho por un muelle que se contrae dependiendo la

intensidad de presin del contenedor para de esa forma

cuando se encuentra una alta presin pueda activar unos

relevadores y desactivar el motor para que el compresor

deje de adquirir aire y evitar accidentes.

La conexin del motor est directamente a los

contactores que estos en su salida estn dirigidos a la

conexin de la seal de voltaje de la CFE.

En las imgenes tambin se pueden apreciar las

vlvulas de seguridad que sirve para poder sacar aire de

forma manual y tambin evitar accidentes.

Fig. 9.- Contactores de control del primer motor-compresor.

Fig. 10.- Contactores de control del segundo motor-compresor.

Los dos sistemas de compresin cuentan con un

mismo tipo de compresor y este es el de embolo

oscilante de pistones, esto fue muy fcil de apreciar

para los dos sistemas ya que a simple vista se poda

apreciar en los cerebros de los compresores dos

cilindros, por lo tanto tambin concluimos que era de

dos pistones.

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En los compresores se poda notar una entrada y

una salida de aire para cada una de ellos en los cilindros

de los compresores, para las salidas se encontraban unas

mangueras que salan de los cerebros de los compresores

hacia los depsitos del aire.

Fig. 11.- Compresor del primer sistema con la manguera de salida

hacia el contenedor.

Fig. 12.- Compresor del segundo sistema con la manguera de salida

hacia el contenedor.

Para la entrada encontramos una diferencia entre

los sistemas de compresin de aire, para el primer

sistema del laboratorio de Industrial notamos que no

tena ni un solo tipo de filtro de aire as que el aire

introducido en el contenedor tena que estar muy sucio,

en el segundo sistema, el del laboratorio de Mecatrnica,

si tena un filtro de admisin por lo cual se podra saber

que el aire estaba ms limpio que el otro sistema.

Fig. 13.- Entrada de aire al compresor del primer sistema sin filtro.

Fig. 14.- Entrada de aire al compresor del segundo sistema con filtro.

En los sistemas de compresin se sugiere utilizar

medidores de temperatura y de presin para poder as

tener un control del aire comprimido.

Los sistemas que estn en el laboratorio solo

contaban con manmetros y no con termmetros ya que

unos fabricantes no consideran tan necesario ese gasto

de dinero en los sistemas.

Cuando se empez a trabajar con el primer sistema

el manmetro marcaba 0 Psi ya que la vlvula de salida

estaba abierta y no haba aire en el contenedor, para esto

se pas a cerrar la vlvula de salida y se prendi el

motor de CA para empezar a llenar de aire el

contenedor. Al paso de unos dos minutos el manmetro

ya marcaba alrededor de 25 Psi tal y como lo muestran

las figuras.

Fig. 15.- Manmetro en 0 Psi del primer sistema.

Fig. 16.- Manmetro en 25 Psi del primer sistema.

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Fig. 17.- Manmetro en 70 Psi del segundo sistema.

Los contenedores eran de diferentes capacidades,

el del laboratorio de Industrial es ms pequeo que el

del laboratorio de Mecatrnica, esto se puede notar a

simple vista con la diferencia de tamao.

Los tamaos de los contenedores se miden por

litros o por galones segn sea el fabricante.

Fig. 18.- Capacidad del contenedor del primer sistema.

Fig. 19.- Capacidad del contenedor del segundo sistema.

Por ltimo, encontramos la salida de distribucin

del contenedor para las diferentes tipos de aplicaciones

que el tecnolgico requiere.

Fig. 20.- Salida de distribucin del primer sistema.

Fig. 21.- Salida de distribucin del segundo sistema.

VII. CONCLUSION

Como se mencion durante todo el reporte de la

prctica, un sistema de produccin de aire comprimido

es muy til como fuente de energa para diversas

aplicaciones; adems de sus amplias ventajas

mencionadas ya anteriormente. Haciendo nfasis en la

ventaja en el aspecto econmico, es muy importante,

puesto que hoy en da se busca encontrar sistemas o

fuentes de energa capaces de desempear una funcin

correctamente sin fallos y de forma econmica.

El conocimiento de los distintos elementos que

componen el proceso de produccin de aire comprimido,

y en especial el tipo de compresores que actualmente se

utilizan, es absolutamente necesario para el desempeo,

diseo, utilizacin y mantenimiento de estos sistemas al

momento de presentarse ante estos en la vida laboral

como futuros ingenieros. Es por ello que el presente

trabajo nos ayud a entender de manera sencilla el

funcionamiento de estos sistemas e identificar todos

estos elementos anteriormente descritos y de esta forma,

comprender las nociones bsicas para realizar las tareas

que en el futuro deberemos enfrentar.

Por otra parte, consideramos, dado las

observaciones durante la realizacin de la prctica, que

estos sistemas deben de ser instalados en lugares exentos

de polvo y frescos; con la finalidad de no saturar con

impurezas del aire el filtro que pueda llegar a tener esta

etapa del sistema de produccin al momento de arrancar

el motor-compresor, y evitar as el cambio o la limpieza

del filtro de forma constante. Adems, es importante leer

las instrucciones del manual de uso de la mquina para

comprender el funcionamiento de cada componente; y

revisar la mquina antes de su uso, esto con la finalidad

de comprobar el estado de las mangueras, acoplamientos

y mecanismos de control del aire, as como todo el

conjunto del motor-compresor antes de ponerlo en

marcha. Todos estos puntos son indispensables para

evitar accidentes en el uso de estos sistemas.

VIII. REFERENCIAS

[1] https://es.wikipedia.org/?title=Compresor_%28m% C3%A1quina%29 [2] http://www.monografias.com/trabajos11/valvus/

valvus.shtml#ixzz3e2beolLV

[3] http://www.sapiensman.com/neumatica/neumatica6 .html

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IX. AUTORES