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TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS. TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS 1. INTRODUCCIÓN Neumática Tecnología que estudia la producción,

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1 TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS

2 TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS 1. INTRODUCCIÓN Neumática Tecnología que estudia la producción, transmisión y control de movimientos y esfuerzos mediante el aire comprimido Oleohidráulica Tecnología que estudia la producción, transmisión y control de movimientos y esfuerzos mediante el aceite a presión ¡Incompresible! Del griego pneuma: viento, respiración Oleo (del latín oleum): Aceite Del griego hidra: agua y aulos: conducto ¡Compresible!

3 TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS 2. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DE LA HIDRÁULICA Y NEUMÁTICA 2.1. CONCEPTO DE PRESIÓN Presión: se define como la relación entre la fuerza ejercida sobre la superficie de un cuerpo. Su unidad es el Pascal (Pa= N/m 2 ) Otras unidades: 1 atmósfera = 1,013 bar 1 bar = 1 kg/cm 2 = 10 5 Pa

4 TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS 2.2. CONCEPTO DE CAUDAL (Q) Caudal: es la cantidad de fluido que atraviesa la unidad de superficie en la unidad de tiempo CONCEPTO DE POTENCIA HIDRÁULICA (P) P es la Potencia hidráulica p es la presión en Pa Q es el caudal

5 TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS 2.4. PRINCIPIO DE PASCAL Cuando se aplica presión a un fluido encerrado en un recipiente, esta presión se transmite instantáneamente y por igual en todas direcciones del fluido. P = F 1 /S 1 y P = F 2 /S 2 Por lo que podemos poner F 1 /S 1 = F 2 /S 2 otra forma de expresarlo es: F 1 *S 2 = F 2 * S 1

6 TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS 2.5. ESTUDIO DE LOS GASES. LEYES BÁSICAS 1.- Ley de Boyle-Mariotte (T=cte) P * V = cte. 2.- Ley de Gay-Lussac (P=cte) 3.- Ley de Charles (V=cte) 4.- Ley de Avogadro

7 TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS 3. VENTAJAS DEL AIRE COMPRIMIDO - Es abundante (disponible de manera ilimitada). - Transportable (fácilmente transportable, los conductos de retorno son innecesarios). - Se puede almacenar (permite el almacenamiento en depósitos). - Resistente a las variaciones de temperatura. - Es seguro, antideflagrante (no existe peligro de explosión ni incendio). - Limpio (lo que es importante para industrias como las químicas, alimentarias, textiles, etc.). - Los elementos que constituyen un sistema neumático, son simples y de fácil comprensión). - La velocidad de trabajo es alta. - Tanto la velocidad como las fuerzas son regulables de una manera continua. - Aguanta bien las sobrecargas (no existen riesgos de sobrecarga, ya que cuando ésta existe, el elemento de trabajo simplemente para sin daño alguno). INCONVENIENTES DEL AIRE COMPRIMIDO - Necesita de preparación antes de su utilización (eliminación de impurezas y humedad). - Debido a la compresibilidad del aire, no permite velocidades de los elementos de trabajo regulares y constantes. - Esfuerzos de trabajo limitados (de 20 a N). - Es ruidoso, debido a los escapes de aire después de su utilización. - Es costoso. Es una energía cara, que en cierto punto es compensada por el buen rendimiento y la facilidad de implantación.

8 TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS 4. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA OLEOHIDRÁULICA Las ventajas de la oleohidráulica son: -Permite trabajar con elevados niveles de fuerza o momentos de giro. -El aceite empleado en el sistema es fácilmente recuperable. -La velocidad de actuación es fácilmente controlable. -Las instalaciones son compactas. -Protección simple contra sobrecargas. -Pueden realizarse cambios rápidos de sentido. Inconvenientes de la oleohidráulica son: -El fluido es más caro. -Se producen perdidas de carga. -Es necesario personal especializado para la manutención. -El fluido es muy sensible a la contaminación.

9 TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS 5. ELEMENTOS DE CIRCUITOS OLEOHIDRÁULICOS (I) Bombas hidráulicas - Transforman la energía mecánica suministrada por el motor de arrastre en energía oleohidráulica, es decir, debe suministrar un caudal de aceite auna determinada presión. -Varios tipos de bombas; -De engranaje: exterior, interior, helicoidal -De paletas: interior, exterior -De émbolo: radial, axial Motores hidráulicos - Su función es inversa a la de las bombas hidráulicas. -Transforman energía hidráulica en trabajo. Cilindros hidráulicas - Transforman energía hidráulica en desplazamiento lineal de una fuerza (trabajo lineal). - Varios tipos: cilindros de simple efecto, cilindros de doble efecto.

10 TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS 5. ELEMENTOS DE CIRCUITOS OLEOHIDRÁULICOS (II) Válvulas distribuidoras o direccionales - Cada posición se representa mediante cuadrados - El número de cuadrados corresponde al número de posiciones - Las líneas indican tuberías y las flechas el sentido de circulación del fluido. - Se representan por dos números separados por el símbolo /. El primer número representa el nº de vías (orificios) y el segundo el nº de posiciones. Clasificación de las válvulas por su función: Regulación de la presión en el circuito: de seguridad, derivación, reductoras de presión. Regulación de caudal: estranguladoras, temporizadoras, parada-marcha. Distribución de fluido: rotativas, axiales de inversión, piloto, antirretorno, electroválvulas.

11 TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS 5. ELEMENTOS DE CIRCUITOS OLEOHIDRÁULICOS (III) Elementos auxiliares Aunque su misión no es de primera necesidad, tienen gran importancia. Suelen ser: - Líneas distribuidoras - Acumuladores - Presostatos, capta una presión prefijada y la transforma en una señal eléctrica. - Manómetros, indica visualmente la presión disponible. - Filtros de aceite - Depósitos de aceite.

12 TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS 5. ELEMENTOS DE CIRCUITOS NEUMÁTICOS (I) Compresores Su misión es producir aire comprimido, elevando la presión que puede llegar a los 10 bar. Hay dos formas de compresión del aire: - Compresión volumétrica, se comprime el aire en un recipiente hermético: - Compresor alternativo de pistón - Compresor rotativo - Turbocompresión, consiste en hacer circular el aire aspirado aumentando su velocidad a medida que pasa por diferentes cámaras, impulsado éste por paletas giratorias de los compresores: - Radiales - Axiales Depósitos acumuladores Unidad de mantenimiento Filtro + Engrasador + Regulador de presión (con manómetro)

13 TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS 5. ELEMENTOS DE CIRCUITOS NEUMÁTICOS (II) Cilindros Cilindro de Simple Efecto Cilindro de Doble Efecto Motores - De émbolo - De aletas - De rueda dentada y turbinas

14 TEMA 16: SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS 5. ELEMENTOS DE CIRCUITOS NEUMÁTICOS (III) Elementos de Maniobra: Válvulas distribuidoras Se clasifican por su función: Válvulas de mando: Válvulas de pilotaje para circuitos, ponen en marcha los circuitos. Válvulas detectoras de posición o finales de carrera. Válvulas para tratamiento de la información, células lógicas. Válvulas de regulación: Reguladoras de caudal o velocidad. Válvulas antirretorno.


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