SISTEMAS NEUMÁTICOS Y OLEOHIDRÁULICOS

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” Del griego pneuma: viento, respiración ¡Compresible! Oleo (del latín oleum): Aceite Del griego hidra: agua y aulos: conducto ¡Incompresible!

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/m2) Otras unidades: 1 atmósfera = 1,013 bar 1 bar = 1 kg/cm2 = 105 Pa

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. 2.3. CONCEPTO DE POTENCIA HIDRÁULICA (P) P es la Potencia hidráulica p es la presión en Pa Q es el caudal

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 = F1/S1 y P = F2/S2 Por lo que podemos poner F1/S1 = F2/S2 otra forma de expresarlo es: F1*S2 = F2 * S1

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

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 30000 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.

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.

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.

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.

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.

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)

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

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.