Neumática e hidráulica Tecnologías Neumática e hidráulica Instituto Enseñanza Secundaria Galileo Galilei Sergio Muñoz Lezcano

Índice ¿Qué vamos a hacer durante esta unidad? Cronograma de actividades Etimología de las palabras Neumática Hidráulica Conceptos físicos clave Elementos básicos. Simbología Aplicaciones prácticas Elementos básicos Laboratorio Informática – Tecno 12-18 Prueba Teórica Proyecto de unidad Elevador neumático

¿Qué vamos a hacer durante esta unidad?

1. ¿Qué vamos a hacer durante esta unidad. 1 1.¿Qué vamos a hacer durante esta unidad? 1.1 Cronograma de actividades ¿Que nos planteamos hacer en este bloque? ¡Aprender! ¿Cómo? leyendo Contenidos básicos Practicas en aula informática Resolviendo test Haciendo proyectos en el taller 4

1. ¿Qué vamos a hacer durante esta unidad. 1 1.¿Qué vamos a hacer durante esta unidad? 1.1 Cronograma de actividades ¿Cuándo? Abril S1 S2 S3 S3 L M X J V L M X J V L M X J V L M X 7 14 8 15 Sesión teórica Neumática Sesión Lab. Informática T12-18 Control/Examen Proyecto Presentación de proyecto 5

Presentación de proyecto 1.¿Qué vamos a hacer durante esta unidad? 1.1 Cronograma de actividades ¿Cuándo? Mayo S1 S2 S3 S3 L M X J V L M X J V L M X J V L M X 4C 4C 4C 4A 4A 4A Proyecto 4 Presentación de proyecto 6

2. Etimología de las palabras

2. Etimología de las palabras Neumática La palabra neumática deriva del griego pneuma, pneumatos. Pneuma significa soplo. Las primeras apariciones de la palabra la encontramos en tratados del siglo I a.C, durante el Imperio Romano Hidráulica La palabra hidráulica viene del griego Hydraulikos. Hace referencia a máquinas que son impulsadas por acción de la energía del agua. Al igual que la palabra anterior, sus primeras apariciones datan del siglo I a.C

2. Etimología de las palabras Consideraciones históricas Marco Vitrubio Polión Fue un arquitecto, escritor, ingeniero y tratadista romano del siglo I a. C. Inventó la rueda hidráulica. Se calcula que con la energía producida por una de estas ruedas se podían moler 150 kg de trigo por hora, mientras que dos esclavos solo molían 7 kg

3. Neumática

3. Neumática P = F/S Q = V/t Conceptos físicos clave La neumática es la tecnología que utiliza el aire comprimido como fluido de trabajo. Los conceptos físicos que utiliza para su desarrollo son: Presión: Es la fuerza que se ejerce por unidad de superficie P = Presión, su unidad son los pascales (Pa) F = Fuerza ejercida, su unidad son los Newton (N) S = superficie de actuación, su unidad son los m2(metros cuadrados) Caudal: Es el volumen de fluido que circula a través de un conductor en la unidad de tiempo Q = Caudal, se mide en metros cúbicos/segundo V = Volumen, se mide en metros cúbicos t = tiempo, su unidad son los segundos P = F/S Q = V/t

3. Neumática Compresor Válvula Actuador 2. Elementos básicos Estamos muy acostumbrados a trabajar con electricidad, Luz, Motores, calor, etc Pero con aire u otros fluidos también podemos conseguir trabajo Compresor Elemento que proporciona el aire comprimido que vamos a utilizar para realizar un trabajo. Válvula Permite o no el paso del aire que viene del compresor hacia el actuador Actuador En este caso es un cilindro de simple efecto, al que cuando entra aire se produce la salida del vástago que utilizaremos para elevar, aplastar, sujetar, etc.

3. Neumática 3. Simbología (I)

3. Neumática Simbología (II) El Compresor Manómetro Pistón Compresor De aire Salida Aire Calderín La primera parte de un sistema neumático es siempre el generador de aire comprimido. El compresor es una bomba de aire alimentada por energía eléctrica o combustible. Su función es la de generar aire comprimido. El calderín es la parte donde se almacena el aire a presión, de forma que evitamos que el motor tenga que trabajar continuamente. El manómetro o presostato se encarga de mantener una presión constante en el aire acumulado a través de un sistema de válvulas. Dispone de una serie de sensores que hacen que si la presión baja, el motor se encienda proporcionando más aire al calderín de forma que la presión de éste no baje. Si el motor se avería, existe un sistema de seguridad que facilita la evacuación del aire de forma que el el circuito no estalle.

3. Neumática Simbología (III) La válvula Para construir un circuito neumático completo, hace falta algo más: las válvulas. Las válvulas son aquellos componentes que controlan el paso del aire comprimido. Las más comunes son las válvulas distribuidoras, como las que tenemos en la figura. Se caracterizan por el número de vías ( agujero de entrada y salida) y por el número de posiciones, es decir, los movimientos que podemos hacer. La de la figura concretamente es una válvula de 3/2, es decir, tres vías y dos posiciones.

3. Neumática Simbología (IV) Los actuadores Cilindros de SIMPLE EFECTO: Sólo hace fuerza útil a la salida Símbolo aire Cilindros de DOBLE EFECTO: Hace fuerza útil en los dos sentidos Los actuadores son aquellos elementos que transforman la energía del aire comprimido en trabajo mecánico, como por ejemplo, empujar, estirar, etc.. Los dos tipos de actuadores más comunes son los siguientes: Entra aire Sale aire Entra aire Sale aire Símbolo

3. Neumática Ejemplos prácticos Elevador de tijera de LEGO http://www.youtube.com/watch?v=c7A8bn_6MrI&feature=related

4. Hidraúlica

4. Hidráulica Conceptos físicos clave F1 F2 A2 A1 P2 P1 Los circuitos hidráulicos utilizan los mismos elementos que los circuitos neumáticos pero pueden trabajar presiones mayores, y por tanto, desarrollar fuerzas más intensas. También son más silenciosos y se pueden colocar con mayor precisión. Como contrapartida, cabe destacar que utilizan un elemento contaminante como es el aceite y con el que no puede conseguirse la misma velocidad que con los circuitos neumáticos F1 F2 A2 A1 P2 P1

4. Hidráulica Conceptos físicos clave P = F/S P1 = F1/S1 P2 = F2/S2 Como hemos comentado en Neumática….. P = F/S P1 = F1/S1 P2 = F2/S2 Dado que la presión se reparte por igual en todos los puntos del líquido, podemos igualar las presione que se ejercen sobre la superficie A1 y A2 P1 = P2 F1/S1 = F2/S2 F2=F1* (S2/S1) Así, si S2=1 metro cuadrado y s1= 1 cm cuadrado, con F1= 1Newton de fuerza F2= 1 N (10.000 cm2 ∕ 1 cm2) = 1000N Podríamos elevar un peso de 1000 Newton, o lo que es lo mismo, Peso = Masa * gravedad Masa = Peso/gravedad Masa = (1000 N)/(9,8 m/s2) = 102Kg

5. Laboratorio informática Tecno 12-18

5. Laboratorio Informática Tecno 12-18 Acceder a la plataforma Tecno 12-18. Acceder a la Sección Contenidos Generales Acceder a la Unidad de neumática Leer las mini unidades siguientes y contestar en el cuaderno las cuestione correspondientes a cada una de ellas: Introducción a la neumática Generación de aire comprimido Actuadores neumáticos Válvulas neumáticas

6. Prueba teórica

7. Proyecto de unidad

7. Proyecto de unidad Elevador neumático Utilizando como base la imagen de la figura, se os propone diseñar un circuito neumático capaz de elevar pesos. Recuerda: La diferencia de superficies significa que una fuerza pequeña sobre una superficie pequeña genera una presión determinada que, al aplicarse sobre una superficie grande produce una fuerza grande. Para el diseño, ayúdate de elementos comunes y accesibles como por ejemplo, jeringuillas, DM, tubos de plástico, etc.… El diseño, deberá ser capaza de elevar un peso aproximado de una naranja. El accionamiento debe ser progresivo. Deberás desarrollar un informe y una presentación al resto de la clase.