ÍNDICE Campos de aplicación en sistemas industriales Introducción Neumática: Fundamentos físicos: Mecánica de fluidos Características del aire comprimido Producción y distribución del aire comprimido Tipos de compresores. Caudal. Presión. Accionamiento Regulación Acumulador de aire comprimido Campos de aplicación en sistemas industriales

Introducción NEUMÁTICA : rama de la tecnología dedicada al estudio y aplicaciones prácticas del aire comprimido. Aire comprimido: aire tomado de la atmósfera y confinado a presión en un espacio reducido. Martillo neumático

Fundamentos físicos Mecánica de fluidos : parte de la física que estudia la acción de los fluidos en reposo o en movimiento, así como de las aplicaciones y mecanismos de ingeniería que utilizan fluidos. Puede subdividirse en dos campos: Estática de fluidos, o hidrostática Dinámica de fluidos La mecánica de fluidos es fundamental en la aeronáutica, la ingeniería química, civil e industrial, la meteorología, las construcciones navales y la oceanografía.

Propiedades del aire comprimido Abundancia: disponible para su compresión en cantidades ilimitadas. Transporte: fácilmente transportado por tuberías, incluso a grandes distancias. No es necesario disponer tuberías de retorno. Almacenable: en depósitos y tomarse de éstos. Además, se puede transportar en recipientes (botellas). Temperatura: el aire comprimido es insensible a las variaciones de temperatura, garantiza un trabajo seguro incluso a temperaturas extremas. Antideflagrante: no existe ningún riesgo de explosión ni incendio; por lo tanto, no es necesario disponer instalaciones antideflagrantes, que son caras. Limpio: el aire comprimido es limpio. Muy importante, por ejemplo, en las industrias alimenticias, de la madera, textiles y del cuero. Velocidad: es un medio de trabajo muy rápido y, por eso, permite obtener velocidades de trabajo muy elevadas.

Ley de Boyle – Mariotte : Otras propiedades (1) Ley de Boyle – Mariotte : Compresión del aire

Otras propiedades (2) Expansión del volumen al producirse un aumento de la temperatura.

Producción de aire comprimido - Las impurezas en forma de partículas de suciedad u óxido, residuos de aceite lubricante y humedad dan origen muchas veces a averías en las instalaciones neumáticas y a la destrucción de los elementos neumáticos . - Hay que dedicar especial atención a la humedad que contiene el aire comprimido - El agua (humedad) llega al interior de la red con el. aire que aspira el compresor depende humedad relativa del aire.

Presión Se distinguen dos conceptos: - La presión de servicio: que es la suministrada por el compresor o acumulador y existe en las tuberías que alimentan a los consumidores. - La presión de trabajo: que es la necesaria en el puesto de trabajo considerado. Por eso, los datos de servicio de los elementos se refieren a esta presión. # Importante: Para garantizar un funcionamiento fiable es necesario que la presión tenga un valor constante.

Propiedades y aplicaciones Neumáticas Sistemas industriales con equipos neumáticos : Ejemplo: Traslado de paquetes, accionamiento de palancas, transporte de piezas etc. - Industrias alimenticias farmacéuticas y químicas - Ingeniería química, civil e industrial - La meteorología - Las construcciones navales y la oceanografía.

Producción y distribución del aire comprimido

Generadores Para producir aire comprimido se utilizan generadores que elevan la presión del aire al valor de trabajo deseado. - Proceso : 1º- Los mecanismos y mandos neumáticos se alimentan desde una estación central. 2º- El aire comprimido sale de la estación compresora 3º- Llegada a las instalaciones a través de tuberías.

Distribución Cada máquina y mecanismo necesita una determinada cantidad de aire, siendo abastecido por un compresor, a través de una red de tuberías. El diámetro de las tuberías debe elegirse de manera que si el consumo aumenta, la pérdida de presión entre él depósito y el consumidor no sobrepase 10 kPa (0,1 bar). Planificación de instalaciones nuevas debe preverse una futura ampliación de la demanda de aire. El montaje posterior de una red supone costes elevados.

Tipos de Compresores

Tipos de Compresores

Caudal Por caudal se entiende la cantidad de aire que suministra el compresor. Existen dos conceptos : 1. El caudal teórico 2. El caudal efectivo o real En el compresor de émbolo oscilante, el caudal teórico es igual al producto de cilindrada (velocidad de rotación). El caudal efectivo depende de la construcción del compresor y de la presión. En este caso, el rendimiento volumétrico es muy importante.

Accionamiento Los compresores se accionan, según las exigencias, por medio de un motor eléctrico o de explosión interna. En la industria, en la mayoría de los casos los compresores se arrastran por medio de un motor eléctrico.        

Regulación Regulación de marcha en vacío Regulación de carga parcial Regulación por intermitencias a) Regulación por escape a la atmósfera a) Regulación de velocidad de rotación b) Regulación por aislamiento de la aspiración b) Regulación por estrangulación de la aspiración c) Regulación por apertura de la aspiración

Acumulador de aire comprimido El acumulador o depósito sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido. Compensa las oscilaciones de presión en la red de tuberías a medida que se consume aire comprimido.

- Propiedades de los Acumuladores de aire El tamaño de un acumulador de aire comprimido depende: · Del caudal de suministro del compresor · Del consumo de aire · De la red de tuberías (volumen suplementario) · Del tipo de regulación · De la diferencia de presión admisible en el interior de la red.

Neumática Simbología II

Esquema Neumático

Elementos de Control Válvulas de control de dirección Tipos de válvulas según su forma constructiva Tipos de válvulas según su accionamiento Válvulas de control de caudal Válvulas de control de presión

Representación de Válvulas Para representar las válvulas distribuidoras en los esquemas de circuito se utilizan símbolos; éstos no dan ninguna orientación sobre el método constructivo de la válvula; solamente indican su función. Hay que distinguir, principalmente: Las vías, número de orificios correspondientes a la parte de trabajo. Las posiciones, las que puede adoptar el distribuidor para dirigir el flujo por una u otra vía, según necesidades de trabajo.

VÁLVULAS DE CONTROL DE DIRECCIÓN Se representan por cuadrados según las posiciones que tengan El funcionamiento se representa con los siguientes símbolos dentro de los cuadrados Distintas Posiciones Válvula de una sola posición Válvula de dos posiciones Uniones y Tuberías Direcciones Entradas y Salidas

Conductos de escape sin empalme de tubo Conductos de escape con empalme de tubo

Partes fundamentales de una válvula Cuerpo Elemento Móvil -Válvulas de asiento -Válvula corredera Elementos de Accionamiento

Tipos de válvulas según su accionamiento Accionables por el operador General Pulsador Palanca Pedal Accionables por un órgano mecánico móvil Leva Leva y rodillo unidreccional

Accionables por un sistema eléctrico Accionables por un sistema de mando neumático Válvulas unidireccionales (antirretorno)

Válvula selectora Válvula distribuidora automática de 3 vías (escape rápido) Válvula de simultaneidad