1.1 Conceptos básicos de la neumática
La neumática es el conjunto de las aplicaciones técnicas (transmisión y transformación de fuerzas y movimiento) que utilizan la energía acumulada en el aire comprimido. La “neumática convencional” es la tecnología que emplea elementos neumáticos con partes mecánicas en movimiento. La energía estática contenida en un fluido bajo presión de 3 a 10 Kg/cm2 es transformada en energía mecánica mediante los actuadores (cilindros o motores).
1.1.1 Fundamentos físicos.
El aire es una mezcla de gases constituida por los siguientes componentes:
- 78% Nitrógeno - 20% Oxígeno - 1% Hidrógeno - 1% Una mezcla de Dióxido de carbono (CO2), gases nobles (Helio, Neón, Argón), polvo atmosférico y vapor de agua. Su peso específico es de 1,293 Kg/m3 a 0ºC y una atmósfera (1,013 bar) de presión. Es muy compresible, sensible a las variaciones de temperatura y se adapta perfectamente a la forma del recipiente que lo contiene. Es incoloro en masas normales y de color azulado en grandes volúmenes.
1.1.2 Propiedades del aire.
•Elasticidad.- La presión ejercida en un gas se transmite con igual intensidad en todas las direcciones ocupando todo el volumen que lo engloba.- •Compresibilidad.- Un gas se puede comprimir en un recipiente cerrado aumentando la presión.- •Incoloro.- Sin color.- •Fluidez.- No ofrecen ningún tipo de resistencia al desplazamiento.- •Generación del aire comprimido sin limitaciones ya que la materia prima es sin costo.- •Fácil distribución, no precisa recuperación.
1.1.3 TIPOS DE MANDOS
Las válvulas pueden ser accionadas de forma manual o utilizando medios
eléctricos. En la figura se exponen los símbolos de los diferentes tipos de
mandos.
·
Mandos manuales: el pulsador y el pedal se
utilizan como un medio para cambiar la posición de forma manual, construyéndose
en forma de seta.
Finales de carrera: este tipo de mandos
tiene un accionamiento (palanca, leva o rodillo, resorte) que es accionado por
un objeto cuando entra en contacto con él.
·
Accionamientos secundarios: en estos
casos, las válvulas se equipan con medios de cambio de posición provenientes de
una señal eléctrica que excita un relé o mediante la inyección de una salida de
aire a presión (mando neumático).
1.2 Conceptos básicos de la
hidráulica
Un sistema hidráulico contiene y confina un
líquido de manera que la misma use las leyes que gobiernan los líquidos para
transmitir potencia y desarrollar. Vemos aquí algunos sistemas básicos. El
reservorio de aceite, los filtros, reguladores y conexiones magnéticas. Los
intercambiadores de calor o enfriadores son usados para mantener la temperatura
del aceite trabajo.
1.2.1
Fundamentos físicos de la hidráulica.
Una de las características principales de los fluidos es
que no es comprensible como el gas, además de no tener forma propia también
toma la forma del recipiente que lo contiene y una de sus desventajas es de que
el aceite es contaminante.
1.2.2 Características físicas y químicas de los aceites hidráulicos.
A continuación se mencionan las características físicas de un aceite hidráulico
•Color o fluerescencia.
•Densidad.
•Viscosidad.
•Viscosidad dinámica.
•Viscosidad cinemática.
•Viscosidad aparente.
Estas son las características químicas de un aceite hidráulico son:
• Acidez.
• Basicidad.
• El número de neutralización.
• Residuo carbonoso.
• Oxidación.
1.2.3 REPRESENTACIÓN DE SISTEMAS
DE MANDO
Elementos mecánicos.
Eje rotativo
La flecha simboliza la rotacion1) en un sentido, 2) en los dos
sentidos.
Dispositivo de mantenimiento
de posición
Para mantener el aparato en una posición determinada.
Dispositivo de enclavamiento
Se inserta en el cuadrado el símbolo + de mando de
enclavamiento.
Dispositivo de paro brusco
Impide la inmovilización de un aparato en un punto muerto.
Mecanismos articulados
Articulación 1) simple, 2) con palancas, 3) con punto fijo.
1.3 Símbolos y normas de la neumática y la
Hidráulica.
1.4 VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS SISTEMAS NEUMÁTICA
Ventajas de la neumatica
Cantidad: en
cualquier lugar se dispone de cantidad de aire
Transporte:
tiene facilidad a grandes distancias a través de tuberías
Temperatura:
no se afecta por los cambios de temperatura
Almacenamiento:
es posible almacenar en acumuladores desde el cual puede abastecer el sistema
Seguridad:
no hay riesgos
Limpieza: no
es sucia
Velocidad:
el aire comprimido es un medio de trabajo rápido
Desventajas
Acondicionamiento:
el aire comprimido tiene que ser acondicionado, ya que puede producirse un
desgaste de los elementos mecánicos neumáticos.
Fuerza: el
aire comprimido es económico solamente hasta 20,000 y 30,000 Newtons según la carrera
y la velocidad.
Aire
de escape: el escape de aire produce mucho ruido.
No se pueden
transmitir grandes potencias
Su producto base debe
ser tratado antes de su utilización eliminando impurezas y humedad.
Hidraulica Ventajas
Transmisión
de fuerzas
Posicionamiento
exacto
Arranque
desde cero con carga máxima
Movimientos
homogéneos e independientes de la carga
Buenas
características de mando
Protección
de sobrecarga
Contaminación
del entorno
Sensibilidad
a la suciedad
Dependencia
de la temperatura
Poca limpieza en el manejo del elemento base de funcionamiento
Necesidad de circuito de retorno
Velocidades de los circuitos son bajas
Se puede producir una fuga de líquido a alta
presión.