Conceptos Clave de Mecánica de Fluidos, Neumática y Electrónica Digital

Mecánica de Fluidos

Conceptos Fundamentales

Cavitación: Fenómeno que produce que en un fluido se forme una bolsa de vapor (de ese fluido) que vuelve a condensarse. Este fenómeno erosiona partes metálicas que tiene a su alrededor, al someterlas a grandes gradientes de presión.

Viscosidad: Resistencia que opone el fluido a su deformación.

Regímenes de Flujo

Régimen Laminar: Se produce cuando las moléculas del fluido se desplazan dentro de una conducción de forma ordenada.

Régimen Turbulento: Se produce cuando las moléculas del fluido se desplazan dentro de una conducción de forma desordenada.

Principios y Leyes

Principio de Pascal: La presión aplicada a un fluido se transmite íntegramente en todas las direcciones y ejerce fuerzas iguales sobre áreas iguales, actuando estas fuerzas normalmente sobre las paredes del recipiente.

Ley de Continuidad: Considerando a los líquidos como incompresibles y con densidad constante, por cada sección de un tubo pasará el mismo caudal por unidad de tiempo (Q1=Q2, s1*v1=cte).

Neumática

Componentes Neumáticos

Válvulas Antirretorno: Permiten el paso del aceite en un determinado sentido, quedando bloqueado el sentido contrario.

Cilindros Simple Efecto: Solo realizan trabajo útil en un sentido de desplazamiento del vástago. Para que el émbolo recupere la posición de reposo se dota al cilindro de un muelle.

Cilindros Doble Efecto: Estos elementos pueden realizar trabajo en ambos sentidos de desplazamiento. Sin embargo, hay que tener en cuenta que la fuerza de avance y la de retroceso es diferente, ya que en un sentido hay que tener en cuenta el diámetro del vástago.

Propiedades de los Fluidos

Viscosidad Cinemática: Se define como el cociente entre la viscosidad dinámica y la densidad.

Tipos de Compresores

Compresores Volumétricos: Se basan en la ley de Boyle-Mariotte, de manera que para elevar la presión de un fluido gaseoso reducen su volumen.

Compresores Dinámicos: El aire se hace pasar por una tubería de sección cada vez más reducida y, como el caudal ha de ser el mismo, la velocidad del aire se va haciendo paulatinamente mayor.

Válvulas Neumáticas

Válvula Selectora: Se utiliza cuando se desea que coincidan en una tubería dos flujos neumáticos provenientes de dos tuberías distintas sin que se produzcan interferencias entre los dos; funcionan como una puerta lógica OR, es decir, si existe presión en una de las dos entradas o ambas, habrá presión a la salida.

Válvula de Simultaneidad: Tiene dos entradas y una salida y realiza la función lógica AND, es decir, habrá aire a presión en la salida únicamente cuando haya presión en las dos entradas.

Electrónica Digital

Conceptos Básicos

Transcodificar: Es partir de una información no binaria a otra información no binaria.

Decodificadores: Son circuitos combinacionales de varias entradas y varias salidas; tienen un número n de entradas para 2ⁿ salidas.

Multiplexores: Son circuitos en los que sus entradas de control seleccionan una entrada entre varias, para llevar la información de esta a una única salida.

Demultiplexores: Son circuitos que con sus entradas de control, seleccionan una línea de salida entre varias, para llevar la información de su única entrada a la salida seleccionada.

Biestable: Es un circuito electrónico capaz de memorizar una información.

• Biestable por nivel: Se dice que solo es disparado si solo es necesario que esté presente un valor característico de tensión en su entrada (nivel lógico).
• Biestable por flanco: Son aquellas en las que los datos presentes en las entradas pasan a las salidas cuando se produce un flanco en una señal, bien sea de subida o de bajada.

Codificar: Consiste en establecer una correspondencia entre la información primaria de cualquier tipo, normalmente decimal, y una información secundaria siempre en binario.

Decodificar: Es la operación contraria, es decir, partiendo de una información binaria obtenemos una información de otro tipo.