Conceptos Fundamentales y Componentes Clave en Sistemas Neumáticos e Hidráulicos

Definiciones Fundamentales

a) Pascal (Pa)

El Pascal (símbolo Pa) es la unidad de presión del Sistema Internacional de Unidades. Se define como la presión que ejerce una fuerza de 1 newton sobre una superficie de 1 metro cuadrado normal a la misma.

b) Manómetro

Instrumento que sirve para medir la presión en un recipiente cerrado.

c) Fluido

Se denomina fluido a un tipo de sustancia en la que entre sus moléculas solo hay una fuerza de atracción débil.

d) Circuito Hidráulico

Se emplean en aquellas aplicaciones en las que se necesita conseguir presiones más elevadas para obtener aire comprimido. Los movimientos son más lentos y precisos que los neumáticos. Esto se debe a que el líquido, al contrario que el aire, no varía de volumen.

Presión

Se define como la relación entre la fuerza ejercida sobre la superficie de un cuerpo. Las unidades que se utilizan para la presión son:

• 1 atm = 101300 Pa
• 1 atm = 760 mm de Hg
• 1 atm = 1,01 bar
• 1 bar = 100000 Pa

Compresor

Es el encargado de proporcionar aire a presión. Puede ser alternativo (biela-manivela) o rotativo, y distribuye el aire mediante tuberías.

Funcionamiento de Componentes Específicos

a) Cilindros de Efecto Simple

El aire mueve el pistón y el vástago produce una acción. El retroceso del pistón se realiza con un muelle.

b) Cilindros de Doble Efecto

El aire avanza y retrocede el pistón, generando una acción en las dos direcciones.

c) Válvulas de Simultaneidad

Hacen que una máquina sea más segura. El cilindro solo funciona al activar dos pulsadores separados, lo que obliga a utilizar dos manos para activarlo. Solo produce la salida de aire hacia el cilindro si se introduce aire por las dos entradas.

d) Válvulas 3/2

Funciona al accionar un pulsador. La válvula 3/2 cambia de posición y permite el paso del aire por las vías desde el compresor al cilindro de efecto simple. Posee 3 orificios y 2 posiciones.

Principio de Pascal y su Aplicación

Principio de Pascal

El principio de Pascal dice que la presión ejercida en un punto cualquiera de un líquido contenido en un recipiente se transmite en todas las direcciones y con la misma intensidad a los restantes puntos del fluido.

Aplicación Práctica

La relación fundamental derivada de este principio es:

$$F_1/S_1 = F_2/S_2$$

Donde $F$ representa la fuerza ejercida sobre los émbolos y $S$ la superficie de los émbolos.

Cumplimiento en Circuitos Neumáticos

Este principio se cumple en circuitos neumáticos, aunque es más evidente y fundamental en los circuitos hidráulicos debido a la incompresibilidad del líquido.