Fundamentos y Componentes Esenciales de Sistemas de Aire Comprimido

Preparación y Acondicionamiento del Aire Comprimido

La unidad de mantenimiento (FRL: Filtro, Regulador, Lubricador) es crucial para garantizar la calidad del aire y la longevidad de los componentes neumáticos.

Filtro

Tiene como misión liberar el aire comprimido de todas las impurezas, el agua y los restos de aceite del compresor que contenga la instalación a pie de máquina. Las impurezas pueden presentarse de dos formas:

• Fluidas
• Sólidas

Regulación de Presión

La regulación de presión es necesaria porque a presiones por encima del nivel óptimo, se produce un rápido desgaste con un incremento mínimo o nulo de efectividad. Los reguladores de presión se pueden clasificar en:

• Reguladores de presión con orificio de escape de presión.
• Reguladores de presión sin orificio de escape de presión.

Lubricador

Tiene la función de inyectar aceite al aire en forma de neblina. La lubricación excesiva puede provocar:

• Funcionamiento deficiente de los elementos.
• Mayor contaminación del medio ambiente.
• Agarrotamiento de los elementos después de estar parados prolongadamente.

Mantenimiento de la Unidad de Mantenimiento (FRL)

Para asegurar el correcto funcionamiento del sistema, se deben seguir las siguientes pautas de mantenimiento:

• El filtro del aire comprimido debe ser examinado periódicamente para verificar el nivel de agua condensada.
• El cartucho filtrante debe ser limpiado o reemplazado.
• Comprobar si el nivel de aceite se encuentra dentro de los márgenes correctos en el lubricador.

Actuadores Neumáticos: Transformación de Energía

Los actuadores son los elementos encargados de transformar la energía neumática en trabajo mecánico.

Tipos de Movimiento Generado

• Movimiento Rectilíneo o Lineal: (Cilindro simple y doble efecto).
• Movimiento Giratorio: (Motor Neumático).

Cilindros Neumáticos

Son aquellos elementos capaces de producir trabajo transformando la energía de presión del aire comprimido en movimiento rectilíneo.

Cilindro de Simple Efecto

Tienen una sola conexión para el aire comprimido, realizando trabajo en un solo sentido. El retorno a su posición inicial se realiza a través de un muelle recuperador que lleva el cilindro incorporado.

Cilindro de Doble Efecto

No llevan muelle de reposición como los simples, y las dos conexiones son utilizadas para la alimentación y evacuación del aire a presión.

Cilindros de Doble Efecto de Ejecución Especial

Dentro de esta categoría se encuentran:

• Cilindro de doble efecto con doble eje.
• Cilindro en tándem.
• Cilindro de impacto o percusión.

Fuerza de un Cilindro

La fuerza teórica generada por un cilindro se calcula mediante la siguiente expresión:

$$F = A \cdot P \cdot R - F_M$$

Donde $F$ es la fuerza, $A$ es el área, $P$ es la presión, $R$ es el rendimiento y $F_M$ representa la fuerza de rozamiento.

Motores Neumáticos

Son los equipos que transforman la energía neumática en movimientos giratorios mecánicos. Se clasifican en:

• Motores de émbolo (de pistones radiales, de pistones axiales).
• Motores de aletas o paletas.
• Motores de engranajes (dientes rectos, helicoidales, doble helicoidal).

Características Deseables de los Cilindros

Para un rendimiento óptimo y una larga vida útil, los cilindros deben cumplir con las siguientes características:

• Rozamiento interno lo más bajo posible.
• Montaje e instalación lo más simple y rápido posible.
• Vida útil lo más larga posible.
• Variedad de diseños.
• Capacidad de resistir situaciones extremas.
• Gran capacidad de amortiguación.
• Posibilidad de ser usado con o sin lubricación.