Fundamentos de la Hidráulica, Neumática y Sistemas de Control Automático

¿Qué es la Hidráulica?

Es la **transmisión de energía** a través de un fluido (generalmente aceite).

Componentes de un Circuito Hidráulico

• Bomba: Convierte la fuerza y el movimiento en **potencia hidráulica**, proveyendo el fluido y aumentando su presión.
• Activador (Actuador): Transforma la **energía hidráulica** en **energía mecánica** lineal y rotatoria.
• Válvula: Realiza el **control de flujo**.
• Estanque (Depósito): Almacena el **fluido hidráulico**.
• Filtro: Reduce las **impurezas**.
• Cañerías y mangueras: Trasladan el fluido de un punto a otro.
• Manómetro: Instrumento que indica la **presión del sistema**.

Clasificación de Sistemas de Potencia y Control

• Motor Hidráulico: Transforma la potencia hidráulica en **trabajo mecánico**.
• Sistema Eléctrico: Caracterizado por su **rapidez** (sistema de control).
• Neumático: Caracterizado por su **baja presión** y ser **rápido** (sistema de control).
• Hidráulico: Esencialmente un **sistema de fuerza**.

Precauciones del Circuito Hidráulico

• Monitorear el **nivel de aceite**.
• Asegurar que la **temperatura (T)** del aceite no exceda de 60-70 ºC.
• Cambiar el **filtro regularmente**.

Transmisión de Potencia

• Mecánica: Mediante elementos mecánicos (ejes, motores).
• Eléctrica: Mediante cables eléctricos.
• Por Fluidos: Mediante aire o aceite a través de cañerías.

Mantenimiento y Cuidados de los Sistemas Hidráulicos

1. Cambio de aceite: No se realiza solo, sino que se toman **muestras de aceite** para monitoreo.
2. Cambios de filtro: Se realiza según disponga el fabricante o cuando hay **variaciones de presión**.
3. Trabajar con el aceite a temperaturas (Tº) menores o iguales a **70 ºC**.

Fundamentos de la Neumática

La neumática trabaja con **aire comprimido**.

Elementos de un Sistema Neumático

• Compresor
• Acumulador
• Válvula de control
• Secadora
• Válvula de mantenimiento
• Regulador, lubricación y filtraje (Unidad de Mantenimiento)

Tratamiento del Aire Comprimido

El tratamiento del aire sirve para **separar el agua del aire**.

1. Secado por Absorción
2. Secado por Adsorción

Diferencia entre Absorción y Adsorción

• Absorción: Se refiere a cuando la molécula de un material se **adhiere** a otro material (ej. sílice).
• Adsorción: Las moléculas son **atraídas** y se sostienen en su superficie (ej. carbones).

Teoría del Control Automático

El propósito del **control automático** en un sistema es producir una **salida deseada** cuando las entradas del sistema están variando.

Tipos de Control

1. Lazo Abierto (Open Loop): El sistema no verifica la salida. Ejemplos: microondas, lavadora.
2. Lazo Cerrado (Retroalimentación o Feedback): El sistema utiliza la salida para ajustar la entrada.

Clasificación de los Sistemas de Control

1. Todo o Nada (On/Off): El elemento final de control se mueve en **dos posiciones fijas**.
2. Control Proporcional (P): La señal de salida es **proporcional** a la de entrada.
3. Control Integral (I): Relacionado con la **duración del error** producido por la señal de salida.
4. Control Derivativo (D): Relacionado con la **velocidad de respuesta** de la señal de salida.