Fundamentos de Neumática, Hidráulica y Tratamientos Termoquímicos

Elementos de Sistemas Neumáticos e Hidráulicos

• Elementos generadores de energía
• Elementos de tratamiento de los fluidos
• Elementos de mando y control: Se encargan de conducir de forma adecuada la energía comunicada al fluido en el compresor o en la bomba hacia los elementos actuadores.
• Motores y cilindros: El aire utilizado en los circuitos neumáticos es una mezcla gaseosa.

Conceptos Clave

• Presión: Cociente entre fuerza aplicada y superficie. P = F / S (Pa)
• Presión absoluta: Presión barométrica.
• Presión relativa: Diferencia entre la presión absoluta y la presión barométrica.
• Caudal: Volumen de flujo que atraviesa por unidad de tiempo una sección. Q = V / t

1 Pa = 10^-5 bar = 10^-5 atm = 6.9 x 10^-3 p.s.i

Principio Fundamental de la Hidrostática

La presión sobre una masa se transmite en todas las direcciones y ejerce la misma fuerza. Ejemplos: Presas y gatos hidráulicos. F/S1 = F/S2. P. V = n. R. T

Tratamiento del Aire Comprimido

• Filtros: Depuran el aire comprimido.
• Reguladores de presión: Mantienen la presión de trabajo inferior a la del compresor, manteniendo la presión constante.
• Lubricadores: Lubrican mediante el aire comprimido.
• Unidad de mantenimiento: Filtro + regulador + lubricador.

Válvulas

• Válvulas de control de dirección: Gobiernan la dirección y sentido del aire. V.3/2
• Válvulas de control de caudal: Dosifican la cantidad de fluido que pasa por ellas. Pueden ser unidireccionales o bidireccionales.
• Válvulas de control de presión: Mantienen la presión regulada.
• Accionamiento: Palanca, neumática, botón, pedal.
• Válvula antirretorno: Cierran el paso en un sentido.
• Válvula selectora: Si existe presión en una de las dos entradas, habrá presión a la salida.
• Válvula de simultaneidad: Cuando ambas entradas tengan presión, habrá presión a la salida.

Cilindros

• Cilindros de simple efecto: El líquido empuja al pistón en un sentido. Entra por el émbolo, lo empuja y hace que avance el émbolo. El retroceso se realiza mediante un muelle.
• Cilindro de doble efecto: El líquido empuja al pistón en ambos sentidos.

V1ciclo: π.e / 4 (2D²-d²) (avance + retroceso). S.V = S.V. F / S1 = F/ S2

Tratamientos Termoquímicos

Los tratamientos termoquímicos consisten en operaciones de calentamiento y enfriamiento de metales, que se complementan con la adición de nuevos elementos en la superficie de las piezas, de manera que se modifica la composición química superficial. Buscamos buenas características de resistencia mecánica (elevado módulo de Young, alta resistencia a tracción, dureza) y gran tenacidad.

Tipos de Tratamientos Termoquímicos

• Carburación: 900ºC, capa cementada de 0.5 mm a 1.5 mm, dureza de 50 Rockwell. Se utiliza en chapas de blindaje.
• Nitruración: 500ºC, 0.2 a 0.7 mm, dureza de 650-1100. Se utiliza en válvulas, bielas, etc.
• Carbonitruración: 750-800ºC, gran espesor. Se utiliza en piezas de gran espesor.
• Sulfinización: 565 ºC (C, N, C+N, C+N+S)

Constituyentes del Acero y Recubrimientos

• Austenita: Constituyente más denso de los aceros. Entre 0 y 1.76 % de carbono. Inestable a temperatura ambiente excepto en inoxidables. Blanda y dúctil. 1100 ºC.
• Velocidad crítica de temple: Velocidad de enfriamiento mínima para que se produzca el temple completo (toda la austenita se transforma en martensita).
• Brinell: 250 kp/mm2 HB 10mm 500 kp 30 seg
• Vickers: 315 kp/mm2 HV 30 Kp
• Galvanizado: Cubrir un material con otro para proteger la superficie del metal sobre el que se realiza el proceso. Se utiliza Zn sobre Fe para evitar la corrosión.
• Cromado duro: Depósitos electrolíticos de espesores grandes que se depositan en piezas que soportan desgaste. Se usa en rectificado de motores de explosión, cigüeñales, etc.