Fundamentos de neumática: principios físicos, componentes y ventajas

Resumen

El documento presenta los principios físicos básicos de la neumática, como el efecto Venturi y el principio de Pascal, y describe componentes como el compresor de tornillo, la válvula reguladora de presión y el presostato. También recoge las ventajas e inconvenientes de los sistemas neumáticos frente a los hidráulicos y una clasificación de las válvulas de distribución, bloqueo, presión y caudal.

Puntos clave

El efecto Venturi es una depresión que se origina en un estancamiento de gases y que permite realizar succión.
El principio de Pascal establece que la presión sobre un fluido poco compresible en equilibrio se transmite con igual intensidad en todas las direcciones.
El compresor de tornillo pertenece a los compresores rotativos y comprime el aire mediante ranuras que giran.
La válvula reguladora de presión funciona con una membrana y un muelle; por ejemplo, regulada a 6 bares limita la presión a 6 bares aunque la entrada sea de 8 bares.
Ventajas neumáticas: aire abundante, fácil transporte y almacenamiento, sin riesgo de explosión y mayor velocidad de trabajo que la hidráulica.
Inconvenientes: el aire necesita tratamiento previo, el esfuerzo queda limitado a unos 6 bares, la compresibilidad impide velocidades constantes y el escape produce ruido.
El presostato conmuta un circuito eléctrico en función de la presión a la que está sometido, actuando como un interruptor.

Ponte a prueba

Principios Físicos en Neumática

Efecto Venturi

Se produce en gases y es un efecto de depresión que se origina en un estancamiento. Este efecto de depresión se aprovecha para realizar una succión.

Principio de Pascal

La presión ejercida sobre un fluido poco compresible y en equilibrio, dentro de un recipiente con paredes indeformables, se transmite con igual intensidad en todas las direcciones y en todos los puntos del fluido.

Componentes y Equipos Neumáticos

Compresor de tornillo

Está dentro del grupo de compresores rotativos. Sus funciones se basan en una entrada y una salida de aire: el aire entra al compresor a través de unas ranuras que van girando, comprimiendo el aire y haciéndolo pasar por inercia a la parte inferior, para finalmente salir al exterior por la tubería de salida una vez comprimido.

Válvula reguladora de presión

Basa su funcionamiento en el trabajo conjunto de una membrana y un muelle. Dependiendo de la tensión que tenga el muelle, se posibilitará al vástago la apertura de una membrana. Ejemplo: Si regulamos a 6 bares, aunque tengamos una entrada de 8 bares, la presión se regulará a 6 bares.

Ventajas e Inconvenientes de los Sistemas Neumáticos

Ventajas

El aire es muy abundante.
Fácilmente transportable en canalizaciones sin necesidad de retorno.
Fácilmente almacenable en depósitos.
No supone riesgo de explosión ni incendios en ambientes peligrosos.
Posee mayor velocidad de trabajo que los circuitos hidráulicos.
Configuración de elementos de mando y transmisión sencilla.

Inconvenientes

El aire debe ser tratado previamente para eliminar humedades e impurezas.
La relación de esfuerzos queda limitada a 6 bares.
La compresibilidad del aire impide conseguir velocidades constantes y regulares.
Al ser vertido al exterior, produce ruidos (a veces se instalan silenciadores).

Clasificación de Válvulas y Elementos de Control

Esquema de Válvulas

Válvulas distribuidoras: De asiento, de corredera, de pistón giratorio.
Válvulas de bloqueo: De cruce, de escape rápido, válvula en "Y", en "O", antirretorno.
Válvulas de presión: Limitadoras, reguladoras.
Válvulas de caudal.

Presostato

En una instalación neumática, es el encargado de conmutar un circuito eléctrico en función de las presiones a las que esté sometido. Es decir, funciona como un interruptor y puede tener varias funciones.

Preguntas frecuentes

¿Qué es el presostato en una instalación neumática?

Es el elemento encargado de conmutar un circuito eléctrico según las presiones a las que esté sometido. Funciona como un interruptor y puede tener varias funciones.

¿Cuál es la principal desventaja de la compresibilidad del aire?

Impide conseguir velocidades constantes y regulares en los actuadores. Es uno de los inconvenientes señalados frente a los circuitos hidráulicos.

¿Qué hace una válvula reguladora de presión?

Mantiene una presión de salida constante aunque la entrada sea mayor. Por ejemplo, si se regula a 6 bares con una entrada de 8 bares, la presión se ajusta a 6 bares.