Guía Completa de Neumática e Hidráulica: Principios, Componentes y Aplicaciones Industriales

Sistemas Neumáticos e Hidráulicos: Componentes, Funcionamiento y Aplicaciones

Bombas Hidráulicas

Las bombas hidráulicas son elementos esenciales que impulsan el caudal hidráulico, transformando la energía mecánica en energía hidráulica. Existen principalmente dos tipos:

• Hidrodinámicas: Son bombas de tipo turbina. Su capacidad de presión depende de la velocidad de rotación y no existe una separación física entre la entrada y la salida, lo que permite bloquearlas. Se emplean para mover el fluido de un punto a otro, aunque su presión de trabajo es generalmente baja.
• Hidrostáticas: Son las empleadas en los sistemas hidráulicos para automatización. Suministran una cantidad de fluido en cada carrera o ciclo, independientemente de la presión de salida. Ejemplos comunes incluyen bombas de engranajes, de tornillo, de paletas y de pistones.

Cilindros Hidráulicos y Neumáticos

Un cilindro es un aparato que transforma la energía hidráulica o neumática en energía mecánica de movimiento rectilíneo. Pueden ser:

• De simple efecto: La presión se ejerce en un solo sentido.
• De doble efecto: La presión se ejerce en dos sentidos alternativamente.

Válvulas Neumáticas

Las válvulas son dispositivos que controlan los flujos de aire en un circuito neumático, dirigiendo y regulando el aire comprimido para accionar otros componentes.

Compresores de Aire

Un compresor es una máquina o dispositivo que toma el aire en unas determinadas condiciones y lo impulsa a una presión superior a la de entrada. Se ubican en compartimentos especiales, y algunos modelos son más silenciosos y compactos que otros. La relación de compresión indica el aumento de presión que provoca el compresor.

Se clasifican según su forma de trabajo:

• De émbolo: Son económicos pero suelen ser ruidosos.
• Giratorios o rotativos: Son más modernos y menos ruidosos. Dentro de esta categoría encontramos:
• De paleta: Poseen paletas que presionan las paredes de la cámara de compresión.
• De tornillo: Tienen dos tornillos que comprimen el aire que ha entrado.

Red de Distribución Neumática

La red de distribución es el conjunto de tuberías que conduce el aire comprimido a todos los elementos del circuito neumático. Parte del depósito y garantiza la presión y la velocidad del aire en todos los puntos. Las tuberías de esta red deben tener un diámetro que garantice el cumplimiento de las siguientes condiciones:

• Velocidad de circulación del aire.
• Pérdida de presión.
• Presión de trabajo.
• Longitud de la conducción.
• Estrangulaciones existentes a lo largo de la conducción.

Tratamiento del Aire Comprimido

El tratamiento adecuado del aire comprimido es crucial para el buen funcionamiento y la durabilidad de los sistemas neumáticos. Si el aire contiene impurezas, puede producir:

• Desgaste rápido de juntas.
• Válvulas agarrotadas por el aceite depositado.
• Silenciadores obstruidos.
• Excesiva agua condensada en el filtro del aire.

Si el aire tiene una humedad elevada, puede causar:

• Corrosión en conducciones rígidas, cilindros y otros componentes.
• Eliminación de la capa de lubricación básica.
• Perjuicio en la función de conexión de válvulas.
• Ensuciamiento y daños en lugares de contacto directo.

Neumática vs. Hidráulica

• Neumática: Utiliza fluidos compresibles, permite aplicar fuerzas de hasta 3 toneladas y movimientos rápidos. Se aplica a motores con velocidades menores a 500,000 RPM.
• Hidráulica: Utiliza fluidos no compresibles, se puede aplicar en máquinas con motores rotativos y en actuadores lineales, ofreciendo mayor precisión y control en aplicaciones de alta fuerza.