Neumática Industrial: Principios, Ventajas y Funcionamiento de Cilindros y Válvulas

Fundamentos de la Tecnología Neumática

La tecnología neumática se basa en el uso del aire comprimido como fluido de trabajo. A continuación, se detallan las características, componentes y principios físicos que rigen estos sistemas.

Ventajas del Uso de Aire Comprimido

• El aire es ilimitado y gratuito.
• Se almacena y transporta con facilidad.
• Es poco sensible a las variaciones de temperatura.
• No tiene peligro de explosión o incendio.
• Es muy poco contaminante.
• La velocidad y fuerza ejercida son fácilmente regulables.

Inconvenientes de los Sistemas Neumáticos

• El aire debe comprimirse y tratarse antes de su utilización (filtrado y limpieza).
• Las fuerzas máximas que se consiguen están limitadas por la presión de trabajo.
• Pueden existir escapes de aire comprimido que generan ruidos altos.

Conceptos Físicos Esenciales

Presión

Es la fuerza que se ejerce por unidad de superficie.

Principio de Pascal

La presión ejercida en un punto de un fluido se transmite íntegramente a todos los puntos de dicho fluido.

Caudal

Es el volumen de un fluido que atraviesa una sección por unidad de tiempo.

Analogía de Componentes en Sistemas Tecnológicos

Existe una correspondencia funcional entre los elementos de un circuito eléctrico y uno neumático:

Componentes Clave del Circuito Neumático

El Compresor y la Preparación del Aire

El Compresor es el conjunto de dispositivos encargados de filtrar y captar el aire del exterior a presión atmosférica, elevando su presión y cediéndolo posteriormente al resto del circuito. Es el elemento encargado de transformar la energía mecánica o eléctrica del motor en energía de presión.

• Motor: Dispositivo que produce energía mecánica, comunicándosela al compresor.
• Filtro de Captación: Impide la entrada de partículas extrañas en el aire del circuito.

Actuadores

Son los dispositivos encargados de transformar la energía de presión del fluido de trabajo (aire comprimido) en trabajo mecánico.

Cilindro de Simple Efecto

Tiene un orificio de entrada y de salida, realizando el trabajo en un único sentido. Vuelve a la posición inicial por la acción de un muelle o resorte.

Cilindro de Doble Efecto

Tiene dos orificios, realizando el trabajo en ambos sentidos (durante el avance y el retroceso). El fluido penetra primero en una de las cámaras, moviendo el émbolo a medida que evacua el fluido de la otra cámara.

Válvulas

Son dispositivos que constan de un cuerpo rígido con orificios a través de los cuales fluye el fluido y un conjunto de elementos móviles sobre los que se actúa para cambiar su posición. Las válvulas permiten distribuir, mandar, regular, controlar y bloquear el flujo del fluido de trabajo.