Todo sobre la neumática: Tecnología, componentes y aplicaciones

Introducción a la neumática

La neumática es una tecnología que emplea el aire comprimido como medio de transmisión de energía, para mover y/o hacer funcionar una serie de mecanismos. Sus características incluyen:

• Uso del aire como medio para acumular y transmitir energía.
• Versatilidad de movimientos.
• Altas velocidades de transmisión de la energía.
• Alta durabilidad de las herramientas y componentes.
• Amplia implantación y desarrollo.

El aire es un fluido que adapta su forma al recipiente que lo contiene, permitiendo su compresión en presencia de un esfuerzo. Las magnitudes a tener en cuenta para el diseño de instalaciones de aire comprimido son: caudal, presión y temperatura.

Generación del aire comprimido

El objetivo es la acumulación, el transporte y la aplicación de la energía allí donde sea necesaria. Para ello, será necesario partir de un generador de energía para almacenarla, transportarla y aplicarla. Los compresores se clasifican en:

• Alternativos: Constan de uno o varios cilindros con dos válvulas cada uno, una para la admisión y otra para el escape.
• Rotativos: Generan el flujo de manera continua.
• Paletas: Al girar el rotor, las paletas que actúan por la fuerza centrífuga forman células de volumen variable que encierran aire cada vez más comprimido hasta que lo impulsan por el conducto de salida.
• Parafuso: Se basa en el giro de dos tornillos helicoidales paralelos, que giran en sentido contrario y comprimen el aire que entra por el orificio de aspiración y lo expulsan hacia el orificio de salida.

Acondicionamiento del aire comprimido

Las instalaciones industriales deberán contar con una serie de elementos de almacenamiento, distribución y tratamiento para que este alcance las condiciones óptimas de empleo:

• Acumulador: Es un depósito de reserva de aire comprimido, cuya misión es mantener el consumo de la red y evitar pérdidas de carga.
• Separador: Es un filtro muy simple que retiene la humedad del aire y las partículas de aceite procedentes del compresor.
• Red de distribución: Está compuesta por diversas tuberías que conducen el aire comprimido, con las menores pérdidas posibles, hasta los puntos de consumo.
• Unidad de acondicionamiento: Antes de la conexión con la máquina, el aire comprimido deberá ser sometido a una operación de acondicionamiento.
• Filtro: Sirve para eliminar las impurezas que pueda llevar el aire comprimido.
• Regulador de presión: Mantiene una presión constante de trabajo, independientemente de las posibles variaciones en la red.
• Lubricador: Deben recibir una pequeña dosis de aceite para su lubricación constante.

Actuadores neumáticos

Los actuadores son los elementos de una instalación neumática capaces de transformar la energía recibida mediante la presión del aire comprimido en energía mecánica, produciendo un trabajo en línea recta. Existen dos tipos:

• Simple
• Doble efecto

Válvulas neumáticas

Las válvulas son componentes esenciales en los sistemas neumáticos. Se clasifican en:

1. Válvulas distribuidoras: Encargadas de la apertura y cierre del flujo en una o varias vías.
2. Válvulas de bloqueo:
   • Antirretorno: Impide el paso del aire comprimido en un sentido y garantiza su libre circulación en el opuesto.
   • Selectoras (OR): Tienen dos entradas y una salida; el bloqueo se realiza sobre la entrada con menos presión.
   • (AND): Similar a las anteriores, pero para que exista señal de salida debe haber presión en ambas entradas.
3. Reguladores de caudal: Regulan la cantidad de flujo a un valor fijo o variable, modificando la velocidad de actuación de los actuadores (unidireccionales y bidireccionales).
4. Temporizadores: Combinan una válvula reguladora de caudal unidireccional con un depósito, de manera que hasta que no se consigue la suficiente presión, no se producirá el accionamiento.
5. Electroválvulas: Son elementos mixtos que, mediante una señal eléctrica exterior, efectúan las funciones propias de las válvulas distribuidoras.