Sistemas y componentes del aire comprimido: compresores, distribución y cilindros neumáticos

Sistemas y componentes del aire comprimido

El aire comprimido se obtiene mediante compresores. Existen dos procedimientos principales:

• Compresión volumétrica: se obtiene por admisión de aire en un recinto hermético.
• Turbocompresión: obedece a los principios de la mecánica de fluidos.

Tipos de compresores

Según su principio constructivo, los compresores se clasifican en:

• Émbolo: compresor de pistón y diafragma.
• Rotativo: multicelular y helicoidal.
• Turbocompresor: radial y axial.

Elección del compresor

Caudal

Se entiende como la cantidad de aire que suministra el compresor. Existen el caudal teórico y el caudal efectivo.

Presión

Hay dos conceptos relevantes: la presión de servicio, que es la suministrada por el compresor o acumulador, y la presión de trabajo, que es la necesaria en el puesto de trabajo.

Accionamiento

Normalmente los compresores se accionan por medio de un motor eléctrico.

Distribución del aire comprimido

El aire comprimido generado por el compresor no es consumido directamente; previamente son necesarios una serie de tratamientos y acumulación. El aire comprimido es acumulado en el depósito auxiliar y, desde allí, enviado al separador principal, en el cual se retiene la mayor parte del agua en suspensión.

Existen tres tipos de circuitos de distribución: abierto, mixto y cerrado.

Separador principal y tratamiento

El separador principal elimina impurezas que arrastra el aire y, especialmente, la humedad, que suele ser causa de averías. La mayor separación del agua y del aceite la realiza el separador; con un filtro —de tipo físico o químico— se retiene la humedad y las partículas.

Unidad de mantenimiento

La unidad de mantenimiento típica incluye:

• Filtro
• Regulador de presión
• Manómetro
• Engrasador / lubricador

Cilindros neumáticos

Cilindro de simple efecto

Los cilindros de simple efecto solo tienen una conexión de aire y no pueden realizar trabajo neumático más que en un sentido; se necesita aire para un solo movimiento de traslación.

Cilindro de doble efecto

En los cilindros de doble efecto desaparece el muelle o la membrana de retorno y se realizan ambas carreras. Al introducir aire en la cámara posterior y evacuar el aire de la cámara anterior, el vástago avanza; cuando se invierte la alimentación, el vástago retrocede.

Partes de los cilindros

1. Tubo cilíndrico
2. Tapa posterior
3. Tapa anterior
4. Vástago
5. Collarín
6. Casquillo/cojinete
7. Aro rascador
8. Manguito (doble copa)
9. Anillos toroidales

Cilindro de transmisión magnética

En el cilindro de transmisión magnética el pistón no está unido al carro; emplea la fuerza magnética para moverlo. El pistón se desplaza por la camisa y, mediante grandes imanes, mueve un carro exterior que se desplaza por guías.

Cilindro mecánico

En el cilindro mecánico el pistón está unido al carro. El pistón se mueve por el interior de la camisa y el carro por el exterior; mediante una junta cubierta se cubre la ranura para realizar el cierre hermético.

Resumen

Los sistemas de aire comprimido requieren una correcta selección del compresor (caudal, presión y accionamiento), así como un tratamiento y distribución adecuados (acumulación, separación de humedad y unidades de mantenimiento) para garantizar el correcto funcionamiento de los cilindros y demás elementos neumáticos.