Sistemas Hidráulicos y Neumáticos: Componentes Clave y Principios Operativos

Introducción a los Sistemas Hidráulicos y Neumáticos

Sistemas Hidráulicos

La hidráulica se basa en la transmisión de energía mediante un fluido. El más utilizado es el aceite, aunque también se pueden emplear otros como el agua. Los líquidos poseen volumen propio, pero carecen de forma definida. Para eliminar las partículas indeseadas, se utilizan filtros, y la velocidad de operación suele ser más reducida en comparación con otros sistemas.

Sistemas Neumáticos

La neumática emplea el aire como medio de transmisión de energía. El aire es gratuito y no requiere tubos de retorno. Para la eliminación de partículas y el control de la humedad, se utilizan filtros y secadores. Este sistema es útil para esfuerzos de hasta 30.000 N. Los gases, como el aire, se pueden comprimir y expandir fácilmente, y no tienen forma ni volumen propios.

Componentes Clave de los Sistemas Hidráulicos y Neumáticos

Generadores de Energía

Son los encargados de que el fluido transmita la energía necesaria al sistema. En los sistemas neumáticos, se utiliza un compresor, mientras que en los hidráulicos, se emplea una bomba. Ambos deben ser accionados por un motor eléctrico o de combustión interna.

Compresor (Neumática)

El compresor mueve un pistón o una rueda de paletas para elevar la presión del aire antes de ser expulsado. Es fundamental para que el aire alcance una presión elevada. Sus características principales son la presión que comunica al aire y el caudal que es capaz de proporcionar.

Bomba (Hidráulica)

La bomba comunica movimiento al fluido. Crea un vacío a la entrada que obliga al fluido a introducirse en su interior, comunicándole energía y forzándolo a desplazarse a través del circuito.

Elementos de Protección y Acondicionamiento

Estos componentes aseguran el correcto funcionamiento y la longevidad del sistema.

Protección en Sistemas Neumáticos

• Filtros y Secadores: Necesarios para eliminar la humedad y las partículas del aire.
• Lubricadores: Aportan aceite al aire en forma de niebla para reducir el rozamiento y el desgaste de los componentes.

Protección en Sistemas Hidráulicos

• Depósito de Aceite: Almacena el fluido hidráulico.
• Elementos de Filtrado: Eliminan impurezas del aceite.
• Regulación de Presión: Mantienen la presión dentro de los límites operativos.

Acumulador

Un componente vital con funciones específicas en cada sistema:

Acumulador en Neumática

Permite que el caudal del compresor no afecte al resto del circuito, posibilita desconectar el compresor periódicamente para evitar su funcionamiento continuo y, en ocasiones, suministra un caudal de aire superior al que proporciona el compresor.

Acumulador en Hidráulica

Ayuda a separar el aire y los agentes extraños del fluido, y contribuye a disipar el calor generado dentro del circuito.

Elementos Específicos de Protección

Para Sistemas Neumáticos

• Filtros: Eliminan el agua y las partículas e impurezas existentes en el aire.
• Lubricador: Inyecta gotas de aceite en el flujo de aire, creando una niebla que evita el desgaste excesivo de los elementos del circuito.
• Limitador de Presión: Mantiene la presión por debajo de un límite establecido.
• Válvula de Escape: Permite la salida del aire cuando la presión supera la fuerza del muelle.
• Silenciador: Reduce el ruido considerable que se produciría sin él y evita la entrada de impurezas por la salida del aire.

Para Sistemas Hidráulicos

• Filtros: Cumplen la misma función que en los circuitos neumáticos, eliminando impurezas del fluido.
• Válvula de Alivio: Similar a la válvula de escape neumática, pero en este caso, el fluido se reintegra al depósito.

Transporte y Control del Fluido

Las tuberías y las válvulas son los encargados de conducir y regular la energía generada por el compresor o la bomba a través del sistema.

Válvulas Controladoras de la Dirección del Flujo (Distribuidores)

Los distribuidores permiten la circulación libre del fluido o, por el contrario, la cortan, dirigiendo el flujo según sea necesario.

Válvulas Controladoras del Flujo

• Regulador Bidireccional: Mantiene limitada la velocidad del fluido en ambos sentidos.
• Regulador Unidireccional: Permite que el fluido circule libremente en un sentido y de forma limitada en el contrario.
• Válvula Antirretorno: El fluido circula solamente en un sentido.
• Válvula Selectora: Se utiliza para realizar el mando desde dos lugares diferentes.
• Válvula de Simultaneidad: Requiere que ambas entradas estén presionadas para que el fluido circule.

Actuadores (Elementos de Consumo)

Transforman la energía del fluido en movimiento útil. Se dividen principalmente en:

• Cilindros: Producen movimiento lineal.
  • Cilindro de Simple Efecto: El fluido empuja el pistón en un solo sentido.
  • Cilindro de Doble Efecto: El fluido es capaz de empujar el pistón en ambos sentidos.
• Motores: Generan movimientos rotativos.