Tecnología Neumática: Fundamentos y Aplicaciones

Tecnología Neumática

La neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos.

Conceptos básicos de presión

P_at: Presión atmosférica: presión sobre las cosas.
P_a: Presión absoluta: la presión que se mide a partir del cero absoluto.
P_r: Presión relativa: si se parte del cero manométrico.

Gases neumáticos

Aire comprimido

Ventajas (V): Abundante, transportable, se puede almacenar, resistente a cambios de temperatura, limpio, velocidad de trabajo alta.

Desventajas (D): Necesita preparación antes de su utilización, es ruidoso, es costoso.

Nitrógeno

Inerte, no inflamable y no hace mezclas explosivas.

Unidades

• Fuerza: Newton (N), decanewton (daN), kilopondio (kp)
• Presión: Pascal (Pa), bar, atmósfera técnica (at), kg/cm²

Leyes de los gases

• Ley de Boyle: Temperatura constante
• Ley de Charles: Presión constante
• Ley de Gay-Lussac: Volumen constante
• Ley de los gases ideales: Combina todas las leyes anteriores

Densidad

• Absoluta: Volumen de gas por unidad de masa (g/m³)
• Específica: Masa de gas por unidad de volumen (g/kg)
• Relativa: Relación entre la densidad del gas y la densidad del aire, expresada en porcentaje (%)

Elementos básicos de un circuito neumático

• Generador
• Tuberías y conductos
• Actuadores
• Elementos de mando y control

Compresores

Máquinas capaces de elevar la presión de una masa de aire hasta el valor conveniente.

Tipos de compresores

• Compresión volumétrica:
  • Alternativos: Émbolo y diafragma (membrana)
  • Rotativos: Paleta, tornillo y lóbulos Roots
• Turbocompresión:
  • Compresores dinámicos: Turbocompresor

Elección del compresor

• Caudal: Teórico o efectivo
• Presión: Servicio o trabajo
• Accionamiento: Eléctrico o explosión interna

Canalizaciones

Son tuberías que transportan el aire comprimido.

• Tienen una pendiente del 1% para facilitar el drenaje de condensados.
• Material flexible: poliuretano, polivinilo
• Medidas: 3, 4, 6, 8, 10, 12, 16 mm

Racordajes

Permiten la conexión de los tubos y componentes del circuito neumático.

Unidad de mantenimiento

• Filtro: Elimina impurezas del aire comprimido.
• Manómetro: Mide la presión del aire.
• Lubricador: Añade aceite al aire para lubricar los componentes neumáticos.

Válvulas neumáticas

Controlan y distribuyen el flujo de aire comprimido.

Tipos de válvulas

• Asiento (bola y plano)
• Corredera

Válvulas pilotadas

• Biestables: Los movimientos del émbolo son controlados por dos señales de mando neumático.
• Monoestables: Controlados por una señal de aire de mando y otra mediante un resorte o muelle.

Distribución de aire comprimido

• Red primaria: Es la que está después del compresor y transporta el aire a alta presión.
• Red secundaria: Se ramifica desde la red primaria y distribuye el aire a los puntos de consumo.

Motores neumáticos

Motores de émbolo

• Velocidad: Hasta 5000 rpm
• Potencia: 1.5 a 1.9 kW (2 a 2.5 CV)

Motores de aletas

• Velocidad: 3000 a 8500 rpm
• Potencia: 0.1 a 17 kW (0.1 a 24 CV)

Ventosas

Se utiliza el vacío para sujetar y manipular objetos.

Generación de vacío

• Generador de vacío
• Bombas de vacío