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
Pat: Presión atmosférica: presión sobre las cosas.
Pa: Presión absoluta: la presión que se mide a partir del cero absoluto.
Pr: 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