Fonaments de la Tecnologia Pneumàtica i Hidràulica

Tecnologia Pneumàtica i Hidràulica

Què és la Tecnologia Pneumàtica?

La tecnologia pneumàtica utilitza l'aire comprimit per a la realització de treball. Exemples d'aplicació:

• Accionament de portes.
• Frens de vehicles.
• Eines manuals.

Què és la Tecnologia Hidràulica?

La tecnologia hidràulica utilitza un líquid (normalment oli) per transmetre pressió amb la finalitat de realitzar un treball. Exemples d'aplicació:

• Elevadors de grans càrregues.
• Accionament de frens de grans vehicles.
• Elements de maquinària pesant.

Principis Fonamentals de la Pressió i la Força

Si es vol realitzar un treball, com ara desplaçar un objecte, cal disposar de força. Aquesta força s'obté d'un fluid a pressió.

Quan s'aplica aquest fluid a un recinte tancat (cilindre) amb una superfície mòbil (pistó), el fluid actua com a transmissor de l'energia.

Fórmula de la Força (F)

La relació entre força, pressió i superfície es defineix com:

F = P × A

• F és la Força, mesurada en Newtons (N).
• P és la Pressió, mesurada en Pascals (Pa).
• A és la Superfície, mesurada en metres quadrats (m²).

Càlcul de la Superfície (A)

La superfície d'un pistó circular es calcula com:

A = (3,14 × D²) / 4

Unitats de Mesura de Pressió

• La unitat de mesura de pressió en el Sistema Internacional (SI) és el Pascal (Pa).
• 1 Pascal és igual a 1 Newton per metre quadrat (1 Pa = 1 N/m²).
• 1 Bar és igual a 100.000 Pascals.

Components d'un Sistema Pneumàtic

Un sistema pneumàtic bàsic consta dels següents elements principals:

1. Un equip de producció i condicionament d'aire comprimit.
2. Tubs i canonades per on pugui circular l'aire.
3. Actuadors que transformen l'energia en treball útil.
4. Vàlvules que permeten interrompre, desviar i regular el pas de l'aire.

Producció i Condicionament: La Unitat de Manteniment

Un sistema pneumàtic necessita aire comprimit per alimentar el circuit. El conjunt d'elements encarregats d'aquesta tasca es coneix com a Unitat de Manteniment i inclou:

• Compressor
• Dipòsit
• Pressòstat
• Filtre
• Regulador de pressió
• Greixador
• Manòmetre

Funció dels Components de Condicionament

Compressor

Màquina accionada per un motor que omple un dipòsit amb aire a una pressió superior a l'atmosfèrica.

Dipòsit

Emmagatzema prou quantitat d'aire a pressió perquè el subministrament al circuit sigui uniforme.

Pressòstat

Interruptor controlat per pressió que regula el funcionament del compressor.

Filtre

Reté l'aigua i les petites partícules sòlides que pugui contenir l'aire que surt del dipòsit.

Regulador de Pressió

Fixa la pressió de l'aire que alimenta el circuit i la manté constant. La pressió de sortida sempre serà menor que la del dipòsit.

Greixador

Vaporitza petites quantitats d'oli lubrificant a l'aire que surt cap al circuit pneumàtic.

Manòmetre

Permet visualitzar el valor de la pressió de sortida cap al circuit.

Actuadors Pneumàtics

Un actuador pneumàtic és un dispositiu capaç de transformar l'energia de l'aire comprimit en moviment i força per realitzar un treball.

Classificació segons el Moviment

• Cilindres: Moviment rectilini.
• Actuadors de Gir: Moviment angular.
• Motors Pneumàtics: Moviment de rotació continu.

Detall dels Actuadors

Cilindres Pneumàtics

Aconsegueixen un moviment rectilini amb dos sentits:

• Moviment d'avanç: Quan la tija surt del cilindre.
• Moviment de retrocés: Quan la tija entra.

Es classifiquen en:

• Simple Efecte: Només tenen una entrada i una sortida d'aire.
• Doble Efecte: Tenen dues entrades i sortides, permetent controlar activament l'avanç i el retrocés.

Actuadors de Gir

Funcionen de forma similar als cilindres de doble efecte. Aconsegueixen un moviment angular amb dos sentits gràcies a un mecanisme de pinyó-cremallera.

Motors Pneumàtics

Proporcionen un moviment de gir continu, semblant al dels motors elèctrics. El tornavís pneumàtic és un exemple d'eina que funciona gràcies a aquest tipus de motor.

Vàlvules en Circuits Pneumàtics

Les vàlvules són elements essencials que permeten distribuir o regular la circulació d'aire comprimit dins del circuit pneumàtic. Es distingeixen principalment entre vàlvules distribuïdores i vàlvules reguladores.

Vàlvules Distribuïdores

S'encarreguen d'obrir, tancar o desviar el pas de l'aire comprimit.

S'identifiquen mitjançant dues xifres:

1. La primera xifra representa les vies (entrades i sortides d'aire) de què disposa.
2. La segona xifra representa les posicions que pot adoptar la vàlvula.