Pneumàtica: Producció i Condicionament de l'Aire Comprimit

Pneumàtica

La pneumàtica és el conjunt de tècniques basades en la utilització de l’aire comprimit com a fluid transmissor d’energia per a l’accionament de màquines i mecanismes.

Producció de l’aire comprimit

Normalment, aquest procés es fa en el compressor, encara que, moltes vegades, s'integren en la mateixa màquina el compressor, el refrigerador i l'acumulador.

Compressor

Són mecanismes rotatius moguts per motors elèctrics o tèrmics, la funció dels quals és aspirar aire a pressió atmosfèrica i comprimir-lo a una pressió més elevada.

Refrigerador

L’aire, en ser comprimit, s’escalfa i s’ha de refredar fins a una temperatura pròxima a l'ambient (uns 25 °C). Els refrigeradors són aparells que intercanvien la calor de l’aire amb la d'un fluid refrigerant, formats fonamentalment per una sèrie de tubs pels quals circula aquest fluid.

Acumulador

En una instal·lació pneumàtica és important tenir sempre aire comprimit emmagatzemat per poder fer front a les puntes de demanda i poder mantenir estable el nivell de pressió del circuit, així com eliminar les possibles pulsacions originades pel compressor. Aquesta funció la realitzen els dipòsits acumuladors, que s’instal·len a la sortida dels refrigeradors. També permet que els motors dels compressors no hagin de treballar contínuament.

Condicionament de l’aire comprimit

L’aire comprimit del compressor no es pot utilitzar directament, ja que conté impureses nocives (pols, brutícia...) que poden causar efectes negatius en la instal·lació pneumàtica. És per això que abans d’utilitzar-lo cal procedir al seu tractament:

Assecament

L’aire humit pot originar oxidació i causar avaries en els elements de la instal·lació, a més de provocar un desgast excessiu. Si el contingut de vapor que hi ha en l’aire és alt, aleshores cal reduir-la (la humitat) amb un assecador. El més utilitzat és l'assecador d'absorció: l’aire que hi passa per dins entra en contacte amb un material porós com el gel de sílice, el qual absorbeix la humitat.

Filtratge

En l’aire hi ha presents impureses que cal eliminar per al bon funcionament de la instal·lació. El filtre reté aquestes impureses.

Regulació de la pressió

L’aire comprimit d’una instal·lació pneumàtica ha de mantenir-se a una pressió constant, independentment de les fluctuacions de la xarxa i de les variacions de consum. El regulador de pressió ajusta automàticament la pressió de sortida al valor desitjat, tenint en compte que la pressió de sortida sempre ha de ser inferior a la d'entrada.

Lubricació

La majoria d’elements que integren aquesta instal·lació són lliscants, és a dir, que efectuen moviments que impliquen un desgast a causa del fregament. S'engreixen les peces mòbils amb un lubricant, la qual cosa fa que disminueixi la fricció i s'eviti l'oxidació.

Vàlvules pneumàtiques

Vàlvules de control, regulació i bloqueig

Dins de les limitacions que té la pneumàtica, permeten ajustar les velocitats de desplaçament dels actuadors (cilindres, motors...) i regular la seva força.

Vàlvules unidireccionals

Són vàlvules de control que permeten el flux de fluid en un únic sentit i eviten el pas del fluid en el sentit invers. N'hi ha de dos tipus principals. Les vàlvules antiretorn són molt utilitzades; consten d'una bola associada a una molla. En un sentit, el fluid venç la força de la molla i deixa passar l’aire, però en el sentit contrari, les forces se sumen i barren el pas.

Vàlvules reguladores de cabal

Aquestes vàlvules s’utilitzen per fer variar la velocitat dels actuadors, regulant així el cabal d’alimentació. Poden ser bidireccionals (regulen en ambdós sentits) o unidireccionals. Les vàlvules reguladores unidireccionals, en canvi, permeten la circulació lliure del fluid en un sentit i, en el contrari, intercalen una estrangulació regulable a voluntat que fixa el cabal del fluid.

Vàlvules reguladores de pressió

Tenen com a objectiu reduir la pressió d’entrada fins a un valor inferior regulable de sortida. Són vàlvules de dues vies normalment obertes gràcies a la força de la molla, les quals redueixen la pressió quan el valor a la sortida supera el de regulació, barrant el pas mitjançant un pistó o una corredora.

Vàlvules limitadores de pressió

Anomenades també vàlvules de seguretat, són un element de seguretat en instal·lacions pneumàtiques o oleohidràuliques. Impedeixen superar la pressió màxima permesa pel sistema, ja que si la pressió s'eleva per sobre del valor prefixat, la vàlvula s'obre cap a l'atmosfera i l'orifici de sortida permet l'expansió del fluid fins que es restableix el valor nominal de la pressió.

Vàlvules d’escapament ràpid

Estan destinades a accelerar la velocitat dels cilindres, assegurant l'escapament directe a l'atmosfera (o al dipòsit en oleohidràulica), sense retencions, del fluid contingut en el cilindre.

Vàlvules selectores de circuit (Funció OR)

Són elements que permeten obtenir a la sortida un senyal procedent indistintament de dos punts d'entrada diferents. Són anomenades també funcions OR (o funció O), ja que compleixen la funció lògica OR de dues entrades.

Vàlvules de simultaneïtat (Funció AND)

Compleixen la funció lògica AND (o funció I). També disposen de dues connexions d’entrada i una de sortida. Només s'obtindrà senyal pneumàtic (pressió d'aire) a la sortida si hi ha pressió a les dues entrades simultàniament.

Oleohidràulica

L'oleohidràulica és el conjunt de tècniques basades en la utilització d’oli com a fluid transmissor d’energia per a l’accionament de màquines i mecanismes.