domingo, 1 de junio de 2014

Sistemas neumáticos.

SISTEMAS NEUMÁTICOS

 Introducción a la 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. El

Aire es un material elástico y por tanto, al aplicarle una fuerza, se comprime,

Mantiene esta compresión y devolverá la energía acumulada cuando se le permita


Expandirse, según la los gases ideales.


Elementos de un sistema neumático

En todo sistema neumático se pueden distinguir los siguientes elementos:

 

· Elementos generadores de energía. Tanto si se trabaja con aire como con un

líquido, se ha de conseguir que el fluido transmita la energía necesaria para el

sistema. En los sistemas neumáticos se utiliza un compresor, mientras que en el

caso de la hidráulica se recurre a una bomba. Tanto el compresor como la bomba

han de ser accionados por medio de un motor eléctrico o de combustión interna.

· Elemento de tratamiento de los fluidos. En el caso de los sistemas neumáticos,

debido a la humedad existente en la atmósfera, es preciso proceder al secado del

aire antes de su utilización; también será necesario filtrarlo y regular su presión,

para que no se introduzcan impurezas en el sistema ni se produzcan

sobrepresiones que pudieran perjudicar su funcionamiento. Los sistemas

hidráulicos trabajan en circuito cerrado, y por ese motivo necesitan disponer de

un depósito de aceite y también, al igual que en los sistemas neumáticos,

deberán ir provistos de elementos de filtrado y regulación de presión.

 

· Elementos de mando y control. Tanto en sistemas neumáticos como en

hidráulicos, se encargan de conducir de forma adecuada la energía comunicada

al fluido en el compresor o en la bomba hacia los elementos actuadores.

 

· Elementos actuadores. Son los elementos que permiten transformar la energía

del fluido en movimiento, en trabajo útil. Son los elementos de trabajo del sistema

y se pueden dividir en dos grandes grupos: cilindros, en los que se producen

movimientos lineales y motores, en los que tienen lugar movimiento.

Componentes de un sistema neumático.

Ventajas y desventajas de los sistemas  hidráulicos.

El aire es limitado y se encuentra disponible gratuitamente en cualquier lugar. No precisa conductos de retorno; lo cual implica que el aire utilizado pasa de nuevo a la atmósfera.
El aire es almacenado y comprimido en acumuladores o tanques, puede ser transportado y utilizado donde y cuando se precise.
El aire esta aprueba de explosiones. No hay riesgo de chispas en atmósferas explosivas y puede ocuparse en lugares húmedos sin riesgo de electricidad estática.
El aire es fiable, incluso a temperaturas extremas.
Si se producen escapes de aire no son perjudiciales y pueden colocarse en las líneas, en depuradores o extractores para mantener el aire limpio.
El diseño y constitución de los elementos es fácil y de simple conexión.
Las velocidades y las fuerzas pueden regularse de manera continua y escalonada.
Para la preparación del aire comprimido es necesario la eliminación de impurezas y humedades previas a su utilización.
La obtención del aire comprimido es costosa.
El aire que escapa a la atmósfera produce ruidos bastante molestos.
No se obtienen velocidades uniformes en los elementos de trabajo.
Es una fuente de energía Cara.

 Preparación del aire comprimido

El proceso puede clasificarse en tres fases. La eliminación de partículas gruesas, el

secado y la preparación fina del aire.

En el compresor, el aire se calienta, por lo que es necesario montar un equipo de

refrigeración del aire inmediatamente detrás del compresor.

Acumulador de aire comprimido

Tiene la finalidad de almacenar el aire comprimido que proporciona el compresor.

Su fin principal consiste en adaptar el caudal del compresor al consumo de la red.

Debe cumplir varios requisitos; entre ellos: una puerta para inspección interior, un

grifo de purga, un manómetro, válvula de seguridad, válvula de cierre, e indicador

de temperatura. Puede colocarse horizontal o verticalmente, pero a ser posible

alejado de toda fuente calorífica, para facilitar la condensación del vapor de agua

procedente del compresor.


Sistemas hidráulicos.

SISTEMA HIDRÁULICO


Un sistema hidráulico es un método de aplicación de fuerzas a través de la presión que ejercen los fluidos. 




Aplicación de la hidráulica

Hidráulica, aplicación de la mecánica  fluidos en ingeniería  para construir dispositivos que funcionan con líquidos, por lo general agua o aceite. La hidráulica resuelve problemas  como el flujo de fluidos por conductos o canales abiertos y el diseño  de presas de embalse, bomba y turbinas. Su fundamento es el principio de Pascal, que establece que la presión  aplicada en un punto de un fluido se transmite con la misma intensidad a cada punto del mismo.



 Los principales componentes de un sistema hidráulico son:

1.-Bomba

2.-Actuadores

3.-Válvula de seguridad

4.-Filtros

5.-Motor

6.-Depósito

 

 Ventajas de la hidráulica.

A) Velocidad variable.- A través del cilindro de un sistema hidráulico se puede conseguir velocidades muy precisas, regulares y suaves, que no se logran con motores eléctricos.

B) Reversibilidad.-Los actuadores hidráulicos pueden invertir su movimiento sin problemas y, además, pueden arrancar bajo su máxima carga.

C) Protección contra las sobrecargas.-Las válvulas protegen al sistema hidráulico contra las sobre cargas de presión.

D) Tamaño pequeño.-El tamaño de los componentes hidráulicos es pequeño comparándolo con la potencia  y energía que puedan transmitir.


Historia de hidráulica

La rueda hidráulica y el molino de viento Son preámbulos de mucho interés para la historia de los sistemas con potencia fluida, pues familiarizaron al hombre con las posibilidades d los fluidos para generar y transmitir energía y le enseñaron en forma empírica los rudimentos de la Hidromecánica y sus propiedades.

La primera bomba construida por el hombre fue la jeringa y se debe a los antiguos egipcios, quienes la utilizaron para embalsamar las momias. CTESIBIUS en el siglo II A.C., la convirtió en una bomba de doble efecto.

En la segunda mitad del siglo XV, LEONARDO DA VINCI en su escrito sobre flujo de agua y estructuras para ríos, estableció sus experiencias y observaciones en la construcción de instalaciones hidráulicas ejecutadas principalmente en Milán y Florencia.

GALILEO en 1612 elaboro el primer estudio sistemático de los fundamentos de la Hidrostática.
Un alumno de Galileo, TORRICELI, enunció en 1643 la ley del flujo libre de líquidos a través de orificios. Construyo El barómetro para la medición de la presión atmosférica.

 

La palanca


La palanca es una máquina simple  cuya función es transmitir fuerza y desplazamiento. Está compuesta por una barra rígida que puede girar libremente alrededor de un punto de apoyo llamado fulcro.

Puede utilizarse para amplificar la fuerza mecánica  que se aplica a un objeto, para incrementar su velocidad o distancia recorrida, en respuesta a la aplicación de una fuerza.


 

Palancas de 1° grado

Palanca de primer grado, como la de la figura, el punto de apoyo está situado entre la fuerza aplicada y la resistencia. Es aquella que ubica el punto de apoyo entre las fuerzas de potencia y de resistencia proporcionando un equilibrio de fuerzas. En el cuerpo humano la encontramos en la articulación occipital que es la responsable de sujetar la cabeza sobre la primera cervical, dejando el peso del cuello más desequilibrado hacia delante para ser sostenido por detrás de las cervicales por los músculos extensores del cuello.

PALANCA DE SEGUNDO GRADO
Palancas de segundo grado, el punto de apoyo se sitúa en un extremo de la barra, la fuerza se aplica en el otro extremo, y la fuerza resistente o carga en una posición intermedia. Coloca la resistencia o fuerza a vencer entre el punto de apoyo y la potencia. Se consigue una palanca de resistencia más corta que la de potencia, lo que ayuda a vencer grandes resistencias aunque de manera muy lenta y con muy poco recorrido en su movimiento. Un cascanueces es un ejemplo de este tipo de palanca.


PALANCA DE TERCER GRADO

Palancas de tercer Grado, el punto de apoyo se sitúa en un extremo de la barra, la fuerza resistente en el otro extremo, y la fuerza se aplica en una posición intermedia. Ejemplos de este tipo de son el brazo humano y el quita grapas.


El plano inclinado

La rueda.