Neumática e Hidraulica

Alcorcón. abril 2010

TecnologíasNeumática e hidráulica

Instituto Enseñanza Secundaria Galileo Galilei

Sergio Muñoz Lezcano

Pág.. 2Alcorcón, abril 2010

Índice1. ¿Qué vamos a hacer durante esta unidad?

1. Cronograma de actividades2. Etimología de las palabras

1. Neumática2. Hidráulica

3. Neumática1. Conceptos físicos clave2. Elementos básicos.3. Simbología4. Aplicaciones prácticas

4. Hidráulica1. Conceptos físicos clave2. Elementos básicos3. Aplicaciones prácticas

5. Laboratorio Informática – Tecno 12-186. Prueba Teórica7. Proyecto de unidad

1. Elevador neumático


1. ¿Qué vamos a hacer durante esta unidad?


¿Que nos planteamos hacer en este bloque?

1.¿Qué vamos a hacer durante esta unidad?1.1 Cronograma de actividades

¿Cómo?


¿Cuándo?


S1 S2 S3

Sesión teórica Neumática Sesión Lab. Informática T12-18 Control/Examen Presentación de proyecto

L M X J V L M X J V L M X J VS3

L M X

7

Proyecto

814

15


¿Cuándo?


S1 S2 S3

Presentación de proyecto

L M X J V L M X J V L M X J VS3

L M X

4C

Proyecto

4A

4C

4A

4C

4A

4


2. Etimología de las palabras



1. Neumática • La palabra neumática deriva del griego pneuma, pneumatos.• Pneuma significa soplo.• Las primeras apariciones de la palabra la encontramos en tratados del siglo I a.C,

durante el Imperio Romano

2. Hidráulica• La palabra hidráulica viene del griego Hydraulikos.• Hace referencia a máquinas que son impulsadas por acción de la energía del

agua.• Al igual que la palabra anterior, sus primeras apariciones datan del siglo I a.C



3. Consideraciones históricas• Marco Vitrubio Polión

• Fue un arquitecto, escritor, ingeniero y tratadista romano del siglo I a. C.

• Inventó la rueda hidráulica.• Se calcula que con la energía producida por una de estas

ruedas se podían moler 150 kg de trigo por hora, mientras que dos esclavos solo molían 7 kg


3. Neumática


3. Neumática

1. Conceptos físicos clave– La neumática es la tecnología que utiliza el aire comprimido como fluido de trabajo.– Los conceptos físicos que utiliza para su desarrollo son:

• Presión:– Es la fuerza que se ejerce por unidad de superficieP = Presión, su unidad son los pascales (Pa)F = Fuerza ejercida, su unidad son los Newton (N)S = superficie de actuación, su unidad son los m2(metros cuadrados)

• Caudal:– Es el volumen de fluido que circula a través de un conductor en la unidad de

tiempoQ = Caudal, se mide en metros cúbicos/segundoV = Volumen, se mide en metros cúbicost = tiempo, su unidad son los segundos

P = F/S

Q = V/t


3. Neumática2. Elementos básicos

Estamos muy acostumbrados a trabajar con electricidad, Luz, Motores, calor, etcPero con aire u otros fluidos también podemos conseguir trabajo

Compresor Elemento que proporciona el aire comprimido que vamos a utilizar para realizar un trabajo.

Válvula Permite o no el paso del aire que viene del compresor hacia el actuador

Actuador En este caso es un cilindro de simple efecto, al que cuando entra aire se produce la salida del vástago que utilizaremos para elevar, aplastar, sujetar, etc.


3. Neumática3. Simbología (I)


3. Neumática3. Simbología (II)

– El Compresor

Pistón CompresorDe aire

Calderín

Manómetro

SalidaAire


3. Neumática3. Simbología (III)

– La válvula


3. Neumática3. Simbología (IV)

– Los actuadores

aire

Cilindros de SIMPLE EFECTO: Sólo hace fuerza útil a la salida

Cilindros de DOBLE EFECTO: Hace fuerza útil en los dos sentidos

Entra aireSale aire

Símbolo

SímboloEntra aireSale aire


3. Neumática4. Ejemplos prácticos

– Elevador de tijera de LEGO• http://www.youtube.com/watch?v=c7A8bn_6MrI&feature=related


4. Hidraúlica


4. Hidráulica

1. Conceptos físicos clave– Los circuitos hidráulicos utilizan los mismos elementos que los circuitos neumáticos

pero pueden trabajar presiones mayores, y por tanto, desarrollar fuerzas más intensas.– También son más silenciosos y se pueden colocar con mayor precisión.– Como contrapartida, cabe destacar que utilizan un elemento contaminante como es el

aceite y con el que no puede conseguirse la misma velocidad que con los circuitos neumáticos

A1 A2

P1 P2

F1 F2


4. Hidráulica1. Conceptos físicos clave

– Como hemos comentado en Neumática…..

P = F/S

P1 = F1/S1 P2 = F2/S2

– Dado que la presión se reparte por igual en todos los puntos del líquido, podemos igualar las presione que se ejercen sobre la superficie A1 y A2

P1 = P2 F1/S1 = F2/S2

– Así, si S2=1 metro cuadrado y s1= 1 cm cuadrado, con F1= 1Newton de fuerza

F2=F1* (S2/S1)

F2= 1 N (10.000 cm2 ∕ 1 cm2) = 1000N

– Podríamos elevar un peso de 1000 Newton, o lo que es lo mismo,

Peso = Masa * gravedad Masa = Peso/gravedad

Masa = (1000 N)/(9,8 m/s2) = 102Kg


5. Laboratorio informática Tecno 12-18


5. Laboratorio Informática Tecno 12-18

1. Acceder a la plataforma Tecno 12-18.2. Acceder a la Sección Contenidos Generales

– Acceder a la Unidad de neumática – Leer las mini unidades siguientes y contestar en el cuaderno las cuestione

correspondientes a cada una de ellas:– Introducción a la neumática– Generación de aire comprimido– Actuadores neumáticos– Válvulas neumáticas


6. Prueba teórica


7. Proyecto de unidad


7. Proyecto de unidad– Elevador neumático

– Utilizando como base la imagen de la figura, se os propone diseñar un circuito neumático capaz de elevar pesos.

– Recuerda: La diferencia de superficies significa que una fuerza pequeña sobre una superficie pequeña genera una presión determinada que, al aplicarse sobre una superficie grande produce una fuerza grande.

– Para el diseño, ayúdate de elementos comunes y accesibles como por ejemplo, jeringuillas, DM, tubos de plástico, etc.…

– El diseño, deberá ser capaza de elevar un peso aproximado de una naranja.– El accionamiento debe ser progresivo.– Deberás desarrollar un informe y una presentación al resto de la clase.

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