CIRCUITOS HIDRULICOS Y NEUMTICOS

CIRCUITOS HIDRULICOS Y NEUMTICOS

CONOCIMIENTOS PREVIOS

Para comprender mejor el tema es necesario recordar algunos conceptos necesarios. Conceptos como:- Fluido.- Presin.- Caudal.- Principio de Pascal.

FLUIDO.

Es un material cuya forma se adapta a la del recipiente que lo contiene y tiende a escaparse por los orificios de dicho recipiente, si es que los tiene.

Algunos ejemplos: Gases (como el aire) Lquidos (como agua o el aceite)

PRESIN manmetro

Es una magnitud que relaciona la intensidad de una fuerza con el rea de la superficie donde se aplica.

Presin = Fuerza Superficie

P=F/SUnidades de medida:Pascal (Newton/m2 )

Bar (100000 pascales)

Aparato de medida:Manmetro

CAUDAL

El caudal de un fluido es el volumen de fluido que pasa por un punto de la tubera en un tiempo determinado. Caudal = Volumen Tiempo

Caudal= litros/minuto Caudal=m3/hora

PRINCIPIO DE PASCAL
matemtico francs (1623-1662)

Cuando se aplica una presin a un fluido incompresible(no se puede comprimir) encerrado en un recipiente indeformable, esta presin se transmite por igual a todas las direcciones del fluido. Luego: P1=P2

PRINCIPIO DE PASCAL

Como: P1=P2

P1=F1/S1

P2=F2/S2

Luego: F1/S1=F2/S2 Una pequea fuerza puede generar una gran fuerza. Ejemplo un gato hidrulico.

NEUMTICA

Es una tcnica de transmisin de energa que utiliza el aire comprimido como elemento.

El aire se puede comprimir, propiedad que limita en gran medida los esfuerzos que pueden realizar y facilita su almacenamiento.

NEUMTICA
conceptos importantes en AIRE COMPRIMIDO

Aire comprimido: al aire tomado de la atmsfera y encerrado a presin en un espacio sometido a una presin mayor que la presin atmosfrica.Antes de ser usado el aire es sometido a los siguientes tratamientos:Filtrado (para quitar impurezas).

Secado (para eliminar el agua- humedad que pueda contener).

Refrigerado (para contrarestar el aumento de temperatura que sufre al comprimirse).

Lubricado (mezclar el aire con aceite para aumentar la duracin y el rendimiento de los componentes de la instalacin ya que se disminuye el rozamiento y evita la oxidacin).

APLICACIONES
de la neumtica.

Accionar herramientas (pistola de pintor, taladros, perforadoras, etc.).

Desplazar cargar (en cadenas de montaje, subir,empujar cargas).

Apertura y cierre de puertas.

En minas (para mover los motores que mueven los ventiladores, bombas de agua, cintas transportadoras, etc). En ambientes inflamables es ms seguro usar motores neumticos que motores elctricos ya que no producen chispas.

Circuitos neumticos

Son instalaciones que se emplean para generar, transmitir y transformar fuerzas y movimientos por medio de aire. Estn formados por los siguientes elementos:Generador de aire comprimido(compresor).

Tuberas y conductores (de plstico).

Actuadores.

Elementos de control.

GENERADOR DE AIRE COMPRIMIDO

El compresor es el dispositivo que comprime el aire de la atmsfera hasta que alcanza la presin necesaria para que funcione la instalacin. El compresor funciona con corriente elctrica. El aire comprimido se almacena en un depsito acumulador. Para controlar la presin lleva un manmetro. Para que el aire est preparado es necesario refrigerarlo, filtrarlo, secarlo y lubrificarlo. Todo el equipo debe colocarse en un lugar apartado (debido al ruido que producen) y en un lugar lo ms limpio de impurezas posible.

Elementos que acompaan a un compresor

El compresor est acompaado de unos elementos que permiten que el aire comprimido pueda posteriormente ser usado. Aparato que permite mantener la presin constante

FUNCIONAMIENTO

Al comprimir el aire aumenta su temperatura. Para enfriar el aire se usa el refrigerador. Al enfriarse el aire el vapor de agua del aire se condensa y cae en forma de gotas de agua a un recipiente que lo expulsa fuera. Despus el aire pasa a un depsito llamado acumulador. El aire antes de ser utilizado pasa por otro aparato, el secador cuyo objetivo es reducir el contenido en vapor de agua del aire. Por ltimo el aire pasa por un filtro (para detener las impurezas que arrastra el aire), por un regulador (para mantener el aire de salida a presin) y un lubricador (para mezclar el aire con aceite ya que as aumenta la vida y rendimiento de los elementos neumticos). Por fin el aire est listo para ser usado.

Existen varios tipos de compresores:
- compresor de MBOLO.
- Compresor de PALETAS.
- Compresor de HUSILLO.
- Compresor de TORNILLO.

COMPRESOR DE MBOLO
Son los ms usados ya que son ms baratos; pero hacen bastante ruido.

COMPRESOR DE PALETAS

COMPRESOR DE HUSILLO

COMPRESOR DE TORNILLO

ACTUADORES

Son los elementos encargados de transformar la presin del aire en un trabajo til. Son :Cilindros

(para movimientos lineales).Motores

(para movimientos circulares).

CILINDROS

Son tubos provistos de dos tapas que contienen en su interior un mbolo unido a un vstago, que puede desplazarse en ambos sentidos por el interior del cilindro. El vstago produce movimientos rectilneos.

Existen muchos tipos, pero los ms utilizados son:

Cilindros de simple efecto.

Cilindros de doble efecto.

Cilindros de simple efecto.

Tienen un solo orificio por el que entre y sale el aire. Cuando entra el aire el mbolo se desplaza haciendo salir el vstago del cilindro. Cuando deja de haber presin el aire sale del cilindro gracias a un muelle que empuja y el vstago vuelve a entrar en el cilindro.

CILINDRO DE DOBLE EFECTO

Tiene dos orificios, uno de entrada y otro de salida. No tiene muelle de retorno, por lo que su movimiento en un sentido u otro es accionado por el aire comprimido, segn el orificio por el que entre o salga.

MOTORES DE ENGRANAJES

Como se puede observar, el motor esta compuesto de dos engranajes, uno de ellos esta conectado con el eje del motor, y el otro, transmite movimiento al otro engranaje.
Este tipo de motor es de bajo rendimiento, porque consume ms energa que la que transmite. Pero, es capaz de dar 60 cv de potencia.

MOTOR DE PALETAS

Es el tipo de motor que se usan en las herramientas, como lijadoras y taladradoras. Dan una potencia mxima de 20 cv, y tienen unas velocidades de 3000 hasta 9000 r.p.m.

ELEMENTOS DE CONTROL

Los elementos con los que se controlan los circuitos son las vlvulas distribuidoras. Se emplean para dirigir el flujo del aire por los distintos conductos del circuito, permitiendo o impidiendo el paso del aire. Pueden ser de distintos tipos segn: - el nmero de posiciones que pueden adoptar. - el nmero de entradas y salidas (vas) del aire - el modo de accionarlas (manual, elctrico, palanca, pulsador, etc.)

VLVULA DE DISTRIBUCIN

PARTES:-VIAS: orificios de entrada y salida. a) De presin l b) De escape l c) De trabajoCODUCCIONES: caminos que sigue el aire por el interior de la vlvula. a) conduce b) No conduce T POSICIONES: Distintas posiciones que puede adoptar la vlvula en su trabajo. Dos posiciones equivale a dos cuadros y tres posiciones a tres cuadros:

Tipos de vlvulas distribuidoras

a) VLVULA 3/2 tres vas, dos posiciones b) VLVULA 5/2 cinco vas, dos posiciones c) VLVULA 2/2 dos vas, dos posiciones d) VLVULA 4/2 cuatro vas, dos posiciones

a) VLVULA 3/2

Es una vlvula de tres vas (orificios) y dos posiciones (cuadros).

Se emplean para controlar componentes que tienen una salida (va), como el cilindro de simple efecto.

Vlvula 3/2 .Realmente una vlvula es una caja negra con una serie de orificios para la entrada y salida del fluido.

b) VLVULAS 5/2

Es una vlvula de cinco vas y dos posiciones. Se emplean apara controlar componentes que tienen dos entradas de aire, como los cilindros de doble efecto.

Las entradas del cilindro se conectan a las vas 2 y 4, el suministro a la va 1 y las vas 3 y 5 se destinan a la expulsin del aire.

Vlvula 5/2

c) VLVULA 2/2

Es una vlvula de dos vas y dos posiciones.

d) VLVULA 4/2

Accionamiento de las vlvulas

Es la manera de activar la vlvula.

Humano: se acciona manualmente (pedal, palanca, pulsador).

Mecnico: se acciona con un elemento mecnico (leva o rodillo).

Elctrico: se acciona generalmente con un electroimn, un rel.

Neumtico.

VLVULAS DISTRIBUIDORAS
Pivotaje: cuando el accionamiento de la vlvula es sin la actuacin del hombre.

Las vlvulas distribuidoras pueden ser:MONOESTABLES (una posicin estable). En estas al dejar de actuar sobre la vlvula, sta vuelve a su posicin estable (posicin inicial o de reposo) generalmente por la accin de un muelle.BIESTABLES (dos posiciones estables). En estas el pilotaje es en ambos sentidos. Permanece en la posicin en que la dejamos hasta que se vuelve a actuar sobre ella.

OTROS TIPOS DE VLVULAS

-VLVULA ANTIRRETORNO.

-VLVULA DE SIMULTANEIDAD (AND).

-VLVULA SLECTORA (OR).

-VLVULA REGULADORA DE CAUDAL.

VLVULA ANTIRRETORNO

Esta vlvula tiene una entrada y una salida. Impide que el aire vuelva hacia atrs.

VLVULA DE SIMULTANEIDAD
Tiene dos entradas y una salida. Esta vlvula solo deja pasar el aire cuando simultneamente entra por sus dos entradas.

VLVULA OR

Esta vlvula tiene dos entradas y una salida. Solo deja pasar el aire cuando llega por una de las entradas, si llega aire por las dos entradas a la vez se impide el paso.

VLVULA REGULADORA DE CAUDAL

Permite controlar la cantidad de aire que pasa por la conduccin. Cuando se puede controlar en un sentido se llama vlvula unidireccional y cuando se puede en ambos sentidos vlvula bidireccional.

VLVULA REGULADORA UNIDIRECCIONAL

ALGUNOS ESQUEMAS

ALGUNOS ESQUEMAS

ALGUNOS ESQUEMAS

Video-1 de Neumtica

CAMPOS DE APLICACIN

De este modo, la neumtica se ha convertido en un elemento imprescindible en la automatizacin de la produccin de todos los sectores industriales:- Industria del automvil- Produccin de energa- Industria textil- Refineras e industrias petrolferas- Imprentas y artes grficas- Mquinas de embalaje

- Industria del calzado- Construccin y obras pblicas- Industrias agroalimentarias y crnicas- Siderurgia y minera- Industria qumica- Maquinaria para la industria maderera- Robtica, alimentacin, etc.

CAMPOS DE APLICACIN

Mediante los circuitos neumticos se pueden generar movimientos rectos como:

- Sujeccin de herramientas- Levantar y bajar objetos- Abrir y cerrar puertas- Arrastrar objetos- Frenar objetos

Actuador neumtico

Emisores de seal

TRABAJO EN EL TALLER

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SIMULADOR-NEUMATICO

Aprende a crear tus propios circuitos neumticos.

HIDRULICA

Es la tcnica de transmisin de energa que utiliza aceite hidrulico como elemento de transmisin. Al ser el aceite un fluido no compresible las presiones que se originan en los circuitos han de estar provocadas por una circulacin constante de caudal.Los aparatos encargados de esta funcin son las bombas hidrulicas.Igual que el aire en neumtica, el aceite en hidrulica debe prepararse para ser usado. El aceite debe ser filtrado (con filtros), para evitar sobrepresiones se colocan vlvulas limitadoras de presin a continuacin de la bomba. En la distribucin de aceite se utilizan en tuberas rgidas de acero inoxidable y en tuberas mviles goma sinttica.Los actuadores (cilindros y motores) y los elementos de control (vlvulas) son similares a los usados en neumtica.

APLICACIONES HIDRULICAS
FRENOS

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PUERTA CORREDERA

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GRUA

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ELEVADOR HIDRULICO

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