Neumatica i

26/01/2017Ing. Luis Guillermo Muñiz R.1

NeumáticaIntroducción


Neumática

Objetivo.-

Al término de la introducción el participante, identificará los elementos básicos de un circuito neumático, así como calculara el diámetro de la tubería de la red, en base a las pérdidas de energía.


Neumática

1.1- La automatización

La automatización puede ser considerada

como el paso más importante del proceso

de evolución de la industria en el siglo XX,

al permitir la eliminación total o parcial de

la intervención humana, obteniéndose las

ventajas siguientes:

1.- La Automatización.-


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1.1-Reducción de los costos de mano de obra directos.

1.2-Uniformidad de la producción y ahorro de material.

1.3-Aumento de la productividad

1.4-Mayor control de la producción al poder introducir en el proceso sistemas automáticos de muestreo.

1.5-Aumento de la calidad del producto final



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En todo proceso de automatización se distinguen tres partes:

A.-Elementos periféricos de entrada, a través de los cuales llega la información.

B.-La unidad central de tratamientos de la información.

C.-Elementos periféricos de salida, que de acuerdo con las órdenes elaboradas por la unidad central, gobiernan los elementos de potencia.



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1.2 NeumáticaLos términos Neumático y Neumática provienen de la palabra griega “PNEUMA” que significa aliento o soplo. En su acepción original, la neumática se ocupaba de la dinámica del aire y de los fenómenos gaseosos, pero la técnica ha creado de ella un concepto propio, pues la neumática sólo se habla de la aplicación de la sobrepresión o de la depresión (vacío).



Neumática

1.2 Neumática

La neumática moderna, con sus

múltiples posibilidades de aplicación,

se inició en Alemania a partir de 1950

para completar las técnicas ya

acreditadas.



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1.2 Neumática

La tecnología de la neumática en la

actualidad va tomando mayor importancia en

la Industria moderna, ya que es una

tecnología que disminuye los costos de

producción, aumenta la calidad del producto

y disminuye accidentes laborales.



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1.2- Las ventajas de la neumática se reflejan en las variables de:

1.- Cantidad, en cualquier lugar se tienen cantidades ilimitadas de aire.

2.- Transporte, es fácil de transportar aire a grandes distancias.

3.- Almacenamiento, existe posibilidad de almacenamiento de aire comprimido.

4.- Seguridad, no alberga riesgos en relación a fuego o explosión.

5.- Limpieza, no contamina.

6.- Velocidad, es un medio de trabajo rápido



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1.3 Producción y Distribución del aire comprimido.

Los sistemas neumáticos del mando consumen aire comprimido, que debe estar disponible en caudal suficiente y con una presión determinada según el rendimiento de trabajo.



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1.3 Producción y Distribución del aire comprimido.

El suministro de aire comprimido para instalaciones neumáticas comprende lo siguiente:

1.3.1 Producción de aire comprimido mediante compresores

1.3.2 Acondicionamiento del aire comprimido

1.3.3 Conducción del aire comprimido hasta los puntos de utilización.



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1.3.1 Producción de Aire comprimido

Los elementos de producción de aire

comprimido son los compresores neumáticos,

y la función de estos es el de aspirar a

presión atmosférica y comprimirlo a una

presión más elevada.



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1.3.1 Producción de Aire comprimido

Las características técnicas a valorar en loscompresores son: el caudal suministrado enl/min (para compresores pequeños) o enm3/min y por la relación de compresión,siendo esta última la presión alcanzada enbar.



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1.3.1 Los compresores se dividen

según el tipo de ejecución, en:

1.3.1.1 Compresores de Embolo

1.3.1.2 Compresores de Rotativos

1.3.1.3 Compresores Centrífugos



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1.3.1.1 Compresores de Embolo

a) Compresores de una etapa

b) Compresores de dos etapas

c) Compresores de varias etapas



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1.3.1 En líneas generales, los fabricantes decompresores los construyen en las siguientesescalas:

a) Compresores de una etapa para presiones hasta ==================================> 10 bar

b) Compresores de dos etapas para presiones hasta ===================================> 50 bar

c) Compresores de tres etapas y cuatro etapas para presiones hasta ======================> 250 bar



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1.3.1.2 Compresores Rotativos

Los compresores rotativos ocupan un lugar

intermedio entre los compresores centrífugos

y los compresores de émbolo, pero las

presiones de servicio son más que altas que

las de los compresores centrífugos.



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1.3.1.2 Compresores Rotativos

Asimismo, el volumen de aire que suministran por unidad de tiempo es más grande que en los compresores de émbolo, pero más pequeños que en los compresores centrífugos.

Los compresores rotativos pueden ser depaletas, de tornillo y Roots (Cacahuate).



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1.3.1.3 Compresores centrífugos:

En los compresores centrífugos la compresión

del aire se producen utilizando la energía

cinética del rodete. La presión es ejercida al

forzar a las partículas del aire existentes en el

rodete a alejarse del centro como resultado de la

acción centrífuga.



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1.4- Elección de un compresor:La adecuada elección de un compresor para una instalación dada va estrechamente ligada a los consumidores, y es frecuente tener que hacer varios tanteos antes de encontrar la combinación idónea.

* Los parámetros fundamentales a considerar son:

a) El caudal demandado

b) La presión deseada a la salida



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1.4- Elección de un compresor:

La presión que necesita la instalacióndeberá ser superior a veces en 2 o 3bar a la de servicio, ya que de otramanera no se podrá mantener dichapresión.



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1.5- Depósitos:La función que cumple un depósito en una instalación de aire comprimido es múltiple.

1.5.1 Amortiguar las pulsaciones del caudal a la salida de los compresores alternativos

1.5.2 Permitir que los motores de arrastre de los compresores no tenga que trabajar de manera continua, sin intermitente

1.5.3 Hacer frente a las demandas máximas de caudal sin que se provoquen caídas de presión en la red.



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1.6- Elementos de Acondicionamiento delAire comprimido:

Los principales enemigos de toda instalación neumática son:

1.6.1 Agua

1.6.2 Aceite

1.6.3 Polvo

1.6.4 Suciedad



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1.7- Filtros de Aire

El condensado, las impurezas y demasiada cantidad de aceite pueden ser motivo de desgaste de piezas móviles y de juntas de elementos neumáticos.

El abastecimiento de aire a presión de buena calidad en un sistema neumático depende de gran medida del filtro que se elija. El parámetro característica de los filtros es la amplitud de los poros. Dicho parámetro determina el tamaño mínimo de las partículas que pueden ser retenidas en el filtro.



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1.8- Conducción del Aire comprimidoEl condensado, las impurezas y demasiada cantidad de aceite pueden ser motivo de desgaste de piezas móviles y de juntas de elementos neumáticos.

El abastecimiento de aire a presión de buena calidad en un sistema neumático depende de gran medida del filtro que se elija. El parámetro característica de los filtros es la amplitud de los poros. Dicho parámetro determina el tamaño mínimo de las partículas que pueden ser retenidas en el filtro.



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1.8- Conducción del Aire comprimido

Deberá tener:

1.8.1 La mínima pérdida de presión

1.8.2 La mínima pérdida de aire por fugas

1.8.3 La mínima cantidad de agua en la red y en

los puntos de utilización



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1.9- Determinación del Diámetro de la tubería de la redPara determinar el diámetro correcto de las redes de aire es necesario considerar diversos factores. Estos son:

1.9.1 El caudal de aire

1.9.2 La caída de presión admisible

1.9.3 La longitud de la tubería

1.9.4 La presión de trabajo



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1.10- Calcular el diámetro de la tubería

principal de una red mediante el uso de

Nomogramas

Determinar el diámetro nominal de la tubería principal

de una red que va a manejar una caudal de 1000 mt3/h a

una presión de 8 Bar y cuya longitud será de 300 mt. La

pérdida de presión admisible es 0.1 Bar.



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1.10- Calcular el diámetro de la tubería principal de una red mediante el uso de NomogramasConsiderar los siguientes accesorios en la instalación:

1 Válvula de cierre (A)

8 Codos (B)

2 Válvulas de Codo (C)

2 Conexiones “T” (D)

3 Válvulas de Compuerta (E)



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Cálculos

L= 300 mt LS(A) = 1*33 =33.0

Q= 1000 mt3/h LS(B) = 8*1.1 = 8.8

P= 8 Bar LS(C) = 2*15.5 =31.0

dP= 0.1 LS(D) = 2*10.5 =21.0

LS(E) = 3*1.6 = 4.8

Total = =98.6



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