LA NEUMÁTICA

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La neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos.

   Mediante un fluido, ya sea aire (neumática), aceite o agua (hidráulica) se puede conseguir mover un motor en movimiento giratorio o accionar un cilindro para que tenga un movimiento de salida o retroceso de un vástago (barra).

   Esto hoy en día tiene infinidad de aplicaciones como pueden ser la apertura o cierre de puertas en trenes o autobuses, levantamiento de grandes pesos, accionamientos para mover determinados elementos, etc. 

   El control del motor o del cilindro para que realice lo que nosotros queremos se hace mediante válvulas que hacen las veces de interruptores, pulsadores, conmutadores, etc si lo comparamos con la electricidad y mediante tubos conductores (equivalente a los conductores eléctricos) por los que circula el fluido. En esta unidad vamos a estudiar como se realizan los montajes de los circuitos neumáticos o hidráulicos.

   Neumática e hidráulica prácticamente solo se diferencia en el fluido, en uno es aire y en el otro agua. Antes de empezar puedes ver aquí todos los símbolos de Neumática o ir aprendiéndolos según avances.

  Compresores Neumáticos (Generadores)

   Para producir el aire comprimido se utilizan compresores que elevan la presión del aire al valor de trabajo deseado. La presión de servicio es la suministrada por el compresor o acumulador y existe en las tuberías que recorren el circuito. El compresor normalmente lleva el aire a un depósito para después coger el aire para el circuito del depósito. Este depósito tiene un manómetro para regular la presión del aire y un termómetro para controlar la temperatura del mismo. El filtro tiene la misión de extraer del aire comprimido circulante todas las impurezas y el agua (humedad) que tiene el aire que se puede condensar. Todos estos componentes se llaman circuito de control.

  Este sería el inicio de la instalación. Nosotros los ejercicios que hagamos supondremos que llevan todo esto aunque no lo representaremos por facilidad a la hora de realizar los circuitos.

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1. Elementos activos Son aquellos que comunican energía al fluido. La energía externa que se comunica al elemento activo es principalmente eléctrica o térmica.

 - Compresores Son máquinas destinadas a elevar la presión del aire que aspiran de la atmósfera. Se deben instalar en un lugar fresco y exento de polvo. En el funcionamiento de un compresor aparecen implicadas dos magnitudes:

 - La presión que se comunica al aire.

 - El caudal que es capaz de proporcionar. El caudal es el volumen de fluido que pasa por una sección en la unidad de tiempo. Se puede medir en l/s, l/h o m3 /s 

Existen dos grandes tipos de compresores

 - Volumétricos

 - Dinámicos Los compresores volumétricos elevan la presión de 

un gas reduciendo el volumen en el que están contenidos. Estos compresores pueden ser: - alternativos: basados en un mecanismo biela-manivela combinado con pistones y cilindros.

 - Rotativos: en los que mediante una rueda de paletas se

 empuja el aire hacia una cámara.

 - Refrigerador Cuando el aire que se ha comprimido alcanza una temperatura bastante

 alta, es necesario refrigerarlo hasta una temperatura ambiente, a la vez que se extrae el agua que contiene el aire.

 2. Elementos pasivos Son los elementos que consumen energía, la transportan, administran o controlan. 

- Acumulador Depósito que se coloca a continuación del refrigerador. Su objetivo es almacenar aire comprimido para suministrarlo en los momentos de mayor consumo, además garantiza un caudal constante. Generalmente el acumulador lleva un sensor de presión, que activará el compresor cuando la presión disminuya hasta un cierto límite y que lo desconectará cuando la presión aumente. - Elementos de protección: filtro, lubricador, regulador de presión y silenciador.

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Fundamentos físicos. Las relaciones matemáticas utilizadas para presiones del aire inferior a los 12 bares, son las correspondientes 

a las de los gases perfectos. La ley de los gases perfectos relaciona tres magnitudes, presión (P), volumen (V) y temperatura (T), mediante la 

siguiente fórmula: P * V =m * R * T Donde : P = presión (N/m2). V = volumen especifico (m3/kg) . m = masa (kg). R = constante del 

aire (R = 286,9 J/kg*ºk). T = temperatura (ºk) Las tres magnitudes pueden variar. - Si mantenemos constante la temperatura tenemos: P * V = cte. 

Luego en dos estados distintos tendremos: P1 * V1 = P2 * V2 P1 / P2 = V2 /V1 De manera que cuando modificamos la presión de un recipiente 

que contiene aire comprimido, se ve modificado el volumen y a la inversa si modificamos su volumen se ve modificada la presión a la que se 

encuentra, a esta ley se la conoce como ley de BoyleMariotte. - Si ahora mantenemos la presión constante tenemos. V/T = cte. Luego en dos 

estados distintos tendremos: V1/T1 = V2/T2 Ahora cuando modificamos el volumen se ve modificada la temperatura y a la inversa una variación 

de la temperatura hace que varíe el volumen, a esta ley se la conoce como ley de Gay- Lussac. - Si ahora mantenemos el volumen constante 

tenemos. P/T = cte. Luego en dos estados distintos tendremos: P1/T1 = P2/T2 En este caso cuando modificamos la presión se ve modificada la 

temperatura y a la inversa una variación de la temperatura hace que varíe la presión, y esta es la ley de charles.

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