1. Introducción a La Oleoneumática
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8/19/2019 1. Introducción a La Oleoneumática
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Automatización Industrial II
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Neumática• Conceptos físicos clave
– La neumática es la tecnología que utiliza el aire comprimido como fluido detrabajo.
– Los conceptos físicos que utiliza para su desarrollo son
• Presión:
– Es la fuerza que se ejerce por unidad de superficie
P = !resión" su unidad son los pascales #!a$
F = %uerza ejercida" su unidad son los &e'ton #&$
S = superficie de actuación" su unidad son los m(#metros cuadrados$
•Caudal: – Es el volumen de fluido que circula a través de un conductor en
la unidad de tiempo
Q = Caudal" se mide en metros c)bicos*segundo
V = +olumen" se mide en metros c)bicos
t = tiempo" su unidad son los segundos
! , %*-
, +*t
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Neumática• /l aire comprimido que se emplea en la industria procede del e0terior. -e comprime
1asta alcanzar una presión de unos 2 bares de presión" con respecto a la atmosf3rica#presión relativa$.
• Presión asoluta = P! atmosférica " P! relativa
• Presión absoluta, relativa y atmosférica
• Los manómetros indican el valor de presión relativa que estamos utilizando.
• !ara su estudio se considera como un gas perfecto.
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Neumática• Las ventajas que podemos destacar del aire comprimido son
/s abundante #disponible de manera ilimitada$.
4ransportable #fácilmente transportable" además los conductos de retorno soninnecesarios$.
-e puede almacenar #permite el almacenamiento en depósitos$.
5esistente a las variaciones de temperatura.
/s seguro" antideflagrante #no e0iste peligro de e0plosión ni incendio$.
Limpio #lo que es importante para industrias como las químicas" alimentarias"
te0tiles" etc.$. Los elementos que constitu6en un sistema neumático" son simples 6 de fácil
comprensión$.
La velocidad de trabajo es alta.
4anto la velocidad como las fuerzas son regulables de una manera continua.
Aguanta bien las sobrecargas #no e0isten riesgos de sobrecarga" 6a que cuando 3stae0iste" el elemento de trabajo simplemente para sin da7o alguno$.
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Neumática
• Las ma6ores desventajas que posee frente a otros tipos de fuente de energía"son
&ecesita de re aración antes de su utilización eliminación de im urezas
1umedad$. 8ebido a la compresibilidad del aire" no permite velocidades de los
elementos de trabajo regulares 6 constantes.
Los esfuerzos de trabajo son limitados #de (9 a :9999 &$.
/s ruidoso" debido a los escapes de aire despu3s de su utilización.
/s costoso. /s una energía cara" que en cierto punto es compensada por el buen rendimiento 6 la facilidad de implantación.
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Analogía con un sistema el3ctrico/stamos mu6 acostumbrados a trabajar con electricidad" Luz" ;otores" calor" etc!ero con aire u otros fluidos tambi3n podemos conseguir traba
Compresor
/lemento que proporciona el aire comprimido que vamos a utilizar para realizar
un trabajo.
+álvula !ermite o no el paso del aire que viene del compresor 1acia el actuador
Actuador /n 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.
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Fundamentos físicos
• Las relaciones matemáticas utilizadas para presiones del aire inferior a losg$ .
m , masa #>g$.5 , constante del aire #5 , (?2"@ *>g=B>$.4 , temperatura #B>$
Las tres magnitudes pueden variar.
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Fundamentos físicos
• -i mantenemos constante latemperatura tenemos
! = + , cte.
• Luego en dos estados distintostendremos
!< = + < , !( = + (
!< * !( , + ( *+ <
8e manera que cuando modificamos la presión de un recipiente quecontiene aire comprimido" se ve modificado el volumen 6 a la inversa simodificamos su volumen se ve modificada la presión a la que se encuentra"
a esta le6 se la conoce como le# de $o#le%&ariotte.
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Fundamentos físicos
• -i a1ora mantenemos la presiónconstante tenemos.
+*4 , cte.
• Luego en dos estados distintostendremos
+
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Fundamentos físicos• -i a1ora mantenemos el volumen constante tenemos.
!*4 , cte.
• Luego en dos estados distintos tendremos
< < , ( (
• /n este caso cuando modificamos la presión se ve modificada la temperatura 6 a lainversa una variación de la temperatura 1ace que varíe la presión" 6 esta es la le# de(a#%)ussac!
• Por ejemplo:
• -i tenemos una jeringuilla que contiene 9"9( m: de aire comprimido a presión <atmósfera" Dcuál será el volumen que ocupa dic1o aire si sometemos dic1a jeringuilla auna presión de ( atmósferasE
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Hidráulica
• La 1idráulica utiliza básicamente los fluidos 1idráulicos como medios depresión para mover los pistones de los cilindros.
• Los sistemas 1idráulicos se a lican tí icamente en dis ositivos móviles
tales como maquinaria de construcción" e0cavadoras" plataformaselevadoras" maquinaria para agricultura" simuladores de aviación etc.
• -us aplicaciones en dispositivos fijos abarcan la fabricación 6 montaje demáquinas de todo tipo" aparatos de elevación 6 trasporte" prensas"
máquinas de in6ección 6 moldeo" máquinas de laminación" ascensores 6montacargas" etc.
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Fluidos hidráulicos.• /l fluido que normalmente se utiliza es aceite 6 los sistemas se llaman
oleo1idráulicos.
• Las ventajas de la oleo1idráulica son
!ermite trabajar con elevados niveles de fuerza o momentos de giro. ace e emp ea o en e s s ema es c men e recupera e.
La velocidad de actuación es fácilmente controlable. Las instalaciones son compactas. !rotección simple contra sobrecargas. !ueden realizarse cambios rápidos de sentido.
• 8esventajas de la oleo1idráulica /l fluido es más caro. -e producen perdidas de carga. /s necesario personal especializado para la manutención. /l fluido es mu6 sensible a la contaminación.
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Fluidos hidráulicos.• Cuando el fluido que utilizamos no es el aire" si
no un líquido que no se puede comprimir"agua" aceite" u otro. Los fundamentos físicos delos gases se cumplen considerando el volumen
.
• Fna consecuencia directa de estosfundamentos es el !rincipio de !ascal" que diceasí Cuando se aplica presión a un fluidoencerrado en un recipiente" esta presión se
transmite instantáneamente 6 por igual entodas direcciones del fluido.
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Fluidos hidráulicos.
• Como aplicación podemos ver como dos pistonesunidos mediante un fluido encerrado" si leaplicamos una fuerza #%
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Fluidos hidráulicos.
• Por ejemplo:
• 8isponemos de dos pistones unidos por unatubería de secciones -
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Características comparativas
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Combinaciones
• /n determinadas aplicaciones se suelen combinar sistemas neumáticos"1idráulicos 6 el3ctricos en la forma siguiente
• Circuito electro neumático Accionamiento el3ctrico H Actuador neumático
• Circuito oleo neumático Accionamiento neumático H Actuador 1idráulico• Circuito electro1idráulico Accionamiento el3ctrico H Actuador 1idráulico