Hidráulica y Neumática
Neumática (aire comprimido)
Historia
Empieza en Neolítico
S.XVII
Estudio sistemático de los gases
Desarrollo tecnológico de aplicaciones
Deja de desarrollarse en s.XIX
Se retoma en SGM
Amplio uso en la actualidad
Propiedades
P.ab.=P.at.+P.r
En industria-> P.r.=6bar
P.r medida con el manómetro
Ventajas
Abundante
Transportable
Almacenable
Resiste cambios en Tª
Seguro
Limpio
Elementos simples
Alta v. de trabajo
F y v regulables
No sobrecargas
Desventajas
Necesita preparación
Compresibilidad del aire
No permite v. regulares y constantes
Ruidoso
W limitados
Costoso
Fundamentos físicos
<12 bar=> relaciones gases perfectos
PV=mRT
Si T=cte.
P1·V1 = P2·V2
Si P=cte.
V1/T1 = V2/T2
Si V=cte.
P1/T1 = P2/T2
Circuitos
Elementos
Generador aire comprimido
Compresores
De émbolo
Biela-manivela comprime el aire
Rotativos
Un motor comprime el aire
De paletas
De husillo o Roots
De tornillo
Turbocompresor
Aire se almacena en depósitos
Unidad de mantenimiento
Tuberías y conductos
Conductores
Actuadores
Lineales
Cilindros
Mov. rectilíneo alt.
De simple efecto
El aire mueve émbolo que empuja al vástago que retorna con un muelle
F=P·S-Fmuelle
De doble efecto
= funcionamiento pero en lugar de muelle hay otra entrada de aire
F empuje=P·S
F retroceso=P·(S émbolo-S vástago)
Rotativos
Hacen girar objetos/máquinas
Motor de paletas
Mov. rotativo cont.
Paletas giran con la entrada de aire
Cilindro basculante
Mov. alt.
Paleta movida por dos entradas de aire
Elementos de mando y control
Válvulas
3/2
Pulsador y muelle
Dan paso a una terminal y cierran a otra
5/2
Pulsador y muelle
Bloquea un terminal, une dos con otras dos
Or (O)
Activa cilindros desde dos lugares distintos
Dos entradas de aire, siempre sale por la salida
AND (Y)
Circuitos de seguridad
Ambas entradas deben tener aire para que salga
Antirretorno
Único sentido de circulación
Estranguladora unidireccional
Por un entrada paso libre, por la otra estrangula
Diseño
La colocación sigue un esquema
Aplicaciones
Control de un cilindro de simple efecto
Pulsador con enclavamiento y cilindro de
doble efecto
Pulsador de avance y de retroceso, con
cilindro de doble efecto
Utilización de la válvula estranguladora de
caudal
Utilización de un final de carrera
La puerta OR
La puerta AND
Simulación
Automation Studio
Hidráulica (agua)
Historia
Desde la Antigüedad
S.XVI
Atención en fuentes de agua monumentales
Euler
Primeras ecuaciones
Gran avance en s.XIX
Desarrollo tuberías
Actualidad
Se usa más el aceite
Aplicaciones en transporte e industria
Propiedades fluidos hidráulicos
= fundamentos físicos que los gases considerando V=cte.
Principio de Pascal
F1/S1 =F2/S2
Oleohidráulica (muy usada)
Ventajas
Permite elevados niveles de F o momentos de giro
Aceite recuperable
v controlable
Instalaciones compactas
No sobrecargas
Cambios rápidos de sentido
Desventajas
Caro
Pérdidas de carga
Necesario personal especializado
Sensible a contaminación
Propiedades de fluidos
Presión
P=F/S
Unidades
atm
bar
kg/cm`2
pascal
Caudal
Caudal=V/T
Potencia
W=P·Caudal