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Unidad Didctica Neumtica e hidrulica 4 ESO Propiedades de los fluidos, principios bsicos Presin: se define como la relacin entre la fuerza ejercida sobre la superficie de un cuerpo. Presin = Fuerza / Superficie Unidades: 1 atmsfera 1 bar = 1 kgf/cm2 = 105 pascal

Caudal: es la cantidad de fluido que atraviesa la unidad de superficie en la unidad de tiempo. Caudal = Volumen / tiempo Potencia: es la presin que ejercemos multiplicada por el caudal. W(potencia) = Presin * Caudal Presin atmosfrica, absoluta y relativa Los manmetros indican el valor de presin relativa Ventajas del aire comprimido

- Es abundante (disponible de manera ilimitada). - Transportable (fcilmente transportable, adems los conductos de retorno son innecesarios). - Se puede almacenar (permite el almacenamiento en depsitos). - Resistente a las variaciones de temperatura. - Es seguro, antideflagrante (no existe peligro de explosin ni incendio). - Limpio (lo que es importante para industrias como las qumicas, alimentarias, textiles, etc.). - Los elementos que constituyen un sistema neumtico, son simples y de fcil comprensin). - La velocidad de trabajo es alta.

- Tanto la velocidad como las fuerzas son regulables de una manera continua. - Aguanta bien las sobrecargas (no existen riesgos de sobrecarga, ya que cuando sta existe, el elemento de trabajo simplemente para sin dao alguno). Desventajas del aire comprimido -Necesita de preparacin antes de su utilizacin (eliminacin de impurezas y humedad). -Debido a la compresibilidad del aire, no permite velocidades de los elementos de trabajo regulares y constantes. -Los esfuerzos de trabajo son limitados (de 20 a 30000 N). -Es ruidoso, debido a los escapes de aire despus de su utilizacin.

- Es costoso. Es una energa cara, que en cierto punto es compensada por el buen rendimiento y la facilidad de implantacin. Fundamentos fsicos La ley de los gases perfectos relaciona tres magnitudes, presin (P), volumen (V) y temperatura (T), mediante la siguiente frmula: P * V =m * R * T Donde : P = presin (N/m2). V = volumen especifico (m3/kg) .

m = masa (kg). R = constante del aire (R = 286,9 J/kg*k). T = temperatura (k) Fundamentos fsicos - Si mantenemos constante la temperatura tenemos: P * V = cte. Luego en dos estados distintos tendremos: P1 * V1 = P2 * V2 P1 / P2 = V2 /V1

ley de Boyle-Mariotte Fundamentos fsicos Si ahora mantenemos la presin constante tenemos. V/T = cte. Luego en dos estados distintos tendremos: V1/T1 = V2/T2 ley de Gay-Lussac Si ahora mantenemos el volumen constante tenemos. P/T = cte. Luego en dos estados distintos tendremos:

P1/T1 = P2/T2 ley de Charles Fluidos hidrulicos El Principio de Pascal, que dice as: Cuando se aplica presin a un fluido encerrado en un recipiente, esta presin se transmite instantneamente y por igual en todas direcciones del fluido. P = F1/S1 y P = F2/S2 Por lo que podemos poner F1/S1 = F2/S2

otra forma de expresarlo es: F1*S2 = F2 * S1 Fluidos hidrulicos, oleohidrulicos Las ventajas de la oleohidrulica son: -Permite trabajar con elevados niveles de fuerza o momentos de giro. -El aceite empleado en el sistema es fcilmente recuperable. -La velocidad de actuacin es fcilmente controlable. -Las instalaciones son compactas.

-Proteccin simple contra sobrecargas. -Pueden realizarse cambios rpidos de sentido. Desventajas de la oleohidrulica son: -El fluido es ms caro. -Se producen perdidas de carga. -Es necesario personal especializado para la manutencin. -El fluido es muy sensible a la contaminacin. Circuito neumtico Elementos bsicos de un

circuito neumtico El generador de aire comprimido Las tuberas y los conductos Los actuadores Los elementos de mando y control

Produccin y distribucin del aire comprimido El depsito Smbolo del depsito Compresor y depsito Unidad de mantenimiento Tubo de polietileno

Smbolo de la unidad de mantenimiento Produccin y distribucin del aire comprimido Compresor de mbolo Compresor de husillo o Roots Smbolo de compresor

Compresor de paletas Compresor de tornillo Turbocompresor Smbolos Medicin y mantenimiento Smbolo

Descripcin Manmetro. Termmetro. Indicador ptico. Indicador neumtico. Filtro. Filtro con drenador de condensado, vaciado manual. Lubricador Unidad de mantenimiento, filtro, regulador, lubricador. Grfico simplificado.

Elementos de trabajo: actuadores Cilindro de simple efecto Cilindro de doble efecto Elementos de trabajo: actuadores Motor de paletas

Motor de paletas doble sentido Cilindro basculante Smbolos Mecanismos (actuadores) Smbolo Descripcin Cilindro de simple efecto, retorno por

esfuerzos externos. Cilindro de simple efecto, retorno por muelle. Cilindro de doble efecto, vstago simple. Cilindro de doble efecto, doble vstago. Pinza de apertura angular de simple efecto. Pinza de apertura paralela de simple efecto.

Pinza de apertura angular de doble efecto. Pinza de apertura paralela de doble efecto. Elementos de mando: vlvulas Vlvula 3/2 Vlvula 5/2 Tipos de vlvulas

Vlvulas direccionales Dirigen el fluido segn estn accionadas en distintas direcciones. Tienen varias posiciones(indicadas por los cuadrados), orificios (indicado por los nmeros) y vas(indicadas por flechas). Vlvulas de control Permiten, impiden o modifican el paso del fluido. Elementos de mando: vlvulas Vlvula 3/2

Vlvula 5/2 Smbolos Vlvulas de control Smbolo Descripcin Vlvula de bloqueo (antirretorno). Vlvula O (OR). Selector. Vlvula de escape rpido,

antirretorno. Vlvula Vlvula Y (AND). Vlvula estranguladora unidireccional. Vlvula antirretorno de regulacin regulable en un sentido

Eyector de vaco. Vlvula de soplado de vaco. Elementos de mando: vlvulas Vlvula OR Vlvula AND Elementos de mando: vlvulas Vlvula antirretorno

Vlvula estranguladora unidireccional Accionamientos. Smbolos Accionamientos Smbolo Descripcin Mando manual en general, pulsador. Botn pulsador, seta, control manual. Mando con bloqueo, control manual. Mando por palanca, control manual.

Muelle, control mecnico. Rodillo palpador, control mecnico. Presurizado neumtico. Presurizado hidrulico. Diseo de circuitos neumticos Colocacin de elementos

Actuadores. Elementos de control. Funciones lgicas. Emisores de seal, seales de control. Toma de presin y unidad de mantenimiento. Designacin de vlvulas

Por ejemplo: La representacin completa de las vlvulas puede ser: Vlvula pilotada presin. 3/2

por Vlvula pilotada presin. 5/2 por Aplicaciones bsicas Control de un cilindro de simple efecto

0.1 Unidad de mantenimiento. .1 Vlvula 3/2 con enclavamiento. Aplicaciones bsicas Control de un cilindro de doble efecto ..1 Unidad de mantenimiento. .1 Vlvula 5/2 con enclavamiento. .0 Cilindro de doble efecto.

Aplicaciones bsicas Pulsador de avance y de retroceso, con cilindro de doble efecto 0 .1 Unidad de mantenimiento. 1 .1 Vlvula 5/2 activa y retorno por presin. 1 .2 Vlvula 3/2 con enclavamiento, para el avance.

1 .3 Vlvula 3/2 con enclavamiento, para el retorno. 1 .0 Cilindro de doble efecto. Aplicaciones bsicas Utilizacin de la vlvula estranguladora de caudal 0.1 Unidad de mantenimiento.

1.1 Vlvula 5/2 activa y retorno por presin. 1.2 Vlvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.3 Vlvula 3/2 con enclavamiento, para el retorno. 1.0 Cilindro de doble efecto. 1.01- vlvula estranguladora de caudal. Aplicaciones bsicas Utilizacin de un final de carrera Simulacin

0.1 Unidad de mantenimiento. 1.1 Vlvula 5/2 activa y retorno por presin. 1.2 Vlvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.3 Vlvula 3/2 con final de carrera, para el retorno. 1.0 Cilindro de doble efecto. Aplicaciones bsicas La puerta OR 0.1 Unidad de mantenimiento. 1.1 Vlvula 5/2 activa y retorno por

presin. 1.2 Vlvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.4 Vlvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.3 Vlvula 3/2 con enclavamiento, para el retorno. 1.6- Vlvula OR. 1.0 Cilindro de doble efecto. Aplicaciones bsicas

La puerta OR Aplicaciones bsicas La puerta AND 0.1 Unidad de mantenimiento. 1.1 Vlvula 5/2 activa y retorno por presin. 1.2 Vlvula 3/2 con enclavamiento, para el avance. 1.4 Vlvula 3/2 con enclavamiento, para

el avance. 1.3 Vlvula 3/2 con enclavamiento, para el retorno. 1.6- Vlvula AND. 1.0 Cilindro de doble efecto. Aplicaciones bsicas La puerta AND Simulacin de circuitos neumticos

Simulador Automation Studio Simulador de Portaleso.com

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