Mecanismo

TEORÍA DEL AIRE COMPRIMIDO |
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PROPIEDADES DE LOS GASESLA LEY DE BOYLE“A temperatura constante, la presión de una masa dada de gas es inversamente proporcional a su volumen”
Ilustración de la ley de BoyleSi el volumen V1 = 1 m3 a una presión absoluta de 100 kPa (1 bar ABS) se comprime a temperatura constante a un volumen V2 = 0.5 m3, entonces:es decir,Nuevamente, si el volumen V1 a 100 kPase comprime a V3 = 0.2 m3, entonces la presión resultante : LEY DE CHARLES“A presión constante, una masa de gas dada aumenta en volumen a razón de 1/273 de su volumen por cada grado Celsius de aumento de temperatura”.LEY DE GAY LUSSAC“A presión constante, el volumen de un gas aumenta en proporción a la temperatura“, por lo tanto,TRANSFORMACIÓN ISOCÓRICA“Con un volumen constante, la presión esproporcional a la temperatura”, por lo tanto,(En las expresiones superiores se debe utilizar la escala de temperatura Kelvin, es decir °C+ 273 = °K)Las relaciones anteriores se combinan para proporcionar la “ecuación general de los gases perfectos“.Esta ley proporciona una de las bases teóricas principales para el cálculo a la hora de diseñar o elegir un equipo neumático, cuando sea necesario teneren cuenta los cambios de temperatura.TRANSFORMACIÓN ADIABÁTICALas leyes anteriores se referían siempre a cambios lentos, con solamente dos variables cambiando al mismo tiempo. En la práctica, por ejemplo, cuando el aire entra en un cilindro, no tiene lugar un camino de estas características, sino un cambio adiabático. La ley de Boyle de p V = cte. cambia a p V k = cte.El diagrama ilustra ladiferencia con suficiente claridad. Vemos que tenemos una pérdida de volumen cuando la presión aumenta rápidamente. Nos encontramos nuevamente esta ley, cuando hablemos acerca del consumo de los cilindros.VOLUMEN ESTÁNDARDebido a las interrelaciones entre volumen, presión y temperatura, es necesario referir todos los datos de volumen de aire a una unidad estándarizada, el metro cubico estándar, que es lacantidad de 1.293 Kg. de masa de aire a una temperatura de 0 °C y una presión absoluta de 760 mm. Hg. (101325 Pa).GASTO VOLUMÉTRICO (Caudal)La unidad básica para el gasto volumétrico “Q” es el Metro Cúbico Normal por segundo (m3n/s). En la neumática práctica, los volúmenes se expresan en términos de litros por minuto (l/min) o decímetros cúbicos normales por minuto (dm3/min). La unidad no métricahabitual para el gasto volumétrico es el “pie cúbico estándar por minuto“ (scfm).ECUACION DE BERNOULLIBernoulli dice:“Si un líquido de peso específico P fluye horizontalmente por un tubo de diámetro variable, la energía total en los puntos 1 y 2 es la misma”.O bien:Esta ecuación se aplica también a los gases si la velocidad del flujo no supera los 330 m/s aproximadamente.
Aplicaciones de estaecuación son el tubo de Venturi y la compensación del flujo en los reguladores de presión.  |
HUMEDAD DEL AIREEl aire de la atmósfera contiene siempre un porcentaje de vapor de agua. La cantidad de humedad presente depende de la humedad atmosférica y de la temperatura.Cuando el aire atmosférico se enfría, alcanza cierto punto en que se satura con la humedad. Esto se conoce como punto decondensación o punto de rocío. Si el aire se enfría más, no retiene toda la humedad y el sobrante se decanta como gotas en miniatura que forman un líquido condensado.La cantidad real de agua que puede ser retenida depende por completo de la temperatura, 1 de aire comprimido es capaz de retener sólo la misma cantidad de vapor de agua como 1 de aire a presión atmosférica.La tabla 3.6 abajo ilustra el número degramos de agua por metro cúbico para una amplia gama de temperatura, desde -40 °C hasta +40 °C. La línea en negrita se refiere al aire atmosférico con el volumen a la temperatura en cuestión. La línea fina indica la cantidad de agua por metro cúbico estándar. Todo consumo de aire se expresa normalmente en volumen estándar, lo que hace innecesario el cálculo.Para la gama de temperatura de las...