neumatica


TEMA 1: INTRODUCCIÓN. FUNDAMENTOS FÍSICOS DE LA NEUMÁTICA E HIDRAULICA.

1.- Introducción.

1.1.- Evolución histórica. La Industrialización. La automatización.
La revolución industrial del siglo XIX supuso la sustitución del trabajo humano o animal mediante maquinaria u otras formas técnicas, con el fin de hacer más trabajo en menos tiempo y con menor esfuerzo.
Esta maquinaria u otrasformas técnicas, desde el punto de vista energético, supone transformar un determinado tipo de energía en energía mecánica, es decir, producir unos determinados movimientos, en unos determinados instantes de tiempo.
Para ello cualquier tipo de maquinaria o proceso industrial requiere que una parte de la energía que toma la máquina se transforme en energía de potencia (producir movimientos), y otraparte es destinada a los sistemas de información y mando, que produce en la máquina o proceso, el control del movimiento, tanto en cantidad, como espacialmente y temporalmente.
Esquemáticamente:


Provisión energía de potencia Trabajo mecánico


Energética sistemas de mando ycontrol (movimientos)


Así, como ejemplo, una corta planchas, requiere bajar la cuchilla y cortar (producir el movimiento), cuando exista una plancha, y se encuentre en la posición adecuada (mediatizado por el sistema de mando y control).
A nivel histórico, tanto las máquinas como procesos eran totalmente mecánicos, así la provisión energética era del tipomecánico, un motor térmico (motores de vapor) era conectado a un eje en donde unas poleas y ejes y correas transmitían el movimiento al resto de maquinaria (energía de potencia) y mediante excéntricas, levas, bielas, reductores y transmisiones (sistemas de mando y control) producían los movimientos requeridos en las diferentes máquinas (trabajo mecánico, movimientos adecuados).
Estos sistemaseran totalmente mecánicos, con dos grandes inconvenientes, uno que todo el sistema poseía gran masa, y por tanto las energías necesarias para poner en marcha y parar estos sistemas era muy elevada al poseer fuertes fuerzas de inercia, y el otro que cuando se tenía que cambiar el tipo de movimiento, era muy costoso, debido a la construcción, del nuevo sistema de mando y control, y su montaje, quesuponía parar la producción durante un elevado período de tiempo.
A finales del siglo XIX y principios del siglo XX, los sistemas clásicos puramente mecánicos, pasaron a ser sistemas eléctricos, en donde, la provisión energética es del tipo eléctrica (motor eléctrico, electroimanes elevadores, motores eléctricos lineales, etc.), y mediante contactores y relés de mando (sistemas de mando y control)producían los movimientos requeridos en las diferentes máquinas (trabajo mecánico, movimientos adecuados).
El inconveniente de estos sistemas eléctricos es el bajo par de los motores eléctricos y la costosa transformación de movimientos angulares a movimientos lineales.
A partir de la Segunda Guerra Mundial de mediados del siglo pasado, y la acuciante necesidad bélica de automatizar la industriapara adecuarla a grandes producciones, reaparecen los sistemas neumáticos e hidráulicos que se utilizaron puntualmente a través de la historia.
Los sistemas neumáticos se utilizan para bajas cargas y altas velocidades de trabajo, y los hidráulicos para cargas altas y velocidades de trabajo bajas.
Ambos sistemas ser basan que a través de una provisión energética, generalmente mecánica,transformamos la energía, en energía de presión de un fluido (aire o aceite), este es dirigido a las máquinas, y transforman la energía de presión del fluido en trabajo mecánico a través de unos elementos denominados “actuadores”, y es controlado ý comandado por un sistema de válvulas (sistema de mando y control).
Estos sistemas son muy versátiles, con pares elevados y facilidad de transformación de...