CAPITULO 2 NEUM TICA Y ELECTRONEUMATICA

CAPITULO 2.
FUNDAMENTOS DE NEUMÁTICA, SENSORES Y ACTUADORES

Apuntes Asignatura Mecatrónica. Elaborado por Ricardo Acosta Acosta

2. FUNDAMENTOS DE NEUMÁTICA
La neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de
transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos.
Figura 1. División de la mecánica (Fuente: autor)
MECÁNICA

M.RELATIVISTA
Estudia loscuerpos que se mueven
con velocidades cercanas a C
Los conceptos de M,L y T son
dependientes entre sí.

CUÁNTICA
Estudia las partículas
subatómicas que se mueven a
velocidades cercanas a C.

CLÁSICA O NEWTONIANA
Estudia los cuerpos que se
mueven a velocidades< conceptos de M,L y T son
independientes entre sí.

MECÁNICA DE FLUIDOS
Cuerpos que se deforma
permanentemente por la acción
de unafuerza constante por
pequeña que sea esta

MECÁNICA DE SÓLIDOS

MECÁNICA DE SOLIDOS DEFORMABLES
Sufre deformaciones por la acción de un
sistema de fuerzas o por los cambios de
temperatura.

MECANICA DE CUERPOS
RÍGIDOS

FLUIDOS COMPRESIBLES
Aquellos que sufren reducción
considerable de volumen al ser
sometidos a presión. Gases y
vapores

FLUIDOS INCOMPRESIBLES
Aquellos que no sufren cambios
sensiblesde volumen al ser
sometidos a presión. Líquidos

Diseño mecánico

ESTÁTICA
Estudio de los cuerpos rígidos
que se encuentran en reposo o
se mueven a V=cte bajo la
acción de un sistema de fuerzas.
1a Ley y 3a ley de Newton

Neumática

Hidráulica

Resistencia de materiales

DINÁMICA
Estudio de los cuerpos rígidos
que sefrun aceleraciones bajo la
acción de un sistema de fuerzas.
2a Ley de NewtonAerodinámica

Hidrodinámica

Aeroestatíca

Hidrostática

Apuntes Asignatura Mecatrónica. Elaborado por Ricardo Acosta Acosta

2.1 EL AIRE Y SUS PROPIEDADES.
Se denomina aire a la mezcla de gases que constituye la atmósfera terrestre, que
permanecen alrededor de la Tierra por la acción de la fuerza de gravedad
Figura 2. Composición del aire

Propiedades
 Fluidez: no ofrecen ningún tipo de resistenciaal desplazamiento, el flujo de
aire de un lugar de mayor a menor concentración sin gasto de energía
 Compresibilidad: un gas se puede comprimir en un recipiente cerrado
aumentando la presión, Reducción de volumen del aire al verse presionado
por una fuerza, pero este llega a un límite y el aire tiende a expandirse
después de ese límite.
 Elasticidad: la presión ejercida en un gas se transmitecon igual intensidad
en todas las direcciones ocupando todo el volumen que lo engloba.
 Expansión: Aumento de volumen de una masa de aire al verse reducida la
presión ejercida por una fuerza o debido a la incorporación de calor.
 Volumen: Es el espacio que ocupa el aire.
 Masa (Presión atmosférica)
 Densidad: Es de 1,18 kg/m³ (a 25 °C)
 Viscosidad: Es de 0,018 cP (a 20 °C)
 Propiedades de lamezcla Psicrometría

Apuntes Asignatura Mecatrónica. Elaborado por Ricardo Acosta Acosta

APLICACIONES
Manejo de herramientas: Pulidoras, taladros, martillos, cinceles, llaves de impacto,
remachadoras.
Transferencia (carruseles, conveyors).
Atomizado y mezclado de sustancias.
Elevación de cargas.
Accionamiento de frenos.
Control de procesos (automatización).
VENTAJAS
Abundante.
Almacenable.Antideflagrante.
Fácil transporte.
Soporta temperaturas de trabajo.
Reversibilidad.
Alta velocidad (hasta 60 m/min).
A prueba de sobrecarga en los actuadores.
DESVENTAJAS
Requiere preparación.
Fuerza limitada.
Presión de trabajo máxima de 7 bar.
Produce ruido en el escape.
Es compresible, no soporta velocidades bajas.
Tiene costos asociados (Instalación, operación y mantenimiento).

Apuntes AsignaturaMecatrónica. Elaborado por Ricardo Acosta Acosta

El aire como gas ideal.
El aire a las temperaturas y presiones a las que se usan en aplicaciones
industriales puede ser considerado como un gas perfecto cometiendo un error
máximo de un 3%.

Apuntes Asignatura Mecatrónica. Elaborado por Ricardo Acosta Acosta

Presión atmosférica: Fuerza que ejerce la columna de aire sobre todos los
cuerpos. Su...