Conceptos basicos de la neumatica e hidrálica

En este capítulo, INTRODUCCION, FUNDAMENTOS Y SIMBOLOGIA, se presentan los conceptos básicos de la Neumática e Hidráulica, así como la simbología para la representación de circuitos hidráulicos y neumáticos mediante símbolos gráficos y se presenta una comparación de las ventajas y desventajas más sobresalientes de estas dos técnicas de mando.

1.1

CONCEPTOS BÁSICOS DE LA NEUMÁTICA

Eltérmino Neumática proviene de la palabra griega “Pneuma”, que significa “aliento” o “soplo”. La Neumática en su inicio se ocupaba de la dinámica del aire y de los fenómenos gaseosos, pero en la actualidad solamente se ocupa de la sobrepresión y/o de la depresión (vacío) del aire.En neumática el fluido de trabajo es el aire comprimido. Por eso es necesario aclarar algunos fenómenos físicos que sepresentan en la práctica. Las moléculas gaseosas no se encuentran en reposo, sino que están en intenso movimiento, chocando entre sí continuamente. Debido a este movimiento, nos explicamos por qué un gas ocupa continuamente todo el espacio disponible en el recipiente que lo contiene. Las moléculas del gas chocan ininterrumpidamente contra las paredes del recipiente y originan una presión.

1.1.1FUNDAMENTOS FÍSICOS

Magnitudes y unidades Presión ( P ). Representa la fuerza F ejercida sobre una superficie A. (1.1) En donde: P= Presión en N/m2 F= Fuerza en N, A= Área en m2 Según el S.I. la unidad a utilizar es el Pascal (Pa). Sin embargo, todavía se siguen utilizando otras unidades que rompen el criterio de unificación del S.I. Estas unidades son:

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N/m2 = Pa Bar = 105 Pa Atmósfera =atm = 1,01325 bar = 1,01325 · 105 Pa Tipos de presiones Presión absoluta: presión p1 medida desde un nivel cero 0. Presión relativa: presión p2 medida desde la presión atmosférica pa.

p

p2

p1

pa

P1=p2+pa

0
Figura 1-1. Tipos de presiones

El vacío se considera cuando tenemos una presión menor a la atmosférica. Caudal(Q). Representa el volumen de un fluido V que pasa por unasección A, transversal a la corriente, en una unidad de tiempo t. (1.2) En donde: Q= Caudal en m3/s V= Volumen en m3 t= Tiempo en segundos Humedad (H ) . Representa la cantidad de agua (en forma de vapor) que hay en el aire, y depende fundamentalmente de la temperatura del mismo. Se pueden distinguir: Humedad absoluta ( H ). Representa la cantidad total de vapor de agua que hay en el aire. Se mide engr/m3. Esta magnitud no se usa puesto que el dato obtenido no es objetivo, sino que depende de la temperatura.

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Humedad relativa ( Hr ). Indica la relación entre la humedad del aire mV y la máxima humedad que podríamos tener a una temperatura dada, es decir, masa de vapor saturado mS. Es adimensional. Gasto de aire. Representa la cantidad de aire que se necesita en condiciones normales depresión y temperatura para que uno o varios actuadores realicen el efecto deseado. Ecuaciones de los gases perfectos. Si se considera al aire como un gas perfecto, se pueden aplicar las siguientes leyes y conceptos. Ley de Boyle - Mariotte Si se considera un gas perfecto encerrado en un cilindro en el que se provoca una expansión isotérmica, es decir, a temperatura constante, se cumple. (1.3) Ley deCharles - Gay Lussac Si se considera un gas perfecto encerrado en un cilindro en el que se provoca una expansión isobárica, es decir, a presión constante, se cumple (1.4)

1.1.2 PROPIEDADES DEL AIRE El aire es una mezcla de gases que contiene aproximadamente el 21% de Oxígeno, 78% de nitrógeno y 1% de otros gases tales como argón y dióxido de carbono. El aire también contiene cerca de 4% devapor de agua dependiendo de la humedad relativa del medio. El porcentaje de vapor de agua en la atmósfera puede variar constantemente de una hora a otra en la misma región. Debido a que el aire tiene peso, la atmósfera ejerce una presión en cualquier punto debido a la columna de aire sobre ese punto. El punto de referencia es el nivel del mar, donde la presión atmosférica ejerce una presión de...