Componentes Fundamentales de un Circuito Neumático y su Operación Detallada

CIRCUITO NEUMÁTICO: COMPONENTES ESENCIALES Y SU FUNCIÓN

2.1 El Compresor: Generador de Aire Comprimido

Es el elemento fundamental que proporciona el aire a presión necesario para el funcionamiento del circuito neumático. Los principales tipos son:

Compresor Alternativo

Este tipo de compresor está basado en un mecanismo de sistema biela-manivela, similar en su funcionamiento al motor de combustión interna de un vehículo. Alrededor del cilindro y pistón se disponen aletas de refrigeración para disipar el calor generado durante la compresión, ya que el aire puede alcanzar temperaturas de hasta 180 °C.

Compresor Rotativo

Consta de una cámara de compresión y un rotor. Al girar el rotor, el compresor aspira el aire del exterior y lo comprime dentro de la cámara. Existen varios diseños, entre los que se incluyen el compresor de paletas y el compresor de tornillo.

2.2 Las Tuberías: Vías de Conducción del Aire

Las tuberías son los conductos por los que circula el aire comprimido. Suelen fabricarse en materiales como acero o latón, aunque también se utilizan polietileno y poliamida para aplicaciones específicas. La unión entre tramos de tubería se realiza mediante soldadura o utilizando racores, que son uniones roscadas fabricadas en acero o plástico. Es importante que la línea principal de distribución del aire tenga una ligera pendiente (aproximadamente del 1,5 %) en el sentido de la circulación del aire, para facilitar el drenaje de condensados.

2.3 Los Actuadores: Conversores de Energía Neumática en Trabajo Útil

Los actuadores son los dispositivos encargados de transformar la energía del aire comprimido en un trabajo mecánico. Se clasifican principalmente en:

Actuadores Rotativos

Son motores neumáticos que producen un movimiento de giro en un eje, proporcionando par motor.

Actuadores Lineales o Alternativos (Cilindros)

Estos actuadores generan un movimiento lineal. Los más comunes son:

• Cilindro de Simple Efecto: En este tipo de cilindro, el aire comprimido se introduce por una vía para desplazar el pistón y el vástago en un sentido (carrera de avance), realizando un trabajo. El retroceso del pistón a su posición inicial se efectúa mediante la acción de un muelle interno una vez que cesa la presión de aire.
• Cilindro de Doble Efecto: Dispone de dos vías para la entrada de aire. El aire comprimido se utiliza tanto para la carrera de avance como para la carrera de retroceso del pistón, permitiendo generar fuerza en ambos sentidos del movimiento.

2.4 Elementos de Mando y Control: Válvulas Neumáticas

Las válvulas son componentes esenciales que dirigen, regulan o bloquean el flujo de aire comprimido dentro del circuito, controlando así el comportamiento de los actuadores. Se pueden clasificar según su función en:

Válvulas Distribuidoras

Estas válvulas se encargan de dirigir el flujo de aire hacia diferentes partes del circuito. Se caracterizan por el número de vías (conexiones u orificios) y el número de posiciones de conmutación. Algunos ejemplos mencionados son:

• Válvula 2/2 (dos vías, dos posiciones)
• Válvula 4/2 (cuatro vías, dos posiciones)

Válvulas Reguladoras de Flujo

Permiten controlar la velocidad de los actuadores ajustando el caudal de aire que circula en un sentido (por ejemplo, de la conexión 1 a la 2). Generalmente, incorporan una válvula antirretorno que permite el flujo libre en el sentido opuesto (de 2 a 1).

Válvulas de Bloqueo y Lógicas

Este grupo incluye válvulas con funciones específicas de control:

• Válvula Antirretorno: Permite el paso del aire en un único sentido, bloqueando el flujo en la dirección contraria.
• Válvula de Simultaneidad (Función Lógica Y - AND): Esta válvula solo permite la salida de aire por su vía de utilización cuando recibe señal de presión en ambas entradas simultáneamente. Su elemento móvil interno (a menudo en forma de H) se desplaza para bloquear la salida si solo una entrada está presurizada. Por ejemplo, si hay presión en la entrada X pero no en Y (o viceversa), la salida A permanecerá cerrada porque el aire de la entrada activa bloqueará el paso al empujar el elemento móvil.
• Válvula Selectora de Circuito (Función Lógica O - OR): Permite la salida de aire por su vía de utilización (A) si recibe señal de presión por cualquiera de sus entradas (X o Y). Si hay presión en X o en Y (o en ambas), habrá salida de aire por A.

2.5 Elementos de Protección y Mantenimiento del Aire Comprimido

Estos dispositivos son cruciales para asegurar la calidad del aire, proteger los componentes del circuito neumático contra daños y desgastes, prolongar su vida útil y garantizar un rendimiento óptimo y seguro del sistema. Los más importantes son:

• Secador: Su función es reducir el contenido de vapor de agua (humedad) en el aire comprimido, previniendo la corrosión y el mal funcionamiento de los componentes neumáticos.
• Filtro: Elimina partículas sólidas, polvo, óxido y condensados (agua, aceite) del aire comprimido, protegiendo los elementos sensibles del circuito.
• Lubricador: Añade una fina niebla de aceite específico al flujo de aire para lubricar las partes móviles de válvulas y actuadores, reduciendo la fricción, el desgaste, protegiendo contra la corrosión y facilitando el transporte.
• Válvula de Escape (o Válvula de Seguridad/Alivio): Es un dispositivo de protección que expulsa automáticamente el aire al exterior cuando la presión en una sección del circuito o en el sistema completo excede un valor límite preestablecido, evitando sobrepresiones peligrosas.
• Unidad de Mantenimiento: Es un conjunto integrado que acondiciona el aire comprimido. Según la descripción original, estaría formada por el filtro, el lubricador y la válvula de escape. Es importante notar que una configuración estándar de unidad de mantenimiento, conocida como FRL, típicamente incluye un Filtro, un Regulador de presión (para ajustar y mantener constante la presión de trabajo) y un Lubricador.
• Silenciador: Componente instalado en los orificios de escape de aire de las válvulas y otros elementos neumáticos. Su propósito es disminuir el nivel de ruido producido por la expansión rápida del aire al ser descargado a la atmósfera. El texto menciona que se representa con el símbolo de un triángulo apuntando hacia abajo (▼), lo cual es una representación simplificada de su símbolo normalizado.