Fundamentos y Componentes Clave de la Neumática Industrial

Introducción a la Neumática

La neumática es la tecnología que utiliza la energía acumulada en el aire comprimido. Esta energía se transforma en energía mecánica mediante los actuadores.

Cualidades de la Neumática

Las cualidades son:

• El aire atmosférico es un elemento abundante.
• Puede ser fácilmente transportado por canalizaciones.
• Es compresible.
• No existe riesgo de explosión ni incendio.
• No hay problemas por las fugas.

Limitaciones de la Neumática

Limitaciones:

• El aire comprimido debe ser tratado antes de su utilización.
• La compresibilidad del aire impide obtener velocidades regulares.
• Cuando terminamos de utilizar el aire lo echamos fuera y a veces puede ser molesto.

Componentes Principales de un Sistema Neumático

El Compresor

El compresor es una máquina encargada de aspirar el aire a la presión atmosférica y comprimirlo a una presión más elevada. Este recibe movimiento de un motor eléctrico por medio de poleas y correas de diversos tipos.

Tipos de Compresores

Existen diversos tipos de compresores:

• De émbolo:
  • Pistón
  • Diafragma
• Rotativos:
  • Paletas
  • Tornillo helicoidal
  • Roots
• Turbocompresores:
  • Axiales
  • Radiales

Compresor de Pistón

Compresor de pistón: Su funcionamiento se basa en coger aire por la válvula de aspiración cuando el pistón baja (succiona, accionado por el cigüeñal) y expulsarlo a la zona de alta presión a través de la válvula de escape, mientras la de aspiración permanece cerrada.

Compresor de Diafragma

Compresor de diafragma: Su funcionamiento es muy parecido al de pistón, pero en vez de un pistón utiliza una membrana sintética flexible de goma para producir la acción de bombeo. Su mayor ventaja es que la membrana impide que el lubricante pase al aire.

Compresor de Paletas

Compresor de paletas: Tiene un cárter cilíndrico en cuyo interior gira un rotor excéntrico provisto de unas paletas deslizables en el interior de unas ranuras. La inercia hace que las paletas estén pegadas a la pared, mientras que hace que el volumen de las células varíe constantemente, comprimiendo el aire a medida que se acerca al agujero de salida.

Compresor Roots

Compresor Roots: El aire es simplemente transportado de derecha a izquierda sin modificar el volumen en el hueco entre ambos rotores y la carcasa exterior. Esto se utilizaba en los primeros motores sobrealimentados y turbos.

Turbocompresor Radial

Turbocompresor radial: Se llama así porque aspira aire en su parte central para lanzarlo radialmente. La aceleración del aire se hace radialmente y una posterior disminución de velocidad hace que su presión aumente.

Depósito de Aire Comprimido

Depósito: Supone una reserva de aire a presión necesaria para abastecer a los diferentes consumidores cuando la demanda es superior a la producción del compresor, evitando caídas de presión en la red. Al mismo tiempo, amortigua las pulsaciones del caudal de salida del compresor. Estas pulsaciones generan ondas de presión que pueden resultar perjudiciales para los aparatos que utilicemos.

Elementos de Conducción

Tuberías

Tuberías: Se utilizan para la conducción de fluidos a más o menos presión, constituyéndose de diversos materiales según sea la presión y el fluido transportado. El material empleado es el plástico, el cobre y el acero.

Mangueras

Mangueras: Son flexibles, se reservan para las derivaciones finales y sirven de unión entre las tomas de servicio y la herramienta que usemos, por ejemplo, la pistola neumática.

Elementos de Conexión

Elementos de Conexión Generales

Elementos de conexión: Sirven para unir dos tubos. Pueden hacerse por soldadura o por roscado; el más utilizado es el de roscado.

Uniones entre Tubos

Uniones entre tubos: Los extremos de los tubos pueden roscarse por su exterior para unirlos entre ellos por medio de manguitos. En las hidráulicas, limita la resistencia a las altas presiones, así que utilizamos tuercas de unión.

Racores Grapados

Racores grapados: Se unen rígidamente a la manguera con un grapado o engatillado mediante máquinas para grapar.

Unidad de Mantenimiento

Unidad de mantenimiento:

• Filtro separador de agua
• Reductor de presión
• Engrasador

Filtro Separador de Agua

Filtro separador de agua: Sirve para quitar las impurezas que puede llevar el aire comprimido. El aire comprimido circula a través de un cartucho filtrante que retiene las partículas en suspensión y deposita el agua que se acumula en el fondo del depósito, donde se elimina por medio de la purga manual o automática.

Reductor de Presión

Reductor de presión: Cuando ya se ha filtrado, pasa por el regulador de presión, donde la presión se reduce a un valor constante. Para que el funcionamiento sea uniforme, la presión ajustada debe ser ligeramente inferior a la presión mínima de la red.

Engrasador

Engrasador: Da una pequeña dosis de lubricación constante a todos los elementos con piezas móviles que hay en la neumática. Hay que tener cuidado porque si nos pasamos con el lubricante, podríamos obstruir los conductos más pequeños de los elementos.