Fundamentos de Neumática e Hidráulica: Circuitos, Componentes y Aplicaciones

Conceptos Fundamentales de Neumática e Hidráulica

La oleohidráulica, por otro lado, tiene multitud de aplicaciones en aquellas tareas en las que se exige que se mueva una pieza o parte de una máquina ejerciendo una fuerza considerable.

El Circuito Neumático: Fundamentos y Aplicaciones

La neumática es la técnica que tiene como objetivo el estudio y aplicación del aire comprimido para producir efectos mecánicos deseados. Dos son las magnitudes empleadas en neumática: presión y caudal.

Presión

• Es la fuerza ejercida perpendicularmente por el aire por unidad de superficie.
• 1 kgf/cm² = 1 atm = 10⁵ Pa

Caudal

• Es la cantidad de fluido, en este caso, aire a presión, que atraviesa una sección de un conductor (tubería) en la unidad de tiempo.

Componentes Esenciales de un Circuito Neumático

Los circuitos neumáticos constan básicamente de cinco partes principales:

• Conversor: Compresor.
• Acumulador: Depósito.
• Elementos de protección: Secador y filtros.
• Elementos de control: Válvulas.
• Receptor: Cilindros y motores.

El aire comprimido se puede utilizar de dos maneras distintas:

• Como elemento de mando y control: Permitiendo que se abran o cierren determinadas válvulas.
• Como energía motriz: Al entrar el aire comprimido en el interior de un cilindro, puede desplazar su émbolo y vástago hacia adelante y hacia atrás, hacer girar un motor neumático o mover unas pinzas neumáticas.

Producción y Tratamiento del Aire Comprimido

El aire que se utiliza procede del entorno donde se encuentre instalado el compresor. Generalmente contendrá polvo, óxidos, partículas de azufre y otras sustancias, además de agua. Esta parte del circuito está formada por los siguientes bloques: compresor, refrigerador, acumulador, filtro, regulador de presión y lubricador.

Compresores

Máquinas destinadas a elevar la presión del aire que aspiran de la atmósfera. Los compresores alternativos de pistones son los más utilizados. Para que puedan funcionar es necesario que sean movidos por una energía externa, generalmente electricidad, gasolina o gasóleo.

• Compresor de pistón monofásico: El movimiento circular del eje del motor se transforma en uno rectilíneo alternativo. Dispone de una válvula de admisión y otra de escape.
• Compresor de pistón bifásico: El aire entra en dos fases. En la primera se comprime entre 3 y 8 bar y en la segunda puede llegar hasta 25 bar. Al ser la presión a la que se comprime el aire aún mayor que en el caso anterior, el calor del aire comprimido es superior.

Para evitar que se deteriore el compresor es necesario refrigerarlo.

Refrigeradores

Su objetivo es enfriar el aire.

Acumulador

Su función es almacenar aire comprimido para suministrarlo en el momento en que se necesite.

Filtro

Tiene como objetivo detener las impurezas que arrastra el aire comprimido: polen, polvo, restos de pequeñas oxidaciones. Su funcionamiento: el aire entra en el filtro por la parte superior izquierda y sufre un centrifugado. Las partículas sólidas más gruesas y las gotas de agua se proyectan contra la pared interna de la cuba y se depositan en la parte inferior. Luego, el aire se filtra a través del elemento filtrante. El aire que salga del filtro no contendrá partículas que puedan dañar a los elementos de control y receptores.

Regulador de Presión

Su función es mantener el aire de salida a una presión constante. Dispone de una membrana, en la que actúa por un lado el aire de entrada y por el otro un muelle regulado mediante un tornillo.

Lubricador

Tiene como objetivo mezclar el aire con aceite para aumentar la vida útil y el rendimiento de los elementos neumáticos, ya que con él se disminuye el rozamiento y se evita la oxidación.