Fundamentos de Neumática: Presión, Caudal, Compresores y Tratamiento del Aire

Conceptos Fundamentales de Neumática

Neumática

La utilización del aire como fluido capaz de desarrollar potencia (fuerza y velocidad).

Presión Relativa

La presión en la superficie de la Tierra es la presión atmosférica (aprox. 1 bar). Se suele tomar este valor como referencia y se le llama presión relativa o manométrica a toda aquella relacionada con la atmósfera. El concepto de presión absoluta se reserva para las presiones referidas al cero absoluto.

Caudal

Se define como el volumen de fluido que atraviesa una determinada sección transversal por unidad de tiempo.

Compresores Neumáticos

Un compresor es una máquina que toma el aire a unas determinadas condiciones y lo impulsa a una presión superior a la de entrada. Se diferencia por su caudal o por su relación de compresión. La relación de compresión es un número adimensional que relaciona las presiones de entrada y de salida.

Compresores de Émbolo

Son los más utilizados debido a su precio y a su flexibilidad de funcionamiento. Permiten trabajar con caudales de diferentes magnitudes y con un amplio rango de relación de compresión.

Funcionamiento: Un eje, en el que va soldada una excéntrica, acciona la biela que produce un movimiento alternativo en el pistón. Al bajar el pistón, entra aire por la válvula de aspiración. En ese momento, la válvula de cierre está cerrada. Cuando el pistón ha descendido hasta el máximo posible, entonces las dos válvulas se cierran y comienza la compresión del aire que ha entrado. Cuando se ha comprimido al máximo, la válvula de cierre se abre y el aire comienza a viajar hacia el circuito a través de los conductos.

Para realizar la compresión del aire, los compresores utilizan más de una etapa, y en cada una de ellas se produce una mayor compresión del aire. Estos compresores de dos etapas son los más utilizados.

Compresores Rotativos

Consiguen aumentar la presión del aire mediante el giro de un rotor. El aire se aspira cuando el rotor gira en un determinado sentido y después se comprime dentro de la cámara de compresión.

Compresor Rotativo de Paletas

Posee una serie de paletas radiales sobre el rotor que presionan las paredes de la cámara de compresión cuando giran. Entre las dos paletas se crea una especie de pequeña cámara de compresión que va comprimiendo el aire. Son muy silenciosos y proporcionan un nivel de caudal prácticamente constante.

Compresor Rotativo de Tornillo

Son relativamente nuevos y caros, aunque debido a su bajo desgaste, a la larga son ventajosos. Son silenciosos. El funcionamiento se basa en el giro de dos tornillos helicoidales que comprimen el aire que ha entrado por el orificio de aspiración y lo expulsan hacia el orificio de salida.

Almacenamiento de Aire Comprimido

Depósitos

Tienen como misión fundamental mantener un nivel de presión adecuado en el circuito neumático. Lo consiguen acumulando aire a presión en su interior, de forma que si hay algún fallo en el sistema o una falta de electricidad, el circuito puede seguir funcionando.

Acumuladores

Son similares a los depósitos pero de tamaño menor y sirven para mantener la presión en niveles constantes en los distintos elementos del circuito.

Tratamiento del Aire Comprimido

El aire utilizado para las instalaciones neumáticas es aire atmosférico, por lo que lleva partículas en suspensión. Para lograr su pureza se utilizan los siguientes componentes:

• Filtros: Se colocan en puntos estratégicos del circuito y eliminan las partículas sólidas.
• Separadores: Eliminan las partículas de aceite provenientes del sistema de lubricación que contaminan el aire.
• Colectores de condensación: Eliminan las partículas de agua (condensado) que lleva el aire.