Sistemas Neumáticos en la Industria: Componentes, Funcionamiento y Aplicaciones

Ventajas del Aire Comprimido

• Abundante: El aire es un recurso ilimitado y gratuito.
• Transportable: Puede ser transportado fácilmente a través de tuberías.
• Almacenable: Es posible almacenar grandes volúmenes de aire comprimido en depósitos.
• Resistente: El aire comprimido es menos sensible a las variaciones de temperatura.
• Seguro: No presenta riesgo de explosión ni incendio, a diferencia de otros fluidos.
• Limpio: En caso de fugas, no contamina el entorno.
• Los elementos que constituyen un sistema neumático son simples y de fácil comprensión.
• Alta velocidad de trabajo.
• Tanto la velocidad como las fuerzas son regulables de una manera continua.

Desventajas del Aire Comprimido

• Necesita preparación antes de su utilización (filtrado, regulación, lubricación).
• Debido a la compresibilidad del aire, no permite velocidades de los elementos de trabajo regulares y constantes en aplicaciones que requieren alta precisión.
• Los esfuerzos de trabajo son limitados en comparación con sistemas hidráulicos.
• Ruidoso, especialmente en la descarga de aire.
• Costoso en términos de consumo energético para la compresión.

Unidad de Mantenimiento (FRL)

La unidad de mantenimiento es esencial para asegurar la calidad del aire comprimido y prolongar la vida útil de los componentes del sistema. Está compuesta por:

• Filtro: Elimina partículas sólidas y condensación del aire.
• Regulador: Mantiene una presión de trabajo constante y deseada.
• Lubricador: Añade una fina niebla de aceite al aire para lubricar los componentes móviles.

Elementos Básicos de un Circuito Neumático

• Generador de Aire Comprimido: Comprime el aire de la atmósfera a la presión de trabajo requerida.
• Tuberías y Conductos: Canalizan el aire comprimido para que llegue a todos los elementos del circuito.
• Actuadores: Encargados de transformar la presión del aire en trabajo útil (movimiento lineal o rotativo).
• Elementos de Mando y Control: Como las válvulas distribuidoras, se encargan de permitir o no el paso del aire, controlando así el funcionamiento de los actuadores.

Tipos de Compresores Neumáticos

Los compresores son el corazón de cualquier sistema neumático, encargados de elevar la presión del aire.

• De Émbolo (Pistón): Los más utilizados debido a su flexibilidad de funcionamiento y capacidad para alcanzar altas presiones.
• Rotativos: Consiguen aumentar la presión mediante el giro de un rotor.
• De Paletas: Silenciosos y proporcionan un nivel de caudal prácticamente constante.
• Turbocompresor: Proporciona una presión reducida, pero un caudal muy elevado, ideal para grandes volúmenes de aire.
• De Husillo: Son caros, aunque suministran aire a mayor presión y con mayor eficiencia.
• De Tornillo: Son caros, silenciosos y tienen un desgaste muy bajo, ofreciendo un funcionamiento continuo y eficiente.

Actuadores Neumáticos

Los actuadores transforman la energía neumática en energía mecánica.

• Cilindro de Simple Efecto: Tubo cilíndrico cerrado dentro del cual hay un émbolo unido a un vástago que se desplaza. Por un extremo hay un orificio para la entrada o salida del aire, y en el otro está albergado un muelle que facilita el retorno del vástago a su posición inicial.
• Cilindro de Doble Efecto: Se trata de un tubo cilíndrico cerrado con un diseño muy parecido al cilindro de simple efecto, pero sin el muelle. El movimiento de avance y retorno se realiza por medio de dos entradas de aire, permitiendo un control bidireccional.
• Motor de Paletas: Genera movimiento rotativo continuo a partir de la presión del aire.
• Cilindro Basculante: Genera movimiento alternativo en una dirección u otra, ideal para aplicaciones de giro limitado.

Válvulas Neumáticas

Las válvulas controlan el flujo, la dirección y la presión del aire en un circuito neumático.

• Válvula 3/2: Su principal aplicación es permitir o bloquear la circulación de aire hacia un cilindro de simple efecto. Posee tres vías y dos posiciones.
• Válvula 5/2: Su principal aplicación es controlar los cilindros de doble efecto, dirigiendo el aire a una u otra cámara para el avance o retroceso. Posee cinco vías y dos posiciones.
• Válvula OR (O Lógica): Se utiliza para activar los cilindros desde dos lugares distintos. Si hay presión en la entrada 1 O en la entrada 2, la válvula permite el paso del aire.
• Válvula AND (Y Lógica): Se utiliza para hacer circuitos de seguridad. El cilindro solo se activará cuando exista presión en las dos entradas simultáneamente (entrada 1 Y entrada 2).
• Válvula Antirretorno: Permite el paso del aire en una dirección (por ejemplo, de 2 a 1) y no lo permite pasar en la dirección opuesta (de 1 a 2).
• Válvula Estranguladora Unidireccional: Permite el paso libre del aire en una dirección (por ejemplo, de 2 a 1) y estrangula (restringe) el aire cuando va en la dirección opuesta (de 1 a 2). Se utiliza para que los cilindros salgan o entren más lentamente, controlando la velocidad del vástago.