Tecnología de Fluidos: Componentes Clave en Circuitos Neumáticos e Hidráulicos

Introducción a los Circuitos de Fluidos

A continuación, se presenta una comparativa y descripción de los elementos fundamentales en los sistemas de fluidos.

Circuitos Hidráulicos (C.H.) vs. Circuitos Neumáticos (C.N.)

Los sistemas de fluidos se dividen principalmente en hidráulicos y neumáticos, cada uno con características distintivas:

Circuitos Hidráulicos (C.H.)

• Los líquidos son reutilizados.
• Es necesario eliminar las partículas de los líquidos.
• Es fácil realizar movimientos lentos y precisos.

Circuitos Neumáticos (C.N.)

• El aire no se reutiliza, sino que se expulsa.
• Es necesario eliminar partículas del aire.
• Permite esfuerzos de hasta 30.000 N (debido a su compresibilidad).

Elementos de los Circuitos

Los circuitos de fluidos están compuestos por diversos elementos que cumplen funciones específicas para su correcto funcionamiento.

Elementos Activos o Generadores de Energía

Neumáticos: Compresor

Comunica presión al aire y mueve un determinado caudal. Existen dos tipos principales:

• Volumétrico: Reduce el volumen para aumentar la presión y son de tipo alternativo.
• Dinámico: El aire pasa por una tubería cada vez más estrecha, y su velocidad aumenta.

Los compresores suelen llevar refrigeración.

Hidráulicos: Bomba

Comunica movimiento al fluido, crea vacío a la entrada y comunica energía al fluido que le hace moverse en el circuito.

Acumuladores

Neumáticos

• Para que el caudal que fluctúa no afecte al circuito.
• Para poder desconectar el compresor cada cierto tiempo.
• Para poder suministrar más aire del que produce el compresor.
• Para controlar presión y temperatura.

Hidráulicos

• Para almacenar líquidos, ya que no siempre podemos disponer de ellos.
• Para separar aire del fluido.
• Para controlar presión y temperatura.

Elementos de Protección

Estos elementos eliminan impurezas del circuito y lo protegen.

Neumáticos

• Filtro: Elimina agua e impurezas del aire.
• Lubricador: Inyecta gotas de aceite en el flujo para evitar que el aire desgaste los elementos.
• Limitador de presión: Controla la compresión del aire por debajo de un límite, utilizando una válvula de escape.
• Silenciador: Evita que la salida de aire produzca mucho ruido y la entrada de impurezas en el circuito.

Hidráulicos

• Filtro: Cumple la misma función que en los circuitos neumáticos.
• Válvula de alivio: Misma función que la válvula de escape, pero la presión vuelve al circuito. No es necesario usar silenciador.

Elementos de Transporte

Llevan el fluido hasta los puntos de consumo y se denominan tuberías.

Neumáticos

• Las tuberías conducen el aire de un punto a otro con la menor pérdida posible.
• Deben soportar la presión del aire.
• En algunos casos se utiliza el latiguillo (tubería flexible de goma o plástico).
• Las conexiones suelen estar por la parte de arriba.
• Para favorecer el movimiento del fluido, las tuberías están inclinadas.

Hidráulicos

• Tienen la misma función que en los circuitos neumáticos.
• Debe haber tuberías de ida y tuberías de vuelta.

Elementos de Control (Neumáticos e Hidráulicos)

Válvulas de Control de Dirección de Flujo (Distribuidoras)

• Tienen dos posiciones: la de trabajo (al moverse el vástago) y la de reposo.
• Disponen de dos vías: una al cilindro y otra al generador.

Válvulas de Control de Presión del Fluido

• Una válvula de alivio es una controladora.
• Existen otras que obtienen una presión regulada menor a partir de otra no estable y superior.
• Para sistemas neumáticos con distintos puntos de alimentación.

Válvulas de Control de Flujo

• Con estas válvulas se puede variar la velocidad del fluido.
• Las hay unidireccionales y bidireccionales.
• También están las válvulas antirretorno.
• Incluyen puertas lógicas AND y OR.

Elementos de Consumo (Neumáticos e Hidráulicos)

En estos elementos, la energía comunicada al fluido por el compresor o la bomba se utiliza para realizar un trabajo.

Elementos Rotativos

• Empujan los álabes de una turbina y giran su eje (ejemplos: taladros neumáticos, aprietatornillos).

Elementos Alternativos

• Producen movimiento lineal en cilindros.
• Simple efecto: El fluido empuja el vástago o pistón en un sentido, que retrocede debido a la acción del muelle.
• Doble efecto: El fluido empuja el pistón en los dos sentidos.