Introducción A Los Sistemas Neumáticos

INSTITUTO POLÍTECNICO NACIONAL

UPIICSA

LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y CONTROL

SISTEMAS NEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS

GUÍA DE ESTUDIO REFERENTEA LA UNIDAD I

Ing. Abraham García Millán

INSTRUCCIONES: Resuelve los reactivos que se te solicitan con exactitud.

1. De donde proviene la palabra “Pneuma” y que significa.

La palabra Pneuma proviene del griego que significa: Aliento; viento, aire; alma, espíritu; voz.

2. Escribe la definición de Neumática.

La neumática es unatecnica que utiliza el aire comprimido para transmitir energía.

3. Escribe 5 Desventajas de la Neumática.

Tiene que ser acondicionado

No permite obtener velocidades homogéneas y constantes de los émbolos.

Es económico pero hasta niveles de fuerza entre 20,000 y 30,000 newton.

El escape o liberación del aire produce ruido.

Altos costos de la energía neumática.

4. Escribe 5 Ventajas de la Neumática.

Aire disponible en cantidades ilimitadas

Facilidad de transporte en tuberías.

Se puede almacenar en depósitos.

No contamina

No alberga riesgos en relación con fuego o explosión.

5. Menciona y Describe dos Aplicaciones de la Neumática en distintos procesos Industriales.

 Agricultura y exploración forestal.

Sierras.

Elevadores.

 Industria de producción de energía.

Generadores.

Herramientas neumáticas.

 Explotación minera.

Taladros neumáticos.

Bandas transportadoras.

 Industria Química.

Brazos robóticos.

Sujeción

 Industria del Plástico

Inyección de plástico: para fabricar depósitos de plástico.

Transporte de material.

 Materiales para la construcción.

Excavadoras.

Taladros.

6. Realiza una tabla comparativa con 5 parámetros entre la Neumática, Eléctrica y Hidráulica.

Energia/parametros Electrica Hidraulica Neumatica

Acumulacion Se puede acumular por pilas, pero la cantidad es muy limitada Se puede almacenar por acumuladores. La cantidad es limitada y los contenedores son muy robustos Se puede almacenar en tanques. Es sencillo y rapido recargar por medio de compresores.

Transmision Existen perdidas y es posible transmitirla a grandes distancias Solo es rentable en distancias de hasta 100m con velocidad de 2 a 6m/s Solo es rentable en distancias de hasta 1000m con velocidad de 20 a 40m/s

Costos Puede ser economica dependiendo de sus componenetes Es elevado el costo de la implantacion y operación El costo de estos sistemas es muy elevado. El aire que se toma de la atmosfera debe ser acondicionado

Energia/parametros Electrica Hidraulica Neumatica

Producir

Movimientos

Lineales Es complicado y costoso. Tiene que adaptarse mecanismos Es sencillo por actuadores lineales. Muy grandes fuerzas son generadas Es sencillo por actuadores lineales fuerzas generadas de hasta 25000kg.

Producir

Movimientos

Giratorios Es sencillo con buen rendimiento. No. De RPM grande Es sencillo con un par de giro muy potente. No. De RPM bajo Es sencillo con par de giro limitado. No. De RPM alto

Actuadores giratorios Existe una gama muy amplia de motores electricos Los mototres hidraulicos pueden sobrecargarse sin sufrir daño inmediato Los motores pueden sobrecargarse sin sufrir daño inmediato.

7. Realiza un esquema de la composición de un sistema neumático.

8. Que es presión, presión atmosférica, sobrepresión, subpresión y Presión Absoluta.

Es la fuerza ejercida sobre un área determinada, esta dada por la expresión P= F/A. en la practica se distinguen varios tipos de presión.

Presión atmosférica:

La presión atmosférica es la presión que ejerce el aire sobre la Tierra.

Sobrepresión. Presión del subsuelo que es anormalmente alta y excede la presión hidrostática en una profundidad dada. El término "geopresión" se utiliza de manera frecuente, e incorrecta, como sinónimo.

Subpresion. Presión menor que la presión normal o hidrostática.

Presión absoluta. Se conoce como presión absoluta a la presión real que se ejerce sobre un punto dado.

9. Explica la Ley de Boyle – Mariote y la Ley de Gay Lussac e ilustra su grafica.

BOYLE-MARIOTTE:El volumen de una cantidad determinada de gas contenida en un deposito cerrado es inversamente proporcional a la presión absoluta suponiendo una temperatura constante.

La ley de Gay Lussac: la presión de una masa gaseosa es proporcional a la temperatura absoluta mientras no se modifique el volumen..

10. Indica la conversión de BAR a psi

15PSI 1 BAR

11. Que es caudal y menciona sus unidades.

Caudal

Es la cantidad de aire que suministra el compresor.

Caudal teorico: especificado por el fabricante en función de su construcción.

Caudal efectivo: es menor que el teorico por perdidas en la aspiración.

El caudal se expresa en m3/min o en m3/h

12. Define a un compresor, indica su símbolo y describe el funcionamiento del compresor de embolo de una etapa así mismo describe el funcionamiento del compresor de embolo de dos etapas e indica los rangos de presión que pueden generar.

Los compresores son máquinas que aspiran el aire ambiente (a presión atmosférica) y lo comprimen hasta lograr una presión superior.

Compresores de una etapa: El aire recogido a presión atmosférica se comprime a la presión deseada con una sola compresión. El movimiento hacia abajo del embolo aumenta el volumen para crear una presión mas baja que la de la atmosfera, lo que hace entrar al aire en el cilindro por la valvula de entrada.

Al final de la carrera, el embolo se mueve hacia arriba. La valvula de entrada se cierra cuando el aire se comprime, obligando a la valvula de salida a abrirse para descargar el aire en el deposito. Al producirse la compresión del aire, se genera calor, esto influye en que este tipo de compresor es barato pero debajo rendimiento. Pueden generarse presones de 1 a 6 bar. El caudal máximo es del orden de 150 1/min

Compresores de dos etapas: En un compresor de una etapa, cuando se comprime el aire por encima de 6 bar, el calor excesivo que se crea reduce en gran medida su eficacia. Debido a esto, los compresores de embolo utilizados en los sistemas industriales son generalmente de dos etapas. En los compresores de dos etapas hay un primer piston que aspira el aire de la atmosfera y la comprime asta una cierta presión. El aire comprimido en esta primera etapa pasa a un refrigerador intermedio donde cede calor antes de pasar a un segundo piston que recoge el aire ya comprimido y eleva su presión al nivel de trabajo. Considerando los compresores que se encuentran en uso, debemos decir que para la misma presión final de aire tienen mejor rendimiento los de dos estapas que los de una, es decir, con la misma energia eléctrica consumida los compresores de dos etapas proporcionan mas litros de aire, comprimido que los de una etapa. Este tipo de compresores pueden generar aire con presión de hasta 15 bar. En cuanto al caudal este puede ser de 250 1/min hasta de 2200 1/m, dependiendo del tamaño del compresor.

13. Realiza una tabla comparativa entre los compresores giratorios y los compresores de flujo.

Compresor giratorio. Compresor de flujo

Compresor de paletas Compresor de tornillo Compresor axial Compresor radial

Este compresor tiene un rotor montado excéntricamente con una serie de paletas que se deslizan dentro de ranuras radiales. Pueden ser de una o dos etapas.

Al girar

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