Neumática básica

Neumática básica

La neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos.

Aplicaciones de la neumática

La neumática está presente en cualquier proceso industrial, tanto manual como semiautomático, que requiera incrementar la producción. La automatización de los diferentes procesos industriales, releva al hombre de ciertas actividades, lo que ocasiona posibles pérdidas de puestos de trabajo en las empresas. Por esto, la sociedad industrial tiene ante sí un reto importante en crear nuevos puestos de trabajo, con mayor especialización del personal. Resulta paradójico que en los países más industrializados a nivel mundial las nuevas tecnologías han creado más puestos de trabajo que en el resto.

La progresiva sustitución de la energía humana por la neumática, hidráulica o eléctrica responde sobre todo al intento de minimizar costes de producción y automatizar los procesos industriales. De este modo, la neumática se ha convertido en un elemento imprescindible en la automatización de la producción en todos los sectores industriales:

o Industria del automóvil, aeronáutica, ferroviaria, naval, aeroespacial, maderera,…

o Industria textil, del calzado, agroalimentaria, cárnica…

o Producción de energía

o Refinerías e industrias petrolíferas y químicas, siderurgia, minería,…

o Industrias de logística, máquinas de embalaje, imprentas y artes gráficas

o Construcción y obras públicas

o Robótica, etc.

Propiedades del aire

La utilización óptima del aire comprimido se conseguirá aprovechando las propiedades físicas que posee en la industria:

• Transportable: El aire comprimido puede ser fácilmente transportado por tuberías, incluso a grandes distancias. No es necesario disponer tuberías de retorno.

• Almacenable: No es preciso que un compresor permanezca continuamente en servicio. El aire comprimido puede almacenarse en depósitos y tomarse de éstos. Además, se puede transportar en recipientes (botellas).

• Temperatura: El aire comprimido es insensible a las variaciones de temperatura; garantiza un trabajo seguro incluso a temperaturas extremas.

• Antideflagrante: No existe ningún riesgo de explosión ni incendio; por lo tanto, no es necesario disponer instalaciones anti de flagrantes, que son caras.

• Limpio: El aire comprimido es limpio y. en caso de faltas de estanqueidad en tuberías o: elementos. No produce ningún ensuciamiento. Esto es muy importante, por ejemplo, en las industrias alimenticias. de la madera. Textiles y del cuero.

• Constitución de los elementos: La concepción de los elementos de trabajo es simple y por tanto, de precio económico.

• Veloz: Es un medio de trabajo muy rápido y por eso permite obtener velocidades de trabajo muy elevadas. (La velocidad de trabajo de cilindros neumáticos puede regularse sin escalones.

• A prueba de sobre- cargas: Las herramientas y elementos de trabajo neumáticos pueden utilizarse hasta su parada completa sin riesgo alguno de sobrecargas. Para delimitar el campo de utilización de la neumática es preciso conocer también las propiedades adversas.

• Preparación: El aire comprimido debe ser preparado. Antes de su utilización. Es preciso eliminar impurezas y humedad (al objeto de evitar un desgaste prematuro de los componentes).

• Compresible: Como todos los gases el aire no tiene una forma determinada, toma la forma del recipiente que los contiene o la de su ambiente, permite ser comprimido (compresión) o y tiene la tendencia a dilatarse (expansión). Con aire comprimido no es posible obtener para los émbolos velocidades: uniformes y constantes.

• Volumen Variable: El volumen del aire varía en función de la temperatura dilatándose al ser calentado y contrayéndose al ser enfriado.

• Fuerza: El aire comprimido es económico sólo hasta cierta fuerza. Condicionado por la presión de servicio normalmente usual de 700 kPa (7 bar), el límite. también en función de la carrera y la velocidad, es de 20.000 a 30.000 N (2000 a 3000 kp).

• Ruido: El escape de aire produce ruido. No obstante. Este problema ya se ha resuelto en gran parte, gracias al desarrollo de materiales in sonorizantes.

• Economía: La instalación tiene un coste relativamente bajo debido al coste modesto de los componentes. El mantenimiento es también poco costoso debido a su larga duración sin apenas averías.

• Seguridad: No presenta peligro de incendio en áreas de riesgo elevado y el sistema no está afectado por la sobrecarga puesto que los actuadores se detienen o se sueltan simplemente. Los actuadores neumáticos no producen calor.

Generación del aire

Para producir aire comprimido se utilizan compresores que elevan la presión del aire al valor de trabajo deseado. Los mecanismos y mandos neumáticos se alimentan desde una estación central. El aire comprimido proviene del compresor y llega a las instalaciones (demanda), a través de tuberías. Los compresores móviles se utilizan en el ramo de la construcción o en máquinas que se desplazan frecuentemente.

Tipos de compresores

Según las exigencias referentes a la presión de trabajo y al caudal de suministro, se pueden emplear diversos tipos de construcción.

Se distinguen dos tipos básicos de compresores:

El primero trabaja según el principio de desplazamiento: la compresión se obtiene por la admisión del aire en un recinto hermético, donde se reduce luego el volumen. Se utiliza en el compresor de émbolo oscilante o rotativo.

El otro trabaja según el principio de la dinámica de los fluidos: el aire es aspirado por un lado y comprimido como consecuencia de la aceleración de la masa de aire en la turbina.

Distribución del aire

La distribución del aire comprimido desde el equipo productor hasta el consumidor no debe descuidarse nunca, puesto que en este aspecto pueden conseguirse economías financieras permanentes mediante la restricción de las pérdidas por fugas.

Los depósitos y acumuladores han de cumplir varias funciones, y en general sirven para comprensar las fluctuaciones de la presión en todo el sistema de distribución y para separar el agua

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