Sistemas Neumáticos e Hidráulicos: Ventajas, Componentes y Aplicaciones

Sistemas Neumáticos

Ventajas de un Sistema Neumático

  • Fuente de energía inagotable y barata: El aire es un recurso abundante y accesible.
  • Fácil obtención del aire comprimido: Los compresores facilitan la generación de aire comprimido.
  • Almacenamiento sencillo: El aire comprimido se puede almacenar en depósitos.
  • Rápido desplazamiento por tuberías: Permite una respuesta rápida en los sistemas.
  • Tecnología segura: Presenta menos riesgos que otros sistemas de energía.
  • Tecnología limpia: No genera residuos contaminantes.
  • Tecnología sencilla: Facilidad de implementación y mantenimiento.

Componentes de un Circuito Neumático

  • Compresor: Comprime el aire de la atmósfera.
  • Acumulador: Almacena el aire comprimido en un tanque.
  • Acondicionamiento: Acondiciona el aire comprimido.
  • Tuberías: Canalizan el aire comprimido a los distintos elementos del circuito.
  • Elementos de mando y control: Válvulas que controlan el funcionamiento del circuito.
  • Actuadores: Motores neumáticos que transforman la presión del aire en trabajo.

Producción y Distribución del Aire Comprimido

Compresor

Genera el aire comprimido. Los compresores son motores eléctricos que aspiran el aire de la atmósfera y lo comprimen. Trabajan con presiones entre 4 y 8 bar. Según el movimiento del motor, pueden ser alternativos o rotativos.

Depósito

Actúa como acumulador del aire comprimido. El compresor solo se vuelve a poner en marcha cuando la presión es baja.

  • Presostato: Sensor de presión que conecta y desconecta el motor del compresor.
  • Válvula de seguridad: En caso de avería, libera el exceso de presión del depósito.
  • Regulador de presión: Controla la presión que se envía al circuito.

Mantenimiento o Acondicionamiento

  • Filtro: Elimina la humedad y partículas de polvo.
  • Regulador de presión: Mantiene la presión constante.
  • Lubricador: Inyecta aceite lubricante en el aire comprimido.

Red de Distribución del Aire

Conjunto de tuberías (generalmente metálicas, aunque también se usan de plástico) que distribuyen el aire comprimido.

Regulación y Control del Aire: Válvulas

Las válvulas controlan el paso del aire comprimido.

Válvulas Distribuidoras

Activan un circuito neumático, dirigiendo el aire comprimido para el avance y retroceso de los cilindros.

  • Vías y posiciones: Se nombran por el número de vías y posiciones (ej. 3/2: 3 vías y 2 posiciones).
  • Accionamiento: Manual, mecánico o eléctrico.
  • Retorno de la válvula: Por muelle, neumático, eléctrico, etc.

Válvulas Antirretorno

Permiten la circulación del aire en un sentido e impiden el paso contrario.

Válvulas Selectoras

Disponen de 2 entradas opuestas unidas a una salida. Permiten la salida del aire solo por una de las entradas.

Válvulas de Simultaneidad

Disponen de 3 entradas y una salida. El aire debe entrar por dos entradas para permitir la circulación.

Válvulas de Regulación de Caudal

Controlan la velocidad del aire. Pueden ser unidireccionales o bidireccionales.

Válvulas Temporizadas

Combinan una válvula reguladora unidireccional y un depósito acumulador. Retrasan la acción neumática.

Utilización del Aire Comprimido: Actuadores

Transforman la energía del aire comprimido en trabajo.

Cilindros Neumáticos

Transforman la energía potencial del aire en energía mecánica lineal.

Cilindros de Simple Efecto

Tienen una única entrada de aire. Solo producen trabajo en el movimiento de avance.

Cilindros de Doble Efecto

Tienen dos entradas de aire. Realizan trabajo en ambos sentidos.

Motores Neumáticos

El aire incide sobre las palas de una rueda, provocando un movimiento rotativo.

Sistemas Hidráulicos

Emplean un líquido (normalmente aceite) para producir trabajo útil. Se basan en el Principio de Pascal: la presión ejercida sobre un fluido se transmite con igual intensidad en todas las direcciones.

Propiedades de un Sistema Hidráulico

  • Similares a los neumáticos, pero utilizan una bomba en lugar de un compresor.
  • El aceite actúa como lubricante.
  • Desarrollan fuerzas mayores que los neumáticos.
  • Tecnología más contaminante y compleja.

Aplicaciones de los Sistemas Hidráulicos

Ejemplo: sistema de frenado de un vehículo.

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