Diferencia entre Hidráulica y Neumática

Son dos ciencias y a la vez técnicas que tratan las leyes que rigen el comportamiento y el movimiento de los gases (aire comprimido) y de los líquidos, así como de los problemas que plantea su utilización.

Generalidades de los circuitos neumáticos e hidráulicos

• El aire utilizado en los circuitos neumáticos es gratuito y no es necesario emplear tubos de retorno para recuperarlo, por el contrario, a los líquidos utilizados en los circuitos hidráulicos se les hace retornar a través de tuberías de modo que se pueden emplear sucesivas veces.
• El aire aspirado de la atmósfera y los líquidos empleados en los circuitos hidráulicos contienen partículas. Se utilizan filtros y en el aire secadores para quitar la humedad.
• El aire es un fluido que para su transporte y almacenamiento no precisa de instalaciones complicadas.
• La neumática es útil para esfuerzos de hasta 30000N y debido a la compresibilidad del aire no es posible mediante circuitos neumáticos obtener movimientos lentos y a la vez constantes, sin embargo, sí resulta factible mediante circuitos hidráulicos.

En los dos sistemas se distinguen:

Elementos activos o generadores de energía

Se ha de conseguir que el fluido transmita la energía necesaria para el sistema. En el sistema neumático se utiliza un compresor que en el caso de la hidráulica se recurre a una bomba. Han de ser accionados por medio de un motor eléctrico o de combustión interna.

Elementos de protección y de tratamiento de los fluidos

En los sistemas neumáticos es preciso secar el aire antes de utilizarlo, también es necesario filtrar y regular la presión. Con objeto de reducir el rozamiento, los sistemas neumáticos se utilizan lubricadores. Los sistemas hidráulicos trabajan en circuito cerrado y por eso necesitan tener un depósito de aceite y también deberán ir provistos de elementos de filtrado y regulación de presión.

Elementos de transporte y control (tuberías y válvulas)

Se encargan de conducir de forma adecuada la energía comunicada al fluido en el compresor o en la bomba hacia los elementos actuadores.

Elementos actuadores o de consumo

Permiten transformar en trabajo útil la energía del fluido en movimiento. Dos grandes grupos: cilindros en los que se producen movimientos lineales y motores en los que tienen lugar movimientos rotativos.

Elementos activos

Los elementos activos son aquellos que comunican energía al fluido, los elementos pasivos son los que consumen, transportan o administran y controlan esa energía. La energía externa comunicada al elemento activo es principalmente eléctrica o térmica. En una instalación autónoma la energía se obtiene mediante motores de combustión interna.

Elemento activo en el circuito neumático: compresor

El objeto que se persigue en un circuito neumático es que el aire mueva un pistón o una rueda de paletas antes de ser expulsado a la atmósfera. Para que el aire realice ese trabajo es necesaria una presión elevada y para eso se utiliza el compresor en el que aparecen implicadas dos magnitudes: la presión que comunica al aire y el caudal.

Los compresores volumétricos se basan en la ley de Boyle-Mariotte de manera que para elevar la presión de un gas basta con reducir el volumen. Pueden ser alternativos, basados en el mecanismo biela-manivela o rotativos en los que mediante una rueda de paletas se empuja al aire hacia una cámara.

Los compresores dinámicos. El aire se hace pasar por una tubería de sección cada vez más reducida, la velocidad del aire se hace paulatinamente mayor. Esta energía cinética que se ha comunicado al aire se convierte en energía de presión.

Elemento activo en el circuito hidráulico: bomba

No puede ser un compresor ya que los líquidos son incompresibles. Es necesario una bomba cuya misión es comunicar movimiento al fluido proporcionándole de esta manera una cierta energía.

Acumulador en el circuito neumático

Es necesario disponer de un depósito en el que se pueda almacenar una cierta cantidad de aire a presión elevada. Existen varios motivos de la existencia de estos acumuladores o depósitos neumáticos. El depósito lleva acoplado un sensor de presión que activará el compresor cuando la presión disminuya hasta un cierto límite y lo desconectará cuando la presión aumente hasta un valor determinado. El depósito debe contar con sensores de temperatura con elementos de protección que provoquen el vaciado del depósito en caso de que se alcance un límite de presión, con un grifo para purgar el agua existente en el aire, etc.

Acumuladores en el circuito hidráulico

Los líquidos que circulan no se encuentran disponibles en el lugar de trabajo. Por eso debe existir un depósito en el que puedan permanecer almacenados, además ayuda a separar el fluido del aire y los agentes extraños que lo puedan acompañar y también contribuye a disipar el calor que se genere dentro del circuito. El depósito va provisto de sensores de presión y temperatura y de un grifo para drenar las impurezas que se vayan recogiendo.

Elementos de protección

Son los encargados de eliminar impurezas en el circuito y protegerlo en caso necesario de situaciones que podrían provocar serios perjuicios.

Elementos de protección en circuitos neumáticos: los principales son cuatro

• Los filtros que cumplen dos funciones primordiales: eliminar el agua existente en el aire, y las partículas e impurezas que contenga en suspensión y que podrían dañar tuberías y demás elementos del circuito. Hay un tipo que lo eliminan haciendo pasar el aire por un material poroso que se reemplaza periódicamente. También hay que provocan un centrifugado del aire haciendo que como consecuencia de la fuerza centrífuga el agua y las partículas se separen y caigan al fondo del filtro.
• Lubricador inyecta unas gotas de aceite de tamaño muy fino dentro del flujo del aire creándose una especie de niebla de aceite que tiene como finalidad evitar que el aire produzca un desgaste excesivo en los elementos del circuito.
• El limitador de presión se encarga de que la compresión en el circuito se mantenga por debajo de un cierto límite. La válvula de escape esta funciona de modo que cuando la presión supera la fuerza del muelle la compuerta se desliza hacia la derecha y permite que el aire salga a la atmósfera.

Elementos de protección en circuitos hidráulicos

• Filtro cumple la misma misión que en los neumáticos y es muy similar en dichos circuitos.
• La válvula de alivio desempeña el mismo cometido que la válvula de escape.

Elementos de transporte

En circuitos neumáticos

Las tuberías deben conducir el aire de un punto a otro de tal forma que la pérdida de presión sea la mínima. Su superficie interior habrá de estar convenientemente pulida. Las tuberías también deberán soportar la presión interior a la que está el aire sin causarle ningún daño. El material constituyente de la tubería debe ser resistente y presentar una superficie lisa, se suelen utilizar materiales como cobre, acero o algunos plásticos. En algunos casos se utiliza el llamado latiguillo que es una tubería flexible constituida por una goma o un plástico recubierta en ocasiones por una maya de acero. Las conexiones de las tuberías de consumo a la línea principal se realizarán por parte de arriba para evitar que se introduzca agua en los puntos de consumo. Deberá estar dispuesta con una pendiente de 1’5º en el sentido de circulación del aire.

En circuitos hidráulicos

El transporte del fluido se realiza por medio de tuberías, con las mismas consideraciones realizadas para los circuitos neumáticos con la diferencia de que en este caso debe de existir una tubería de ida y otra de regreso hacia los puntos de consumo. En los dos circuitos existen unas tuberías que forman el circuito de potencia representado mediante una línea continua y otras que constituirán unos circuitos auxiliares para el control de alguna válvula; simbolizadas mediante una línea de trazos para distinguirla de las líneas de potencia.

Elementos de control en los dos circuitos

. Estos elementos de control son muy semejantes físicamente, se designan con el nombre de válvulas y pueden ser distintos tipos según q controlen: -la dirección del flujo seleccionando hacia q elementos se dirige el fluido -la presión del fluifo estabilizándola a partir del punto en q se encuentre instalada la valvula – el flujo lo q permite regular el caudal y el sentido de flujo del fluido  Válvulas controladoras de la dirección del flujo: en los circuitos el fluido puede circular a través de tuberías diferentes debiendo existir también la posibilidad de permitir la circulación libre del fluido o de cortarla x entero. Las válvulas controladoras de dirección o distribuidores se encargan de realizarlo.las entradas o salidas del fluido se denominan vías . también ai dos posiciones distintas en la valvula y son precisamente el numero de vías y el de posiciones los números q se emplean para identificar una valvula controladora. la figura A correponde a la valvula mencionada representada en la posición de reposo. En los extremos del rectángulo figuran unos simbolos. En cuanto a la identificación de los orificios o vías de la valvula se utiliza el código numérico.

Válvulas controladoras de la presión del fluido. En los elementos de protección se menciono q existía una valvula de alivio q se encargaba de mantener la presión x debajo de un limite. Este es el tipo de válvulas controladoras de la presión del fluido

Válvulas controladoras del flujo. En ocasiones es necesario mantener limitada la velocidad del fluido en una tubería y para eso se utiliza un regulador bidireccional . accionando el tornillo se ace subir y bajar el cono permitiendo adi la circulación de fluido con mas o menos libertad. Esta valvula se puede utilizar x ejemplo para disminuir la velocidad del fluido en los cilindros. En otros casos es preciso q el fluido circule libremente en un sentido y de una forma limitada en el contrario. Con esta finalidad se utiliza un regulador unidireccional. Cuando se desea q el fluido circule únicamente en un sentido se utiliza una valvula antirretorno selector del circuito se utiliza para realizar el mando de un elemento desde dos lugares diferentes. Funciona como una puerta lógica O. x el contrario la valvula de simultaneidad se comporta como una puerta lógica Y

Elementos de consumo en los circuitos. La energía comunicada al fluido por el compresor – en el circuito neumático- o la bomba – en el circuito hidráulico- se utiliza para realizar un trabajo