Elementos generadores de energía

En los sistemas neumáticos se utiliza un compresor, que puede ser común para todos los sistemas de una industria; mientras que en hidráulica se recurre a una bomba.

Elementos de tratamiento de los fluidos

En los sistemas neumáticos, debido a la humedad atmosférica, es preciso proceder al secado del aire antes de su utilización; también será necesario filtrarlo y regular su presión. Se utilizan lubricadores que aportan aceite. Los sistemas hidráulicos trabajan en circuito cerrado y necesitan disponer de un depósito de aire, filtros y reguladores de presión.

Elementos de mando y de control

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

Elementos actuadores

Transforman la energía del fluido en movimiento en trabajo útil. Cilindros, movimientos lineales; y motores, movimientos rotativos.

Caudal

Volumen de fluido que atraviesa por unidad de tiempo.

Compresores

Aparecen implicados la presión y el caudal. Se clasifican en:

• Volumétricos (para elevar la presión de un fluido gaseoso reduciendo su volumen). Pueden ser:
  • Alternativos (basados en el mecanismo biela-manivela)
  • Rotativos (mediante una rueda de paletas se empuja al aire hacia una cámara). Rotativos volumétricos y rotativos de paletas o tornillo.
• Dinámicos (el aire pasa por una tubería de sección cada vez más reducida). El aire se hace pasar por una serie de conductos de sección cada vez menor y como Q=V, la velocidad del aire va aumentando paulatinamente, el aire disminuye su velocidad en un difusor, aumentándose su presión.

Filtros

Sirven para depurar el aire comprimido de las partículas de polvo y vapor de agua y de algunos residuos sólidos. El aire adquiere un movimiento rotativo produciéndose el centrifugado de las partículas sólidas y líquidas. De esta forma se detienen las partículas más gruesas. Las partículas más finas son detenidas por el cartucho filtrante.

Reguladores de presión

Mantiene constante el valor de la presión, independientemente de la que exista en la red de aire. Se basa en bloquear o dejar pasar el aire comprimido a través de un obturador cuya apertura o cierre se consigue con un vástago o un pistón.

Lubricantes

Aporta aceite a los elementos móviles por el aire a presión reduciendo el rozamiento. Al pasar el aire por un estrechamiento, se origina una depresión, que provoca la succión del aceite de un vaso en forma de pequeñas gotas, arrastradas por el aire.

Unidad de mantenimiento

Montaje en bloque de un filtro, un regulador de presión con manómetro y un lubricador.

Elementos de consumo (neumática)

Permiten transformar en energía útil la energía consumida al aire por el compresor:

• Alternativos: desplazamiento útil en línea recta. Simple efecto y doble efecto.

Diferencia entre motores neumáticos y eléctricos

• Los motores neumáticos permiten una inversión del sentido de giro, una velocidad de giro superior a 500 rpm.
• Los motores eléctricos proporcionan un mejor rendimiento. Los motores neumáticos se pueden sobrecargar sin problemas.

Motores rotativos de pistones

Constituidos por un cierto número de cilindros de simple efecto unidos por medio de un sistema de bielas a un eje con forma de cigüeñal.

Motores de paleta

Son de menor peso, de construcción más sencilla. Consta de una carcasa, y un rotor excéntrico que contiene un cierto número de paletas.

Motores de turbina

Se emplea cuando se requiere altas velocidades de giro, pequeñas potencias.

Válvulas de control

Se caracteriza por el número de vías (orificios) y de posiciones (número de formas de conexión) en los circuitos neumáticos existen unas series de elementos encargados de controlar la energía que se transmiten a través del fluido hacia los elementos de consumo, se conocen como válvulas.

Válvulas de control de dirección o distribuidoras

Con ellas se selecciona a los elementos que se dirige el fluido:

• Electroválvulas (pilotadas eléctricamente y provistas de un electroimán)
• Neumáticas (al aplicar una presión por el orificio de pilotaje se acciona el pistón y se desplaza el vástago)
• Unidireccional (cierran por completo el paso del fluido en un sentido)
• Válvula selectora (puerta OR)
• Válvula de simultaneidad (puerta AND)

Válvula de control de caudal

Transmite una presión de dos un punto a otro en un tiempo variable regulando la cantidad y el sentido de la circulación:

• Reguladores unidireccionales (el aire comprimido puede circular hacia los lugares de utilización, solamente a través de ellas. El tornillo regulador disminuye o aumenta el caudal a medida que se aprieta o afloja. El retorno se produce libremente.
• Bidireccional

Válvulas de control de presión

Se utilizan con diferentes finalidades; como válvula de seguridad (para que p se mantenga en su valor) para los elementos que trabaja a presiones diferentes (válvula de secuencia), y para contener la presión de alimentación establecida (regulador de presión).

Temporizadores

Combinación de un regulador unidireccional y una válvula pilotada neumáticamente.

Presión de vapor

Presión ejercida por las moléculas que se evaporan.

Cavitación

Debido presiones inferiores a la presión de vapor, donde el lugar a que hierva, formándose burbujas de vapor arrastradas por el fluido del líquido hacia otros lugares de mayor presión convirtiéndose bruscamente en líquido.

Viscosidad

Es debida al roce entre moléculas de un fluido por lo que representa una resistencia a su movimiento. Disminuye con la temperatura y depende de la velocidad.

Viscosidad cinemática

Cociente entre la viscosidad dinámica y la densidad.

Régimen laminar y régimen turbulento

Se han encontrado experimentalmente una combinación que determina si el régimen de un fluido viscoso a lo largo de una tubería es laminar o turbulento (para valores del número de Reynolds superiores a 12400 el régimen es claramente turbulento. Si se trata de tuberías circulares rectas es turbulento si es mayor a 2320.

Grupo de aislamiento

Las bombas hidráulicas son máquinas que absorben energía mecánica procedente del motor de accionamiento y comunican energía hidráulica al líquido que lo atraviesan.

• Valor nominal de la presión.
• Caudal.
• Desplazamiento: volumen de líquido bombeado en un ciclo completo.
• Rendimiento.

Tipos

• De engranajes
• De tornillo
• De paletas deslizantes
• De émbolos radiales
• De émbolos axiales

Depósito, filtro, manómetro, válvula limitadora de presión.