TEMA 7: NEÚMATICA E
HIDRAÚLICA
Profesora: Mª Victoria Puente
ÍNDICE
FLUIDOSFLUIDOS
PRESIÓN. UNIDADESPRESIÓN. UNIDADES PRINCIPIO DE PASCALPRINCIPIO DE PASCAL
CIRCUITOS NEUMÁTICOS E HIDRAÚLICOSCIRCUITOS NEUMÁTICOS E HIDRAÚLICOS
COMPONENTES
• ELEMENTOS COMUNES: FILTRO, LUBRICADOR Y UNIDAD DE MANTENIMIENTO
• GENERADORES: COMPRESORES Y BOMBA DE ACEITE • RECEPTORES: MOTORES Y CILINDROS
• CONDUCCIONES Y CONEXIONES: TUBERÍAS • CONTROLADORES: VÁLVULAS
1. FLUIDOS
ESTADOS DE LA MATERIAESTADOS DE LA MATERIA
La materia se presenta en 3 estados físicos:
La materia se presenta en 3 estados físicos:
Sólidos. Forma y volumen constante.
Líquidos. Volumen constante a igual temperatura y no tienen
forma propia.
FLUIDOS
Fluidos son todas las sustancias en estado líquido o gaseoso.Fluidos son todas las sustancias en estado líquido o gaseoso. Los gases se pueden comprimir (compresibles) y los líquidos no Los gases se pueden comprimir (compresibles) y los líquidos no
(incompresibles).
(incompresibles).
Los gases se convierten en líquidos cuando se comprimen y cuando se Los gases se convierten en líquidos cuando se comprimen y cuando se
descomprimen pasan a gas.
NEUMÁTICA E HIDRAÚLICA
La neumática estudia el comportamiento y la La neumática estudia el comportamiento y la
utilización del aire comprimido. utilización del aire comprimido.
La hidraúlica estudia el movimiento y la La hidraúlica estudia el movimiento y la
utilización de los líquidos generalmente agua o utilización de los líquidos generalmente agua o aceite.
PRESIÓN ATMOSFÉRICA E
HIDROSTÁTICA
PRESIÓN ATMOSFÉRICA: Es la presión que PRESIÓN ATMOSFÉRICA: Es la presión que
ejercen los gases de la atmósfera sobre los ejercen los gases de la atmósfera sobre los cuerpos inmersos en ella. Se utiliza el
cuerpos inmersos en ella. Se utiliza el barómetro.
barómetro.
PRESIÓN HIDROSTÁTICA: Presión que ejerce un PRESIÓN HIDROSTÁTICA: Presión que ejerce un
líquido sobre la superficie de un cuerpo en líquido sobre la superficie de un cuerpo en contacto con él. Se utiliza el manómetro. contacto con él. Se utiliza el manómetro.
p = h.d.g p = h.d.g
p: presión hidrostática (N/m2) p: presión hidrostática (N/m2)
h: profundidad (metros) h: profundidad (metros)
d: densidad (kg/m3) d: densidad (kg/m3)
3. PRINCIPIO DE PASCAL
Al aplicar una fuerza sobre un fluido contenido en un Al aplicar una fuerza sobre un fluido contenido en un
recipiente cerrado, la presión se transmite por igual a
recipiente cerrado, la presión se transmite por igual a
todos los puntos del fluido.
todos los puntos del fluido.
Las máquinas que se basan en el principio de Pascal se Las máquinas que se basan en el principio de Pascal se
llaman máquinas hidraúlicas.
llaman máquinas hidraúlicas.
4. CIRCUITOS NEUMÁTICOS E
HIDRAÚLICOS
VENTAJAS AIRE COMPRIMIDOVENTAJAS AIRE COMPRIMIDO
Abundancia:Abundancia: disponible para su compresión en cantidades ilimitadas. disponible para su compresión en cantidades ilimitadas. Transporte: fácilmente transportado por tuberías, incluso a grandes Transporte: fácilmente transportado por tuberías, incluso a grandes
distancias. No es necesario disponer tuberías de retorno.
distancias. No es necesario disponer tuberías de retorno.
AlmacenableAlmacenable: en depósitos y tomarse de éstos. Además, se puede : en depósitos y tomarse de éstos. Además, se puede
transportar en recipientes (botellas).
transportar en recipientes (botellas).
TemperaturaTemperatura: el aire comprimido es insensible a las variaciones de : el aire comprimido es insensible a las variaciones de
temperatura, garantiza un trabajo seguro incluso a temperaturas
temperatura, garantiza un trabajo seguro incluso a temperaturas
extremas.
extremas.
AntideflagranteAntideflagrante: no existe ningún riesgo de explosión ni incendio; por : no existe ningún riesgo de explosión ni incendio; por
lo tanto, no es necesario disponer instalaciones antideflagrantes, que
lo tanto, no es necesario disponer instalaciones antideflagrantes, que
son caras.
son caras.
Limpio:Limpio: el aire comprimido es limpio. Muy importante, por ejemplo, el aire comprimido es limpio. Muy importante, por ejemplo,
en las industrias alimenticias, de la madera, textiles y del cuero.
en las industrias alimenticias, de la madera, textiles y del cuero. VelocidadVelocidad: es un medio de trabajo muy rápido y, por eso, permite : es un medio de trabajo muy rápido y, por eso, permite
obtener velocidades de trabajo muy elevadas.
DESVENTAJAS AIRE COMPRIMIDO
PREPARACIÓN: para la preparación del aire PREPARACIÓN: para la preparación del aire
comprimido es necesario la eliminación de comprimido es necesario la eliminación de
impurezas y humedades previas a su utilización. impurezas y humedades previas a su utilización.
OBTENCIÓN: la obtención del aire comprimido es OBTENCIÓN: la obtención del aire comprimido es
costosa. costosa.
RIUDOS: el aire que escapa a la atmósfera RIUDOS: el aire que escapa a la atmósfera
produce ruidos bastante molestos. Se superan produce ruidos bastante molestos. Se superan mediante dispositivos silenciadores.
mediante dispositivos silenciadores.
VELOCIDAD: debido a su gran compresibilidad, VELOCIDAD: debido a su gran compresibilidad,
no se obtienen velocidades uniformes en los no se obtienen velocidades uniformes en los elementos de trabajo.
elementos de trabajo.
VENTAJAS DE LOS CIRCUITOS
HIDRAÚLICOS
REGULACIÓN: las fuerzas pueden regularse de manera REGULACIÓN: las fuerzas pueden regularse de manera
continua.
continua.
SOBRECARGAS: se puede llegar en los elementos SOBRECARGAS: se puede llegar en los elementos
hidráulicos de trabajo hasta su total parada, sin riesgos de
hidráulicos de trabajo hasta su total parada, sin riesgos de
sobrecarga o tendencia al calentamiento.
sobrecarga o tendencia al calentamiento.
FLEXIBILIDAD: el aceite se adapta a las tuberías y FLEXIBILIDAD: el aceite se adapta a las tuberías y
transmite fuerza como si fuera una barra de acero.
transmite fuerza como si fuera una barra de acero.
ELEMENTOS: los elementos son REVERSIBLES además de ELEMENTOS: los elementos son REVERSIBLES además de
que se pueden FRENAR en marcha.
que se pueden FRENAR en marcha.
SIMPLICIDAD: hay pocas piezas en movimiento como por SIMPLICIDAD: hay pocas piezas en movimiento como por
ejemplo: bombas, motores y cilindros.
ejemplo: bombas, motores y cilindros.
MULTIPLICACIÓN DE FUERZAS: visto en la prensa MULTIPLICACIÓN DE FUERZAS: visto en la prensa
hidráulica.
DESVENTAJAS DE LOS
CIRCUITOS HIDRÁULICOS
VELOCIDAD: se obtienen velocidades bajas en VELOCIDAD: se obtienen velocidades bajas en
los actuadores. los actuadores.
LIMPIEZA: en la manipulación de los aceites, LIMPIEZA: en la manipulación de los aceites,
aparatos y tuberías, como el lugar de la aparatos y tuberías, como el lugar de la
ubicación de la maquina; en la practica hay muy ubicación de la maquina; en la practica hay muy pocas maquinas hidráulicas que extremen las
pocas maquinas hidráulicas que extremen las medidas de limpieza.
medidas de limpieza.
ALTA PRESION: exige un buen mantenimiento.ALTA PRESION: exige un buen mantenimiento. COSTE: las bombas, motores, válvulas COSTE: las bombas, motores, válvulas
4.1. COMPONENTES DE UN
CIRCUITO NEUMÁTICO
A. ELEMENTOS COMUNESA. ELEMENTOS COMUNES
FILTRO: ELIMINA IMPUREZAS
LUBRICADOR: REDUCEN EL DESGASTE
UNIDAD DE MANTENIMIENTO: FILTRO,
SÍMBOLOS MEDICIÓN Y
MANTENIMIENTO
Medición y mantenimiento
Símbolo Descripción Manómetro.
Termómetro.
Indicador óptico. Indicador neumático.
Filtro.
Filtro con drenador de condensado, vaciado manual.
Lubricador
.
.
TIPOS DE COMPRESORES
Compresor de émbolo
Compresor de paletas
Compresor de husillo o Roots
Compresor de tornillo
Turbocompresor
SÍMBOLOS GENERADORES Y
MOTORES
Bombas, compresores y motores Símbolo Descripción
Bomba hidráulica de flujo unidireccional.
Compresor para aire comprimido. Depósito hidráulico.
Depósito neumático.
Motor neumático 1 sentido de giro.
Motor neumático 2 sentidos de giro.
Cilindro basculante 2 sentidos de giro.
Motor hidráulico 1 sentido de giro.
C. RECEPTORES:
CILINDROS
.
.
Cilindro de simple efecto
RECEPTORES: MOTORES
. .
Motor de paletas Cilindro basculante Motor de paletas
SÍMBOLOS ACTUADORES
Mecanismos (actuadores)Símbolo Descripción
Cilindro de simple efecto, retorno por esfuerzos externos.
Cilindro de simple efecto, retorno por muelle.
Cilindro de doble efecto, vástago simple.
Cilindro de doble efecto, doble vástago.
Pinza de apertura angular de simple efecto.
Pinza de apertura paralela de simple efecto.
Pinza de apertura angular de doble efecto.
D. CONDUCCIONES Y
CONEXIONES
CONDUCCIONESCONDUCCIONES
TUBOS RÍGIDOS: COBRE O ACERO
TUBOS FLEXIBLES: NYLON, PVC
E. CONTROLADORES: VÁLVULAS Y
LLAVES
E. 1. VÁLVULAS DE VÍAS O DISTRIBUCIÓNE. 1. VÁLVULAS DE VÍAS O DISTRIBUCIÓN
Válvula 3/2
CÓMO SE NOMBRAN LAS VÁLVULAS
.
.
1º· Número de Vías, es decir de orificios que presenta la válvula
1
3 2
En este ejemplo 3 VÍAS 2º· Número de Posiciones
En este caso 2 POSICIONES
3º· Accionamiento
En este caso por PULSADOR
4º· Retroceso
En este caso por MUELLE 5º· Nombre:
6º· En ocasiones también se indica la posición normal, es decir aquella en la que se encuentra la válvula cuando no la hemos accionado.
En la de arriba, cuando está sin accionar, el aire no pasa, por lo que se llama Normalmente Cerrada, N/C. En la de abajo pasa lo contrario, por tanto es Normalmente Abierta, N/A.
EJEMPLOS VÁLVULAS
.
.
Válvula 5/3 en posición de escape.
Válvula 5/3 en posición normalmente cerrada.
Válvula 5/2.
Válvula 4/2.
Válvula 4/2.
Válvula 3/2 en posición normalmente cerrada.
Descripción Símbolo
E. 2. VÁLVULAS DE BLOQUEO
.
E.3. VÁLVULAS LÓGICAS
.
E.4. VÁLVULAS DE FLUJO
REGULADORAS DE PRESIÓN
.
VÁLVULAS DE CONTROL. SÍMBOLOS
.
.
Válvulas de control
Símbolo Descripción
Válvula de bloqueo (antirretorno).
Válvula O (OR). Selector.
Válvula de escape rápido, Válvula antirretorno.
Válvula Y (AND).
Válvula estranguladora unidireccional.
Válvula antirretorno de regulación regulable en un sentido
E.5. SÍMBOLOS ACCIONAMIENTOS
.
.
Accionamientos
Símbolo Descripción
Mando manual en general, pulsador.
Botón pulsador, seta, control manual.
Mando con bloqueo, control manual.
Mando por palanca, control manual.
Muelle, control mecánico.
Rodillo palpador, control mecánico.
DISEÑO DE UN CIRCUITO NEUMÁTICO
.
.
Actuadores.
Elementos de control. Funciones lógicas.
Emisores de señal, señales de control.
Toma de presión y unidad de mantenimiento.
DESIGNACIÓN DE COMPONENTES
.
.
Designación de componentes Números
Alimentación de energía 0.
Elementos de trabajo 1.0, 2.0, etc.
Elementos de control o mando .1
Elementos ubicados entre el elemento de mando y el elemento de trabajo
.01, .02, etc.
Elementos que inciden en el movimiento de avance del cilindro
.2, .4, etc.
Elementos que inciden en el movimiento de retroceso del cilindro
DISEÑO CIRCUITOS
.
.
Designación de conexiones
Designación de conexiones Letras Números
Conexiones de trabajo A, B, C ... 2, 4, 6 ...
Conexión de presión, alimentación de energía
P 1
Escapes, retornos R, S, T ... 3, 5, 7 ...
Descarga L
5. APLICACIONES DE LOS CIRCUITOS
NEUMÁTICOS
.
. Control de un cilindro de simple efecto
0.1 – Unidad de mantenimiento.
CONTROL DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO
.
.
0.1 – Unidad de mantenimiento.
1.1– Válvula 5/2 NA con enclavamiento y retorno por muelle.
Pulsador de avance y de retroceso, con
cilindro de doble efecto
.
.
0.1 – Unidad de mantenimiento.
1.1– Válvula 5/2 NA activa y retorno por presión.
Utilización de la válvula estranguladora de caudal
.
.
0.1– Unidad de mantenimiento.
1.1– Válvula 5/2 NA activa y retorno por presión.
1.2– Válvula 3/2 NC con enclavamiento, para el avance. 1.3– Válvula 3/2 NC con enclavamiento, para el retorno. 1.0 – Cilindro de doble efecto.
Utilización de un final de carrera
.
.
0.1– Unidad de mantenimiento.
1.1– Válvula 5/2 NA activa y retorno por presión.
1.2– Válvula 3/2 NC con enclavamiento, para el avance. 1.3– Válvula 3/2 NC con final de carrera, para el retorno. 1.0 – Cilindro de doble efecto.
La puerta OR
.
.
0.1– Unidad de mantenimiento.
1.1– Válvula 5/2 NA activa y retorno por presión.
1.2– Válvula 3/2 NC con enclavamiento, para el avance.
1.4– Válvula 3/2 NC con enclavamiento, para el avance.
1.3– Válvula 3/2 NC con enclavamiento, para el retorno.
1.6- Válvula OR.
La puerta OR
.
La puerta AND
.
.
0.1– Unidad de mantenimiento.
1.1– Válvula 5/2 NA activa y retorno por presión.
1.2– Válvula 3/2 NC con enclavamiento, para el avance.
1.4– Válvula 3/2 NC con enclavamiento, para el avance.
1.3– Válvula 3/2 NC con enclavamiento, para el retorno.
1.6- Válvula AND.
La puerta AND
.
