hidráulica y neumática

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1.- Mecánica de Fluidos 2.- Componentes de los Sistemas Hidráulicos y Neumáticos 3.- Sistemas Neumáticos 4.- Sistemas Hidráulicos

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Hidráulica y Neumática para 4ºESO de Tecnología

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Page 1: Hidráulica y Neumática

•1.- Mecánica de Fluidos

•2.- Componentes de los Sistemas Hidráulicos y Neumáticos

•3.- Sistemas Neumáticos

•4.- Sistemas Hidráulicos

Page 2: Hidráulica y Neumática

1.- MECÁNICA DE FLUIDOSEs la parte de la Física que se ocupa del comportamiento de los fluidos en reposo o en movimiento, así como de las aplicaciones y de los mecanismos que utilizan fluidos.

La Estática de Fluidos o Hidrostática se ocupa de los fluidos en reposo.

La Dinámica de Fluidos trata de los fluidos en movimiento.La Hidrodinámica estudia el flujo de líquidos o de gases a baja velocidad (incompresibles).La Aerodinámica se ocupa del comportamiento de los gases a grandes velocidades y presiones (compresibles).

Aplicaciones: Propulsión a chorro (turbinas, compresores y bombas), Hidráulica (utilización en ingeniería de la presión del agua y del aceite) y Neumática (utilización en ingeniería del aire comprimido).

Page 3: Hidráulica y Neumática

Circuito Eléctrico Circuito Hidráulico Circuito Neumático

ELEMENTO Electrones Agua / Aceite Aire

GENERADORES Pilas y Alternadores

Bomba Compresor

TRANSPORTE Cables e Hilos Tuberías Tuberías

MANDO Y CONTROL

Interruptores Válvulas Válvulas

ACTUADORES Bombilla Cilindros Cilindros

PROTECCIÓN y MANTENIMIENTO

Fusibles y Tableros

Diferenciales

Filtro, Válvula de Alivio, Depósito

Secador, Filtro, Lubricador, Válvula de Escape y

Silenciador

FÓRMULA I = V / R F1/S1 = F2 / S2 P1·V1 = P2 ·V2

2.- COMPARACIÓN de COMPONENTES de los SISTEMAS HIDRÁULICOS y NEUMÁTICOS

Page 4: Hidráulica y Neumática

2.- COMPARACIÓN de COMPONENTES de los SISTEMAS HIDRÁULICOS y NEUMÁTICOS

Page 5: Hidráulica y Neumática

3.- SISTEMAS NEUMÁTICOS3.1.- El Compresor: proporciona el aire a presión al circuito.

•Compresor Alternativo: mecanismo de sistema biela-manivela. Carga el aire al bajar el pistón, y lo comprime al subir.•Compresor Rotativo: consta de una cámara de compresión y un rotor. Al girar el rotor, el compresor aspira el aire y lo comprime en la cámara.

Page 6: Hidráulica y Neumática

3.- SISTEMAS NEUMÁTICOS

3.2.- Las Tuberías: suelen ser de acero o latón. Se unen mediante soldadura o con roscas de acero o plástico. La línea de circulación del aire debe estar inclinada 1,5º en el sentido de circulación.

Page 7: Hidráulica y Neumática

3.3.- Válvulas: permiten o impiden la entrada del aire.

•Válvulas Distribuidoras: Dispositivos que distribuyen la entrada y la salida del fluido de los cilindros. Se caracterizan por dos números que indican el número de vías de las que consta y las posiciones de conmutación que pueden adoptar. La vía de alimentación se designa por P, los de trabajo A, B, y los escapes R, S.

2 Vías y 2 posiciones

3.- SISTEMAS NEUMÁTICOS

Page 8: Hidráulica y Neumática

3 Vías y 2 posiciones

5 Vías y 2 posiciones

Page 9: Hidráulica y Neumática

•Válvulas de Bloqueo: Dispositivos que bloquean el flujo en una determinada dirección y/sentido, bloqueando los pasos

VálvulaAntirretorno

Válvula de Simultaneidad

VálvulaSelectora

Permite el paso del aire en un sentido y lo impide en el

sentido contrario

Solamente se permite la salida del aire

cuando están activas las dos entradas X e Y

Permite la salida del aire cuando están activas una de las dos entradas X e Y

•Válvulas de Bloqueo:

Page 10: Hidráulica y Neumática

Válvula Reguladora de Flujo: Permite controlar el paso del aire en un sentido (1-2), mientras que en el sentido contrario (2-1) el aire circula libremente.

Page 11: Hidráulica y Neumática

3.- SISTEMAS NEUMÁTICOS3.4.- Actuadores: son los encargados de transformar la energía neumática en energía mecánica.

•Motores: energía mecánica de rotación en torno a un eje.•Cilindros: energía mecánica de traslación lineal de vaivén

Cilindro de Simple Efecto Cilindro de Doble Efecto El aire comprimido realiza trabajo en un solo

sentido Tiene una única vía El retorno del émbolo lo realiza un muelle o una

fuerza exterior

El aire comprimido realiza trabajo en los dos sentidos

Tiene dos vías, una por cada sentido No necesita muelle

Page 12: Hidráulica y Neumática

3.5.- Protección y Mantenimiento: Son elementos que protegen al circuito de sobrepresiones, prolongan su durabilidad y permiten obtener mayor rendimiento.

•Secador: Formado por un material poroso que reduce la cantidad de vapor de agua en el aire.

•Filtro: Formado por un sistema de centrifugado quesepara las impurezas del aire e impide que lleguen al circuito.

•Lubricador: Añade por efecto espray una nube de partículas de aceite al fluido, para disminuir la fricción.

•Válvula de Escape: Expulsa aire al exterior cuando lapresión alcanza el límite permitido.

•Silenciador: Es una “capucha” situada a la salida delcircuito, y que disminuye el estampido del aire al salir al exterior.

3.- SISTEMAS NEUMÁTICOS

Page 13: Hidráulica y Neumática

4.- SISTEMAS HIDRÁULICOSLos circuitos hidráulicos no utilizan aire sino un líquido que apenas

se comprime al ser sometido a presiones elevadas, y que permite intensificar la fuerza. Por lo general, se trata de aceite mineral. Por eso también se les conoce como Circuitos Oleohidráulicos.

Los mecanismos hidráulicos se fundamentan en el Principio de Pascal:

“La presión ejercida en un punto cualquiera de una masa líquida se transmite íntegramente en todas las direcciones y sentidos a todos los restantes puntos del líquido”

Page 14: Hidráulica y Neumática

P1 = P2

F1/S1 = F2 / S2

Una aplicación importante del principio de Pascal es la Prensa Hidráulica: Podemos levantar un peso F2 colocado sobre el émbolo S2, ejerciendo una fuerza F1 sobre S1. Cuando dejamos de ejercer esta fuerza, el peso volverá a bajar a su situación de reposo.

4.- SISTEMAS HIDRÁULICOS

Page 15: Hidráulica y Neumática

4.- SISTEMAS HIDRÁULICOSLos circuitos hidráulicos utilizan los mismos elementos que los circuitos neumáticos, pero pueden trabajar a presiones mayores y, por lo tanto, desarrollar fuerzas más intensas. También son más silenciosos.

Como contrapartida, cabe destacar que emplean un elemento contaminante y costoso como es el aceite, con el cual no se pueden conseguir la velocidad de movimientos que alcanzan los circuitos neumáticos.

Page 16: Hidráulica y Neumática

4.- SISTEMAS HIDRÁULICOS4.1.- Bomba Hidráulica: Se encarga de proporcionar la energía al fluido. Gracias a la bomba, el fluido situado inicialmente en el depósito es sometido a elevada presión e impulsado a lo largo del circuito. La Bomba de Engranajes es la más sencilla en su composición y la más económica, aunque su rendimiento no es el deseable.

Page 17: Hidráulica y Neumática

4.- SISTEMAS HIDRÁULICOS

4.2.- Protección y Mantenimiento: Son elementos que protegen al circuito de sobrepresiones, prolongan su durabilidad y permiten obtener mayor rendimiento.

•Filtro: Formado por un sistema de rejillas que impide que las impurezas del fluido lleguen al circuito.

•Válvula de Alivio: Expulsa aceite al exterior cuando la presión alcanza el límite permitido.

•Depósito: Se dispone a la salida del circuito y permite su reutilización y evita la contaminación mediante el vertido de residuos.