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Por:Bibiana del C. Hdez. Hdez.
Santiago Sánchez Rodríguez
SIS
T. N
EU
MÁ
TIC
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IDR
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LIC
OS
Sistemas Neumáticos
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DIAGRAMADE
PRESIONES
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La Presión es una propiedad intensiva que representa la fuerza normal por unidad de área.
1 atmósfera = 1.01325 x 105 N/m2 o 101.325 kPa
1 atmósfera = 14.696 lbf/pul2 = 14.696 psi
1 bar = 100 kPa
1 atmósfera = 1.01325 bar = 1013.25 mbar
Presión
Presión absoluta. Es la presión medida con referencia a un vacío perfecto.
Presión manométrica. Es la diferencia entre la presión de un cuerpo y la presión atmosférica que rodea al cuerpo.
Vacío. Cuando la presión que medimos es menor que la atmosférica. La diferencia entre la presión atmosférica y la presión absoluta.
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Presiones
Atmosférica
Manométrica
Absoluta
P(manométrica) = P(absoluta) – P(atmosférica)
Vacío
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Recordemos que en un proceso isobárico, la presión permanece constante. La mayoría de los cambios físicos y químicos ocurren a presión constante.
Proceso Isobárico
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Un proceso isocórico, también llamado proceso isométrico o isovolumétrico, es un proceso termodinámico en el cual el volumen permanece constante. Esto implica que el proceso no realiza trabajo.
Proceso Isométrico
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En un proceso isotérmico, la temperatura se mantiene constante. La energía interna depende de la temperatura. Por lo tanto, si un gas ideal es sometido a un proceso isotérmico, la variación de energía interna es igual a cero.
q = - w
Proceso Isotérmico
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LEYES DELOS
GASES
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moles
l, m3, …
atm, mm Hg o torr, Pa, bar
ºC, K
Un gas queda definido por cuatro variables:
Cantidad de sustancia
Volumen
Presión
Temperatura
Unidades:
1 atm = 760 mm Hg = 760 torr = 1,01325 bar = 101.325 Pa K = ºC + 273 1 litro = 1dm3
Medidas de Gases
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Ley General de los Gases
Comportamiento
Temperatura
Volumen
Presión
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Ecuación General de
Gases Ideales
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• A presión y temperatura constantes, volúmenes iguales de un mismo gas o gases diferentes contienen el mismo número de moléculas.
Ley de Avogadro
V = k * n
V (
L)
n
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• El volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión que soporta (a temperatura y cantidad de materia constantes).
Ley de Boyle
V = k P
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• El volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta (a presión y cantidad de materia constantes).
Ley de Gay-Lussac
V = k.T
Cuando P = 1 atm y T = 273 K, V = 22.4 l para cualquier gas.
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• La presión de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta (a volumen y cantidad de materia constantes).
Ley de Charles
P = k.T
P (
atm
)
T (K)
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(a) Al aumentar la presión a volumen constante, la temperatura aumenta (CHARLES)
(b) Al aumentar la presión a temperatura constante, el volumen disminuye (BOYLE)
(c) Al aumentar la temperatura a presión constante, el volumen aumenta (GAY-LUSSAC)
(d) Al aumentar el número de moles a temperatura y presión constantes, el volumen aumenta (AVOGADRO)
Leyes de los Gases
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Ecuación general de los Gases Ideales
Combinación de las tres leyes:
P
Boyle: V =k’
ΔT= 0, Δn= 0
Gay-Lussac: V = k’’. T ΔP= 0, Δn= 0
Avogadro: V = k’’’. n ΔP= 0, ΔT= 0
=P
k’k’’k’’’ n TV =
P
R n T
Ley de los gases ideales:
PV = nRT
R se calcula para:
n = 1 mol
P = 1 atm
V = 22,4 l
T = 273 K R = 0.082 atm L/ mol K
R = 8.31 J/ mol K = 1.987 cal /mol K
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• Consideremos una determinada cantidad de gas ideal confinado en un recipiente donde se puede variar la presión, el volumen y la temperatura, pero manteniendo la MASA CONSTANTE (sin alterar el número de moles).
• Entonces:
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NEUMATICA
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¿QUÉ ES?
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• La neumática es la tecnología que emplea aire comprimido como medio de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos.
• Consiste en los movimientos y procesos del aire.
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El aire es de fácil captación y abunda en la tierra.
El aire no posee propiedades explosivas.
El trabajo con aire no daña los componentes de un circuito por efecto de golpes de ariete.
Energía limpia.
Cambios instantáneos de sentido.
Los cambios de temperatura no afectan de manera significativa.
Reducción de costo de mano de obra.
Ventajas
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En circuitos muy extensos se producen perdidas de cargas considerables.
Requiere instalaciones especiales para recuperar el aire previamente empleado.
Altos niveles de ruido generados por la descarga del aire hacia la atmosfera.
Desventajas
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Frenos y suspensiones de camiones
Equipo para montaje industrial
APLICACIONES
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Grúas
Camiones recolectores de basura
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SÍMBOLOSNEUMÁTICOS
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• Conexiones• Símbolo • Descripción
• Unión de tuberías. • Cruce de tuberías.
• Fuente de presión, hidráulica, neumática. • Escape sin rosca.
• Escape con rosca.• Retorno a tanque.• Unidad operacional.• Unión mecánica, varilla,
leva, etc.
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• Medición y mantenimiento• Símbolo • Descripción
• Manómetro.• Termómetro.• Indicador óptico.
Indicador neumático.• Filtro.• Filtro con drenador de
condensado, vaciado manual.
• Lubricador• Unidad de
mantenimiento, filtro, regulador, lubricador. Gráfico simplificado.
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• 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.
• Pinza de apertura paralela de doble efecto.
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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.
Presurizado neumático.
Presurizado hidráulico.
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• 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
• Válvulas direccionales
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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
Eyector de vacío. Válvula de soplado de vacío.