Sistemas neumaticos e hidraulicos

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INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERIAS Y CIENCIAS SOCIALES Y ADMINISTRATIVAS
SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAHULICOS
PRACTICA 1
PROFESOR:
SECUENCIA: 
ALUMNOS:
 
INTRODUCCION
La palabra Pneuma es un término griego, y significa espíritu (alma).
La neumática es la técnica que utiliza el aire comprimido como vehículo para transmitir energía.
CUALES SON LAS VENTAJAS DE LA NEUMATICA 
· Las sobrecargas no constituyen situaciones peligrosas o que dañen los equipos en forma permanente.
· Los cambios de temperatura no afectan en forma significativa.
· Energía limpia
· Cambios instantáneos de sentido
· El trabajo con aire no daña los componentes de un circuito por efecto de golpes de aire. 
CUALES SON LAS DESVENTAJAS DE LA NEUMATICA
· En circuitos muy extensos se producen pérdidas de cargas considerables.
· Requiere de instalaciones especiales para recuperar el aire previamente empleado.
· Las presiones a las que trabajan normalmente, no permiten aplicar grandes fuerzas
· Altos niveles de ruido generado por la descarga del aire hacia la atmósfera.
· Costos elevados por manutención.
	
SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS
COMPARACION ENTRE LOS SISTEMAS ELECTRICO, NEUMATICOS E HIDRAULICOS.
APLICACIONES DE LA NEUMATICA
En la industria, es de primera importancia contar con maquinaria especializada para controlar, impulsar, posicionar y mecanizar elementos o materiales propios de la línea de producción, para estos efectos se utiliza con regularidad la energía proporcionada por fluidos comprimidos. Se tiene entre otros:
Maquinaria para la industria plástica
Máquinas herramientas
Maquinaria para la elaboración de alimentos
Equipamiento para robótica y manipulación automatizada
Equipo para montaje industrial
Maquinaria para la minería
Maquinaria para la industria siderúrgica
Aplicaciones neumáticas
Un número creciente de empresas industriales están aplicando la automatización de su maquinaria mediante equipos neumáticos, lo que, en muchos casos, implica una inversión de capital relativamente baja.
Los elementos neumáticos pueden aplicarse de manera racional para la manipulación de piezas, incluso puede decirse que este es el campo de mayor aplicación.
Tomando como base la función de movimiento, hay que resaltar la extensa gama de elementos sencillos para la obtención de movimientos lineales y rotativos.
Aplicaciones industriales.
Para dar una idea general de las posibilidades de aplicación de la neumática se puede hablar de varios procesos industriales. La cantidad de aplicaciones se ve aumentada constantemente debido a la investigación y desarrollo de nuevas tecnologías. La constante evolución de la electrónica e informática favorece la ampliación de las posibilidades de aplicación de la neumática.
Un criterio muy importante es la existencia de compresor, si este existe la elección del sistema neumático tiene muchas más posibilidades. Esto es especialmente importante para procesos de especialización no técnicos tales como la agricultura, jardinería, etc.
A continuación una lista de algunos sectores industriales donde se aplica la neumática:
- Agricultura y explotación forestal
- Producción de energía
- Química y petrolífera
- Plástico
- Metalúrgica
- Madera
- Aviación
Aplicación neumática:
+ Herramientas de percusión. Martillos neumáticos que introducen un perno de acero en una viga de cemento o martillos que roturan cemento de las calles.
+ Compresores neumáticos para aplicación de pinturas.
+ Herramientas de desbaste: Lijadoras
+ Herramientas de corte: amoladora
+ Elevadores neumáticos de vehiculos
APLICACIONES DE LA NEUMATICA
Maquinaria para la industria plástica
Máquinas herramientas
Maquinaria para la elaboración de alimentos
Equipamiento para robótica y manipulación automatizada
Equipo para montaje industrial
Maquinaria para la minería
Maquinaria para la industria siderúrgica
COMPOSICIÓN DE UN SISTEMA NEUMÁTICO
Neumática es la parte de la mecánica que estudia y aplica la fuerza obtenida por el aire a presión. Un sistema neumático aprovecha la presión y volumen del aire comprimido por un compresor de aire y lo transforma por medio de actuadores (cilindros y motores) en movimientos rectilíneos y de giro, que se usan para automatizar maquinaria en casi todas las industrias. Los actuadores se controlan por una serie de válvulas de dirección, control de presión y control de flujo , principalmente entre otras. La sincronía de los actuadores se logra controlando las válvulas por medio de controladores electrónicos, eléctricos y neumáticos. Un sistema básico, como se muestra en la figura, está compuesto por los siguientes elementos:
•Fuente de aire (ej. compresor, bomba): suministra aire a presión.
•Filtro.
•Válvula de retención.
•Válvula de alivio o desahogo
•Medidor de presión.
•Botellas de almacenamiento (este elemento aparece dependiendo que tipo de sistema se quiere actuar).
•Válvula de control.
•Tuberías.
•Restrictores.
	
COMPOSICIÓN DE UN SISTEMA NEUMÁTICO
•Fuente de aire (ej. compresor, bomba): suministra aire a presión.
•Filtro.
•Válvula de retención.
•Válvula de alivio o desahogo
•Medidor de presión.
•Botellas de almacenamiento (este elemento aparece dependiendo que tipo de sistema se quiere actuar).
•Válvula de control.
•Tuberías.
•Restrictores.
	FUNDAMENTOS FÍSICOS
	Las relaciones matemáticas utilizadas para presiones del aire inferior a los 12 bares, son las correspondientes a las de los gases perfectos.
La ley de los gases perfectos relaciona tres magnitudes, presión (P), volumen (V) y temperatura (T), mediante la siguiente fórmula:
P * V =m * R * T
Donde : 
P = presión (N/m2).
V = volumen especifico (m3/kg) .
m = masa (kg).
R = constante del aire (R = 286,9 J/kg*ºk).
T = temperatura (ºk)
Las tres magnitudes pueden variar.
- Si mantenemos constante la temperatura tenemos: P * V = cte.
Luego en dos estados distintos tendremos:
P1 * V1 = P2 * V2 P1 / P2 = V2 /V1
De manera que cuando modificamos la presión de un recipiente que contiene aire comprimido, se ve modificado el volumen y a la inversa si modificamos su volumen se ve modificada la presión a la que se encuentra, a esta ley se la conoce como ley de Boyle-Mariotte.
- Si ahora mantenemos la presión constante tenemos: V/T = cte.
Luego en dos estados distintos tendremos: V1/T1 = V2/T2
Ahora cuando modificamos el volumen se ve modificada la temperatura y a la inversa una variación de la temperatura hace que varíe el volumen, a esta ley se la conoce como ley de Gay-Lussac. 
- Si ahora mantenemos el volumen constante tenemos: P/T = cte.
Luego en dos estados distintos tendremos: P1/T1 = P2/T2
En este caso cuando modificamos la presión se ve modificada la temperatura y a la inversa una variación de la temperatura hace que varíe la presión, y esta es la ley de Charles.
LEYES DE LOS GASES IDEALES
Ley de Boyle –Mariote 
Ley de Gay Lussac 
	
PRESION Y CAUDAL
Algunas magnitudes que definen a los fluidos son la presión, el caudal y la potencia.
Presión: se define como la relación entre la fuerza ejercida sobre la superficie de un cuerpo.
Presión = Fuerza / Superficie
Las unidades que se utilizan para la presión son:
1 atmósfera ≈ 1 bar = 1 kg/cm2 = 105 pascal
Presión atmosférica: Es la presión imperante sobre la superficie terrestre.
Sobrepresión: Es un término que se refiere a la propagación por el aire de ondas de choque provenientes de la detonación de cargas explosivas.
Sub presión: Es la presión del agua que obra hacia arriba sobre una estructura.
Presión absoluta: Es el valor relacionado a la presión cero (vacío). La presión absoluta es la suma de la presión atmosférica más la sobrepresión o la supresión.
 
Caudal: es la cantidad de fluido que atraviesa la unidad de superficie en la unidad de tiempo.
Caudal = Volumen / tiempo
Potencia: es la presión que ejercemos multiplicada por el caudal.
W (potencia)= Presión * Caudal
Sus unidades son:(m^3/s), (l/s) 
BIBLIOGRAFIA
INTRODUCCION A LOS SITEMAS NEUMATICOS
ING ROGELIO CANO GARCIA
2010
http://www.etitudela.com/profesores/ats/downloads/microsoftwordtema3.pdf
http://www.portaleso.com/usuarios/Toni/web_neumatica/neumatica_indice.html#elementosbasicos
NEUMATICA FESTO
Ley Boyle
2
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Establece que para una masa dada de gas el volumen es inversamente proporcional a la presión
P [Pa]V [m3]Si la presión aumenta, el volumen disminuye.Si la presión disminuye, el volumen aumenta.
Esta ley nos permite relacionar la presión y el 
volumen de un gas
cuando la 
temperatura es constante.
Ley de Gay-Lussac
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La presión del gas es directamente proporcional
a su temperatura.
P [Pa]V [m3]Si aumentamos la temperatura, aumentará la presión.Si disminuimos la temperatura, disminuirá la presión.
Esta ley establece la relación entre la presión (P) y la 
temperatura (T) de un gas 
cuando el volumen (V) se mantiene constante