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Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 1 
 
 
Figura 1. Ballesta de aire comprimido. 
 
1. INTRODUCCIÓN 
Los sistemas neumáticos e hidráulicos se encuentran difundidos por todos los 
ámbitos, riego de campos, instalaciones de agua potable y de desechos, en los 
vehículos autopropulsados utilizados en el transporte, aire acondicionado, etc. 
Sin embargo es en la industria donde nos interesa conocer cuál ha sido su 
implantación. 
 
2. HISTORIA 
 
El fluido que utiliza la neumática es el aire comprimido, y es una de las formas de 
energía más antiguas utilizadas por el hombre. Su utilización se remonta al 
Neolítico, cuando aparecieron los primeros fuelles de mano, para avivar el fuego 
de fundiciones o para airear minas de extracción de minerales. 
Hasta el siglo XVII, la utilización del aire a 
presión como energía, se realiza en 
algunas máquinas y mecanismos, como la 
catapulta de aire comprimido del griego 
KTESIBIOS, o la descripción en el siglo I 
de diversos mecanismos que son 
accionados por aire caliente. 
A partir del siglo XVII, se comienza el 
estudio sistemático de los gases, y con 
ello, comienza el desarrollo tecnológico de 
las diferentes aplicaciones del aire 
comprimido. 
En el siglo XVIII se construye el primer compresor alternativo, en el XIX, se utiliza 
como fuente energética para perforadoras de percusión, sistemas de correos, 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 2 
 
frenos de trenes, ascensores, etc. A finales del siglo XIX, se deja de desarrollar 
debido a la competencia de otros tipos de energía (máquinas de vapor, motores y 
electricidad). A finales de la Segunda Guerra Mundial, reaparece de nuevo la 
utilización a gran escala del aire comprimido como fuente de energía, debido, 
sobre todo, a las nuevas exigencias de automatización y racionalización del 
trabajo en las industrias. 
Estando hoy en día ampliamente implantado en todo tipo de industrias. Por otra 
parte el fluido que se utiliza en la hidráulica es el agua. La utilización del agua data 
de muy antiguo. Se conocen obras riego que ya existían en la antigua 
Mesopotámica. En Nipur (Babilonia) existían colectores de agua negras, desde 
37510 AC. 
En Egipto también se realizaron 
grandes obras de riego, 25 siglos 
AC. El primer sistema de 
abastecimiento de agua estaba 
en Asiría año 691 AC. El tratado 
sobre el cuerpo flotante de 
Arquímedes y algunos principios 
de Hidrostática datan de 250 AC. 
La bomba de Pitón fue concebida 
200 AC. Los grandes acueductos 
romanos empiezan a construirse 
por todo el imperio a partir del 
312 AC. En el siglo XVI, la 
atención de los filósofos se centra 
en los proyectos de fuentes de 
agua monumentales. Contribuyen en este sentido Leonardo Da vinci, Galileo, 
Torricelli, y Bernoulli. 
 
Figura 2. Rueda hidráulica 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 3 
 
A Euler se deben las primeras ecuaciones para el movimiento de fluidos. En el 
siglo XIX, con el desarrollo de tubos de hierro fundido, capaces de resistir 
presiones internas elevadas, la 
hidráulica tuvo un desarrollo 
rápido y acentuado. 
Sin embargo hoy en día se 
utiliza el aceite en buena parte 
de aplicaciones industriales, ya 
que produce menor corrosión 
sobre los conductos y además 
se puede utilizar como 
refrigerante. 
Las aplicaciones son muy 
variadas. 
En el transporte: excavadoras, 
tractores, grúas, en frenos, 
suspensiones, etc. En la 
industria, para controlar, 
impulsar, posicionar, y 
mecanizar elementos propios 
de la línea de producción. 
 
 
 
3. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS, PRINCIPIOS BÁSICOS 
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. 
 
Figura 3. Hidráulica ilustrada. 
 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 4 
 
𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 = 
F𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 
𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑐𝑖𝑒
 (1) 
Las unidades que se utilizan para la presión son: 
1 atmósfera ≈ 1 bar = 1 kg/cm2 = 105 pascales 
Caudal: es la cantidad de fluido que atraviesa la unidad de superficie en la unidad de 
tiempo. 
𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙 =
𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛
𝑡𝑖𝑒𝑚𝑝𝑜
 (2) 
Potencia: es la presión que ejercemos multiplicada por el caudal. 
𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 (𝑊) = (𝑃𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛)(𝐶𝑎𝑢𝑑𝑎𝑙) (3) 
3.1 EL AIRE COMPRIMIDO 
 
El aire comprimido que se emplea en la industria procede del exterior. Se comprime hasta 
alcanzar una presión de unos 6 bares de presión, con respecto a la atmosférica (presión 
relativa). 
Presión absoluta = P. atmosférica + P. relativa (4) 
 Figura 4. Presión absoluta, relativa y atmosférica. 
Los manómetros indican el valor de presión relativa que estamos utilizando. Para su 
estudio se considera como un gas perfecto. Las ventajas que podemos destacar del aire 
comprimido son: 
VENTAJAS DEL AIRE COMPRIMIDO 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 5 
 
 Es abundante (disponible de manera ilimitada). 
 Transportable (fácilmente transportable, además los conductos de retorno son 
innecesarios). 
 Se puede almacenar (permite el almacenamiento en depósitos). 
 Resistente a las variaciones de temperatura. 
 Es seguro, anti-de flagrante (no existe peligro de explosión ni incendio). 
 Limpio (lo que es importante para industrias como las químicas, alimentarias, 
textiles, etc.). 
 Los elementos que constituyen un sistema neumático, son simples y de fácil 
comprensión). 
 La velocidad de trabajo es alta. 
 Tanto la velocidad como las fuerzas son regulables de una manera continua. 
 Aguanta bien las sobrecargas (no existen riesgos de sobrecarga, ya que 
cuando ésta existe, el elemento de trabajo simplemente para sin daño 
alguno). 
DENTAJAS DEL AIRE COMPRIMIDO 
 Necesita de preparación antes de su utilización (eliminación de impurezas y 
humedad). 
 Debido a la compresibilidad del aire, no permite velocidades de los 
elementos de trabajo regular y constante. 
 Los esfuerzos de trabajo son limitados (de 20 a 30,000 N). 
 Es ruidoso, debido a los escapes de aire después de su utilización. 
 Es costoso. Es una energía cara, que en cierto punto es compensada por el 
buen rendimiento y la facilidad de implantación. 
 
La composición aproximada en volumen es: 
 
Tabla I. Composición química aproximada del aire. 
Especie Porcentaje de composición 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 6 
 
N2 78.084% 
O2 20.9476% 
CO2 0.0314% 
Ne 0.00181% 
He 0.000524% 
CH4 0.0002% 
SH4 0.0001% 
H2 0.00005% 
kr Menor a 0.0002% 
Xe Menor a 0.0002% 
O3 Menor a 0.0002% 
 
3.1.1 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: 
𝑃𝑉 = 𝑚𝑅𝑇 (5) 
P = Presión (N/m2), V = Volumen específico (m3/kg), m = Masa (kg), R = 
Constante del aire (R=286.9 J/kgoK) y T = Temperatura (oK). 
Las tres magnitudes pueden variar. 
Si mantenemos constante la temperatura, tenemos: 
 
𝑃𝑉 = 𝑐𝑡𝑒 (6) 
 
Luego en dos estados distintos, se tendría que: 
 
𝑃1𝑉1 = 𝑃2𝑉2 (7) 
 
𝑃1
𝑃2
=
𝑉2
𝑉1
 (8) 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 7 
 
 
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 
leyde Boyle-Mariotte. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Si ahora mantenemos la presión constante, se tiene: 
𝑉
𝑇
= 𝑐𝑡𝑒 (9) 
Luego en dos estados distintos, se tendría: 
𝑉1
𝑇1
=
𝑉2
𝑇2
 (10) 
 
Figura 5. Ley de Boyle-Mariotte 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 8 
 
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 (11) 
 
Luego en dos estados distintos, se tendría: 
𝑃1
𝑇1
=
𝑃2
𝑇2
 (12) 
 
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. 
 
 
 
 
 
 
PROBLEMA 1. NEUMÁTICA. 
Si tenemos una jeringuilla que contiene 0,02 m3 de aire comprimido a presión 1 
atmósfera, ¿cuál será el volumen que ocupa dicho aire si sometemos dicha 
jeringuilla a una presión de 2 atmósferas?. 
 
SOLUCIÓN: 
𝑃1𝑉1 = 𝑃2𝑉2 
Despejando el volumen 2: 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 9 
 
𝑉2 =
𝑃1𝑉1
𝑃2
 
Sustituyendo datos: 
𝑉2 =
(1 𝑎𝑡𝑚)(0.02𝑚3)
(15 𝑎𝑡𝑚)
= 0.01 𝑚3 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PROBLEMA 2. NEUMATICA 
 Calcular la fuerza de avance y retroceso de un cilindro de doble efecto que 
trabaja a una presión de 10 pascales, si los diámetros del émbolo y del vástago 
son 25 y 5 cm respectivamente. 
SOLUCIÓN: 
Datos: 
Diámetro del émbolo: 0.25m 
Diámetro del vástago: 0.05 m 
FORMULAS: 
 
Figura 6. Esquema de un cilindro de doble 
efecto. 
 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 10 
 
PRESIÓN: 𝑷 =
𝐅
𝑺
; [𝑷𝒂] 
P=presión, (Pa) 
F= fuerza (N) 
S= Superficie (m2) 
i) Se despeja la fuerza de la fórmula anterior: 
F = (P)(S) 
ii) Se calcula la superficie de avance: 
𝑆𝐴 =
𝜋𝑑𝐴
2
4
=
(𝜋)(0.25𝑚)2
4
= 𝟎. 𝟎𝟒𝟗𝒎𝟐 
iii) Se calcula la superficie de retroceso: 
𝑆𝑅 = 𝑆𝐸 − 𝑆𝑉 = (0.049𝑚
2) − (
𝜋𝑑𝑉
2
4
) = (0.049𝑚2) −
(𝜋)(0.05𝑚)2
4
= 𝟎. 𝟎𝟒𝟕𝒎𝟐 
iv) Se calcula la fuerza de Avance: 
F𝐴 = (𝑃)(𝑆𝐴) = (10𝑃𝑎)(0.049𝑚
2) = 𝟎. 𝟒𝟗 𝑵 
1𝑃𝑎 =
𝑁
𝑚2
; 𝑒𝑛𝑡𝑜𝑛𝑐𝑒𝑠 (
𝑁
𝑚2
) (𝑚2) = 𝑵 
v) Se calcula la fuerza de Retroceso: 
F𝑅 = (𝑃)(𝑆𝑅) = (10𝑃𝑎)(0.047𝑚
2) = 𝟎. 𝟒𝟕 𝑵 
 
Se concluye que la fuerza de retroceso es menor debido a que el vástago resta área de 
superficie donde la presión puede actuar. 
3.2 SÍMBOLOS BÁSICOS 
 
La norma UNE-101 149 86, se encarga de representar los símbolos que se deben utilizar 
en los esquemas neumáticos e hidráulicos. La norma establece las reglas de 
representación de las válvulas así como su designación. Los símbolos más utilizados son 
los siguientes: 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 11 
 
 
Figura 7. Simbología para conexiones hidráulicas y neumáticas. 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 12 
 
 
Figura 8. Simbología para medición y mantenimiento en hidráulica y neumática. 
 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 13 
 
 
Figura 9. Simbología para bombas, compresores y motores en hidráulica y neumática. 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 14 
 
 
Figura 10. Simbología para mecanismos en hidráulica y neumática. 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 15 
 
 
Figura 11. Simbología para accionamientos en hidráulica y neumática. 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 16 
 
 
Figura 12. Simbología para válvulas direccionales en hidráulica y neumática. 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 17 
 
 
 
Figura 13. Simbología para válvulas de control en hidráulica y neumática. 
 
 
 
 
 
Un ejemplo de circuito completo con los símbolos normalizados es el siguiente. 
 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 18 
 
Contiene una toma de presión, unidad de 
mantenimiento, escape con rosca, válvula 3/2 
activa de forma manual con bloqueo y 
retorno por muelle, cilindro de simple efecto 
con retorno por muelle y todos ellos unidos 
por tuberías. 
 
 
 
 
4.1 PRODUCCIÓN Y DISTRIBUCIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO 
 
Para la producción se utilizan los compresores. Estos se pueden clasificar en dos tipos: 
a) Compresores de émbolo 
b) Compresores rotativos 
Los compresores de émbolo, son los más 
utilizados debido a su flexibilidad de 
funcionamiento. 
El funcionamiento de este tipo de 
compresores es muy parecido al del motor 
de un automóvil. Un eje, mediante una 
biela y una manivela produce el movimiento 
alternativo de un pistón. Al bajar el pistón 
se introduce el aire. Cuando ha bajado 
totalmente se cierra la válvula de admisión y comienza a subir el pistón y con ello la 
compresión del aire. Cuando este aire se ha comprimido hasta el máximo, la válvula de 
escape se abre y sale el aire a presión. Generalmente con una sola etapa se obtiene poca 
presión por lo que suelen concatenarse varias etapas para obtener mayores presiones. 
 
Figura 14. Circuito neumático. 
 
 
Figura 15. Compresor de émbolo. 
 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 19 
 
 
Los compresores rotativos, consiguen aumentar la presión mediante el giro de un rotor. El 
aire se aspira y se comprime en la cámara de compresión gracias a la disminución del 
volumen que ocupa el aire. Los hay de a) paletas, b) Compresor rotativo de husillo o Roots 
c) de tornillo y d) turbocompresor. 
 
 a) Compresor rotativo de paletas: 
Son muy silenciosos y proporcionan un nivel de caudal prácticamente constante. La 
compresión se efectúa como consecuencia de la disminución del volumen provocada por 
el giro de una excéntrica provista de paletas radiales extensibles que ajustan sobre el 
cuerpo del compresor. 
 
 
 
 
 
 
 
 b) Compresor rotativo de husillo o Roots: 
Son caros aunque pueden suministrar aire a mayor presión que los anteriores. Emplea un 
doble husillo de forma que toma el aire de la zona de aspiración y lo comprime al 
reducirse el volumen en la cámara creada entre ellos y el cuerpo del compresor. 
 
 c) Compresor de tornillo: 
Son caros, silenciosos y tienen un desgaste muy bajo. Se basa en el giro de dos tornillos 
helicoidales que comprimen el aire que ha entrado en su interior. 
 
Figura 16. Compresor de paletas. 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 20 
 
 
Figura 17. a) Compresor de husillo o Roots y b) Compresor de paletas. 
 
d) Turbocompresor: 
Proporciona una presión reducida pero un caudal muy elevado. No suelen utilizarse en 
aplicaciones neumáticas industriales. Los álabes recogen el aire de entrada y lo impulsan 
hacia la salida aumentando su presión. 
 
 
Figura 18. a) Turbo compresor axial. 
La mayor parte de los compresores 
suministran un caudal discontinuo de 
aire, de manera que se debe almacenar 
en un depósito. El depósito a demás 
sirve para evitar que los compresores 
 
Figura 19. Compresor con su depósito. 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 21 
 
estén en funcionamiento constantemente, incluso cuando no se necesita gran caudal de 
aire, también ayudan a enfriar el aire. Los depósitos generalmente disponen de 
manómetro que indica la presión interior, una válvula de seguridad que se dispara en caso 
de sobrepresiones y una espita para el desagüe de las condensaciones que se producen en 
el interior del depósito. 
 
4.2 DISTRIBUCIÓN (CONDUCTORES) 
 
Para transportar el aire es necesario utilizar conductores. Los conductores utilizados son 
tuberías metálicas o de polietileno de presión. El diámetro de las tuberías depende de las 
necesidades de caudal que requiere la instalación, teniendo en cuenta la caída de presión 
producida por las pérdidas y la longitud de las tuberías. 
 
 
Figura 20.Tubo de polietileno de presión. 
 
4.3 UNIDAD DE MANTENIMIENTO 
 
Generalmente entre el depósito y el circuito se suele incluir una unidad de mantenimiento 
que cuenta con un regulador de presión, un filtro y un lubricador de aire. 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 22 
 
 
Figura 21. Unidad de mantenimiento. 
4.4 MOTOR DE PALETAS 
 
Motor de paletas: genera movimiento rotativo continuo. El aire entra por una parte y 
hace que giren las paletas, la herramienta se encuentra. Sujeta sobre el eje de giro. Se 
trata del motor neumático más utilizado, puede dar una potencia de hasta 20 CV y 
velocidades desde 3000 a 25000 rpm. 
 
Figura 22. Motor de paletas. 
4.5 CILINDRO BASCULANTE 
 
El Cilindro basculante: genera movimiento alternativo en una dirección u otra. Se trata de un 
cilindro con dos entradas de aire que hacen mover una paleta que contiene un eje de giro al cual 
está sujeto el objeto que queremos mover, por ejemplo un limpia parabrisas. 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 23 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
PRACTICAS DE MÁQUINAS HIDRÁULICAS 
Y NEUMÁTICAS 
 
 
 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 24 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
INSTRUCTOR: DR. ISMAEL CALDERÓN RAMOS 
 
 
PRACTICA 1. “MANDO DIRECTO DE UN C.S.E.” 
NOBBRE:_____________________________ GRUPO: ________ FECHA:____________ 
OBJETIVO: El alumno será capaz de generar un circuito neumático que ilustre la unción de 
un cilindro de simple efecto (C.S.E.). Identificará las entradas y salidas de una válvula, así 
mismo utilizará los elementos mínimos requeridos para crear un circuito neumático. 
 
EXPLICACIÓN: Para que el cilindró pueda volver a su posición en reposo, se requiere que 
el aire de la cámara pueda ir escape. 
 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 25 
 
LISTA DE EQUIPO 
NECESARIO 
DIAGRÁMA DEL CIRCUITO NEUMATICO SIMULACIÓN 
(DIAGRAMA ESP/TIEMP) 
1. 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
8. 
 
CONCLUSIONES: 
Explique las características de configuración de la válvula: 
 
 
 
 
 
PRACTICA 1. “MANDO DIRECTO DE UN C.S.E.” 
NOBBRE:_____________________________ GRUPO: ________ FECHA:____________ 
OBJETIVO: El alumno será capaz de generar un circuito neumático que ilustre la unción de 
un cilindro de simple efecto (C.S.E.). Identificará las entradas y salidas de una válvula, así 
mismo utilizará los elementos mínimos requeridos para crear un circuito neumático. 
 
EXPLICACIÓN: Para que el cilindró pueda volver a su posición en reposo, se requiere que 
el aire de la cámara pueda ir escape. 
 
LISTA DE EQUIPO DIAGRÁMA DEL CIRCUITO NEUMATICO SIMULACIÓN 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 26 
 
NECESARIO (DIAGRAMA ESP/TIEMP) 
1. Depósito de aire 
A presión 
 
 
 
2. Compresor 
3. Unidad de mant. 
4. válvula 3/2 
5. C.S.E. 
6. Conductos 
7. Silenciador 
8. 
 
Explique las características de configuración de la válvula: 
 
 
CONCLUSIONES: 
 
 
PRACTICA 2. “MANDO DIRECTO DE UN C.D.E.” 
NOBBRE:_____________________________ GRUPO: ________ FECHA:____________ 
OBJETIVO: El alumno será capaz de generar un circuito neumático que ilustre la función 
de un cilindro de doble efecto (C.D.E.). Identificará las entradas y salidas de una válvula, 
así mismo utilizará los elementos mínimos requeridos para crear un circuito neumático. 
 
EXPLICACIÓN: Para que el cilindró pueda volver a su posición en reposo, se requiere que 
las conexiones se realicen adecuadamente. 
 
LISTA DE EQUIPO 
NECESARIO 
DIAGRÁMA DEL CIRCUITO NEUMATICO SIMULACIÓN 
(DIAGRAMA ESP/TIEMP) 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 27 
 
1. 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
8. 
 
CONCLUSIONES: 
Explique las características de configuración de la válvula: 
 
 
 
 
 
PRACTICA 2. “MANDO DIRECTO DE UN C.D.E.” 
NOBBRE:_____________________________ GRUPO: ________ FECHA:____________ 
OBJETIVO: El alumno será capaz de generar un circuito neumático que ilustre la función 
de un cilindro de doble efecto (C.D.E.). Identificará las entradas y salidas de una válvula, 
así mismo utilizará los elementos mínimos requeridos para crear un circuito neumático. 
 
EXPLICACIÓN: Para que el cilindró pueda volver a su posición en reposo, se requiere que 
las conexiones se realicen adecuadamente. 
 
LISTA DE EQUIPO 
NECESARIO 
DIAGRÁMA DEL CIRCUITO NEUMATICO SIMULACIÓN 
(DIAGRAMA ESP/TIEMP) 
1.Deposito de aire 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 28 
 
2.Compresor 
 
3.Unidad de mant 
4. (2) válvulas 3/2 
5. Un C.D.E. 
6. (2) Silenciadores 
7. Conductos 
8. 
 
CONCLUSIONES: 
Explique las características de configuración de las válvulas: 
 
 
 
 
 
PRACTICA 3. “MANDO DIRECTO DE UN C.D.E. CON VELOCIDAD REGULABLE” 
NOBBRE:_____________________________ GRUPO: ________ FECHA:____________ 
OBJETIVO: El alumno será capaz de generar un circuito neumático que ilustre la función 
de un cilindro de doble efecto (C.D.E.), Con el avance y retroceso a velocidad regulable. 
Identificará las entradas y salidas de las válvulas utilizadas. 
 
EXPLICACIÓN: Para que el cilindró pueda volver a su posición en reposo, se requiere que 
las conexiones se realicen adecuadamente. 
 
LISTA DE EQUIPO 
NECESARIO 
DIAGRÁMA DEL CIRCUITO NEUMATICO SIMULACIÓN 
(DIAGRAMA ESP/TIEMP) 
1. 
 
 
2. 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 29 
 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
8. 
 
CONCLUSIONES: 
Explique las características de configuración de la válvula: 
 
 
 
 
 
PRACTICA 3. “MANDO DIRECTO DE UN C.D.E. CON VELOCIDAD REGULABLE” 
NOBBRE:_____________________________ GRUPO: ________ FECHA:____________ 
OBJETIVO: El alumno será capaz de generar un circuito neumático que ilustre la función 
de un cilindro de doble efecto (C.D.E.), Con el avance y retroceso a velocidad regulable. 
Identificará las entradas y salidas de las válvulas utilizadas. 
 
EXPLICACIÓN: Para que el cilindró pueda volver a su posición en reposo, se requiere que 
las conexiones se realicen adecuadamente. 
 
LISTA DE EQUIPO 
NECESARIO 
DIAGRÁMA DEL CIRCUITO NEUMATICO SIMULACIÓN 
(DIAGRAMA ESP/TIEMP) 
1. fuente de aire 
2. unidad de mant 
3.(2) válvulas 3/2 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 30 
 
4. (1) válvula 5/2 
 
5. (2) válvulas 
 estranguladoras 
6. (4) Silenciadores 
7. (1) C.D.E. 
8. Conductos 
 
CONCLUSIONES: 
Explique las características de configuración de la válvula: 
 
 
 
 
PRACTICA 4. “MANDO DIRECTO DE UN C.D.E. CON VELOCIDAD REGULABLE RETORNO 
POR RODILLO” 
NOBBRE:_____________________________ GRUPO: ________ FECHA:____________ 
OBJETIVO: El alumno será capaz de generar un circuito neumático que ilustre la función 
de un cilindro de doble efecto (C.D.E.), Con el avance y retroceso a velocidad regulable 
con retorno accionado por rodillo. Identificará las entradas y salidas de las válvulas 
utilizadas. 
EXPLICACIÓN: Para que el cilindró pueda volver a su posición en reposo, se requiere un 
sensor de final de carrera que accione la válvula de retroceso 
 
LISTA DE EQUIPO 
NECESARIO 
DIAGRÁMA DEL CIRCUITO NEUMATICO SIMULACIÓN 
(DIAGRAMA ESP/TIEMP) 
1. 
 
 
2. 
3. 
 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 31 
 
4. 
85. 
6. 
7. 
8. 
9. 
 
CONCLUSIONES: 
Explique las características de configuración de la válvula: 
 
 
 
PRACTICA 4. “MANDO DIRECTO DE UN C.D.E. CON VELOCIDAD REGULABLE RETORNO 
POR RODILLO” 
NOBBRE:_____________________________ GRUPO: ________ FECHA:____________ 
OBJETIVO: El alumno será capaz de generar un circuito neumático que ilustre la función 
de un cilindro de doble efecto (C.D.E.), Con el avance y retroceso a velocidad regulable 
con retorno accionado por rodillo. Identificará las entradas y salidas de las válvulas 
utilizadas. 
EXPLICACIÓN: Para que el cilindró pueda volver a su posición en reposo, se requiere un 
sensor de final de carrera que accione la válvula de retrocesoLISTA DE EQUIPO 
NECESARIO 
DIAGRÁMA DEL CIRCUITO NEUMATICO SIMULACIÓN 
(DIAGRAMA ESP/TIEMP) 
1. fuente de aire 
 
 
2. unidad de mant 
3.(2) válvulas 3/2 
4. (1) válvula 5/2 
 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 32 
 
5. (2) válvulas 
 estranguladoras 
6. (4) Silenciadores 
7. (1) C.D.E. 
8. (1) final de carrera 
9. Conductos 
 
CONCLUSIONES: 
Explique las características de configuración de la válvula: 
 
 
PRACTICA 5. “MANDO DIRECTO DE DOS C.D.E.” 
NOBBRE:_____________________________ GRUPO: ________ FECHA:____________ 
OBJETIVO: Generar un circuito neumático con dos C.D.E. que cumpla la siguiente rutina 
A+A-B+B- 
EXPLICACIÓN: Los actuadores deberán contactarse de manera que el inicio y final de 
carrera accionen otros elementos para cumplir la secuencia planteada. 
LISTA DE EQUIPO 
NECESARIO 
DIAGRÁMA DEL CIRCUITO NEUMATICO SIMULACIÓN 
(DIAGRAMA 
ESP/TIEMP) 
1. 
 
 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
8. 
 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 33 
 
9. 
 
 
CONCLUSIONES: 
Explique las características de configuración de la válvula: 
 
 
 
 
 
PRACTICA 5. “MANDO DE DOS C.D.E.” 
NOBBRE:_____________________________ GRUPO: ________ FECHA:____________ 
OBJETIVO: Generar un circuito neumático con dos C.D.E. que cumpla la siguiente rutina 
A+A-B+B- 
EXPLICACIÓN: Los actuadores deberán contactarse de manera que el inicio y final de 
carrera accionen otros elementos para cumplir la secuencia planteada. 
LISTA DE EQUIPO 
NECESARIO 
DIAGRÁMA DEL CIRCUITO NEUMATICO SIMULACIÓN 
(DIAGRAMA 
ESP/TIEMP) 
1. fuente de aire 
 
 
2. unidad de mant 
3. (4) finales 
de carrera (val. 3/2) 
4.(1)Botón start (val 
3/2) 
5. (2) válvulas 3/2 
 para hacer cíclico 
6. (2) válvulas 5/2 
 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 34 
 
7. (2) C.D.E. 
8. (11) silenciadores 
9. Conductos 
 
CONCLUSIONES: 
Explique las características de configuración de la válvula: 
 
 
 
PRACTICA 6. “MANDO DE DOS C.D.E.” 
NOBBRE:_____________________________ GRUPO: ________ FECHA:____________ 
OBJETIVO: Generar un circuito neumático con dos C.D.E. que cumpla la siguiente rutina 
A+B+/A-B- 
EXPLICACIÓN: Los actuadores deberán contactarse de manera que el inicio y final de 
carrera accionen otros elementos para cumplir la secuencia planteada. 
LISTA DE EQUIPO 
NECESARIO 
DIAGRÁMA DEL CIRCUITO NEUMATICO SIMULACIÓN 
(DIAGRAMA 
ESP/TIEMP) 
1. 
 
 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
8. 
9. 
 
 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 35 
 
CONCLUSIONES: 
Explique las características de configuración de la válvula: 
 
 
 
 
 
PRACTICA 6. “MANDO DE DOS C.D.E.” 
OBJETIVO: Generar un circuito neumático con dos C.D.E. que cumpla la siguiente rutina 
A+B+/A-B- 
EXPLICACIÓN: Los actuadores deberán contactarse de manera que el inicio y final de 
carrera accionen otros elementos para cumplir la secuencia planteada. 
LISTA DE EQUIPO 
NECESARIO 
DIAGRÁMA DEL CIRCUITO NEUMATICO SIMULACIÓN 
(DIAGRAMA 
ESP/TIEMP) 
1. 
 
 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
8. 
9. 
 
 
CONCLUSIONES: 
Explique las características de configuración de la válvula: 
 
 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 36 
 
 
 
 
 
 
PRACTICA 7. “Control de la puerta de un autobús.” 
NOBBRE: _____________________________ GRUPO: ________ FECHA:____________ 
OBJETIVO: Generar un circuito neumático de un C.S.E. que cumpla la apertura y cierre de 
una puerta de un autobús. 
EXPLICACIÓN: El control de apertura y cierre de la puerta de un autobús es llevada a cabo 
por el chofer que acciona una palanca, pero sólo podrá operar si el autobús está parado 
(es decir, con el freno de mano echado). Además, por normativa de seguridad, todos los 
autobuses deben tener un pulsador exterior de apertura en caso de emergencia. El control 
exterior e interior van conectados por una válvula selectora de caudal (Or). Por último se 
puede regular la velocidad de apertura y cierre. 
LISTA DE EQUIPO 
NECESARIO 
DIAGRÁMA DEL CIRCUITO NEUMATICO SIMULACIÓN 
(DIAGRAMA 
ESP/TIEMP) 
1. 
 
 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
8. 
9. 
 
CONCLUSIONES: 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 37 
 
Explique las características de configuración de la válvula: 
 
 
PRACTICA 7. “Control de la puerta de un autobús.” 
NOBBRE: _____________________________ GRUPO: ________ FECHA:____________ 
OBJETIVO: Generar un circuito neumático de un C.S.E. que cumpla la apertura y cierre de 
una puerta de un autobús. 
EXPLICACIÓN: El control de apertura y cierre de la puerta de un autobús es llevada a cabo 
por el chofer que acciona una palanca, pero sólo podrá operar si el autobús está parado 
(es decir, con el freno de mano echado). Además, por normativa de seguridad, todos los 
autobuses deben tener un pulsador exterior de apertura en caso de emergencia. El control 
exterior e interior van conectados por una válvula selectora de caudal (Or). Por último se 
puede regular la velocidad de apertura y cierre. 
LISTA DE EQUIPO 
NECESARIO 
DIAGRÁMA DEL CIRCUITO NEUMATICO SIMULACIÓN 
(DIAGRAMA 
ESP/TIEMP) 
1. 
 
 
 
2. 
3. 
4. 
5. 
6. 
7. 
8. 
9. 
 
CONCLUSIONES: 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 38 
 
Explique las características de configuración de la válvula: 
 
HIDRAULICA 
El termino HIDRAULICA deriva de la palabra griega “hydra” que significa agua, así la 
hidráulica podría traducirse como la ciencia del agua. Pero técnicamente, la hidráulica se 
define como la ciencia que estudia el comportamiento de los luidos en reposo como en 
movimiento. 
 
FLUIDO 
Cualquier fluido puede utilizarse en las instalaciones hidráulicas: 
 Agua 
 Aceite 
 Líquido de renos 
 Aire 
Un ejemplo de la utilización del agua como luido de trabajo en una instalación hidráulica, 
son las redes domésticas de agua potable, sistemas pulverizadores de pesticidas, sistemas 
de riego agrícola etc. 
Las típicas aplicaciones del aceite varían desde un simple gato hidráulico hasta los 
complicados sistemas hidráulicos instalados en maquinaria pesada. 
El aire, a pesar de que se trata de un luido, los sistemas que utilizan aire se denominan 
sistemas neumáticos. En la presente sección nos enfocaremos al estudio del aceite como 
luido de trabajo. 
 
PRINCIPIO BÁSICO: TRANSMISIÓN DE ENERGIA 
La hidráulica no tienen un objetivo propio, simplemente es un medio para transmitir 
energía en una máquina, el sistema puede dividirse en tres partes. La primera se encarga 
de convertir energía mecánica en energía hidráulica (bomba). La tercera parte es 
nuevamente la conversión de energía hidráulica a energía mecánica, ya sea en 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 39 
 
movimiento rotatorio desarrollado por un motor hidráulico o en movimiento lineal 
proporcionado por un pistón. 
En medio de la conversión de energía mecánica en energía hidráulica y viceversa, nos 
encontramos la segunda parte, la cual es constituida por válvulas de control de seguridad 
y regulación de velocidad y movimiento. Como se ilustra en la figura 24. 
 
Figura 24. Partes básicas para la transmisión de energía en un sistema hidráulico. 
 
En los sistemas hidráulicos modernos, el control de las válvulas lo realiza comúnmente, 
dispositivos electrónicos (sensores, microprocesadores, actuadores electromagnéticos de 
válvula, etc.) Y la retroalimentación hidráulica, válvulas de detección, conductos de 
detección de carga, etc. 
 
VENTAJAS: 
La hidráulica cuenta con muchas ventajas comparada con otros medios de transmisión de 
energía en aplicaciones industriales como el mecánico, eléctrico y neumático, los 
principales beneficios son: 
 Sencillez: Un sistema hidráulico tiene pocas piezas móviles y pocos puntos de 
desgaste, el aceite lubrica todas las piezas móviles. 
 Multiplicación de la fuerza: Se pueden utilizar fuerzas muy pequeñas para 
desplazar cargas muy pesadas, un ejemplo esel gato hidráulico. 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 40 
 
 Flexibilidad: La flexibilidad de los conductos hidráulicos permite la transmisión de 
la energía casi a cualquier ubicación, independientemente de la posición del motor 
o bomba hidráulica. 
 Reducción de espacio: un sistema hidráulico puede manejar más energía para su 
tamaño que cualquiera de los otros sistemas (mecánico, eléctrico, etc.) 
 Seguridad: Hay muy pocas piezas móviles como engranes, cadenas, correas, 
contactos eléctricos y las sobre cargas pueden localizarse y controlarse que en 
otros sistemas como el eléctrico. 
 Movimiento lineal: Los cilindros hidráulicos, proporcionan un movimiento lineal 
perfecto, además de que el sentido y la velocidad del movimiento lineal pueden 
cambiarse fácilmente. 
 
Figura 25. Ventajas de un sistema hidráulico a) Sencillez de un sistema hidráulico, b) 
Multiplicación de fuerza, c) flexibilidad, d) Reducción de espacio, e) Movimiento lineal. 
DESVENTAJAS: 
La hidráulica también tiene algunas desventajas: 
 Rendimiento: El rendimiento total de un sistema hidráulico con su conversión de 
energía mecánica en energía hidráulica y viceversa es bajo. 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 41 
 
 Seguridad: a) La presión que comúnmente se utiliza en los sistemas hidráulicos 
puede representar un peligro potencial para el operador. b) Las fugas de aceite 
pueden provocar contaminación del medio ambiente. c) Las pérdidas de aceite 
convierte las superficies de trabajo (piso) muy resbaladizas. d) La temperatura del 
aceite en un sistema hidráulico puede ser muy alta, por lo que las superficies 
metálicas como tuberías y válvulas puede ocasionar quemaduras. 
 Necesidad de limpieza: La necesidad de limpieza (polvo, aire, solidos) para este 
tipos de sistemas de transmisión de energía son más estrictos que en cualquier 
otro sistema. 
 Costo: Los componentes de un sistema hidráulico es caro. 
 
REQUISITOS DEL FLUIDO HIDRAULICO 
Las exigencias impuestas a un luido hidráulico son varias: 
 BAJA COMPRESIBILIDAD: La capacidad de transmitir energía requiere baja 
compresibilidad. 
 LUBRICACIÓN: Es necesario que el luido pueda lubricar todas las piezas móviles del 
sistema hidráulico. 
 PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN: El Fluido debe tener propiedades 
específicas para proteger las partes metálicas contra la corrosión. 
 ELIMINACIÓN DEL CALOR GENERADO POR EL SISTEMA: El fluido debe tener la 
capacidad de disipar calor o no absorber tanto calor durante su tránsito en el 
sistema hidráulico. 
 VISCOSIDAD ADECUADA A VARIAS TEMPERATURAS. 
 COMPATIBILIDAD CON LOS MATERIALES DE SELLADO: El luido no debe ser 
corrosivo para las juntas toricas y empaques de sellado. 
 
A la vista de esta variedad de requisitos, el aceite es mejor opción que el agua, debido a 
que su capacidad de lubricación y protección son mejores. El aceite resiste temperaturas 
más altas y bajas antes de cambiar sus propiedades en comparación con el agua. 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 42 
 
 
Es por esto que en la mayoría de los sistemas hidráulicos, se utiliza el aceite como luido de 
transmisión. Solo en algunos casos muy específicos se utiliza el agua, por ejemplo en 
algunas aplicaciones para la industria alimenticia, o en aplicaciones con alto riesgo de 
explosión o incendio. 
 
VISCOSIDAD 
 
La viscosidad representada por la letra griega (𝜈) 
nu, es la propiedad más importante de un luido 
hidráulico, ya que básicamente es la medida de su 
ficción interna. La viscosidad se mide utilizando 
métodos estandarizados. Es decir, se mide el 
tiempo que tarda un líquido a una temperatura 
específica en atravesar un tubo capilar, como se 
ilustra en la figura 26. La unidad en el S.I. para la 
viscosidad cinemática es el mm2/s o centi Stokes 
(cSt). 
 
 
 
La viscosidad de un aceite hidráulico podría ser por ejemplo de 46 mm2/s a 40oC. La 
viscosidad no es constante, sino que cambia en función de la temperatura, el aceite más 
caliente tiene menor viscosidad (se vuelve menos denso), por el contrario, el aceite rio, 
tiene una mayor viscosidad (se vuelve más denso). Como se ilustra en la figura 27. Por 
ejemplo, la curva característica del aceite que se muestra en la figura, nos dice que si la 
temperatura cambia de 40oC a 0oC, su viscosidad cambia de 46 mm2/s a 500 mm2/s. O 
puede tener una viscosidad de 7 mm2/s cuando se encuentra a una temperatura de 100 
oC. 
 
Figura 26. Calculo de la viscosidad 
de un fluido. 
 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 43 
 
 
Figura 27. Curva característica de la viscosidad de un aceite hidráulico. 
 
La viscosidad de un luido hidráulico debe permanecer dentro de ciertos límites, debido a 
que: 
1. El aceite de baja viscosidad, provoca una gran cantidad de fugas internas, bajo 
rendimiento volumétrico y la capacidad de lubricación queda comprometida. 
2. Por otra parte un aceite denso de alta viscosidad, encuentra demasiada 
resistencia cuando circula por los conductos, por lo que aumenta el riesgo de 
cavitación. 
Por lo tanto, serán los fabricantes de instalaciones hidráulicas quienes especificaran la 
viscosidad óptima para el aceite de su sistema. En general, la viscosidad del aceite debe 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 44 
 
permanecer entre 10 y 100 mm2/s con un máximo de 800 mm2/s en condiciones de 
arranque en frio. 
 
Figura 28. Limites ideal de la viscosidad y límite de arranque en frio. 
ÍNDICE DE VISCOSIDAD 
El índice de viscosidad es una medida del cambio de viscosidad con la temperatura, de 
forma ideal, la viscosidad debería permanecer constante. Los aceites comerciales 
comunes tienen un índice de viscosidad de 100, los aceites con aditivos específicos que 
ayudan a mejorar el índice de viscosidad, tienen un índice de 150 a 200. Cuanto sea 
mayor el índice de viscosidad será mejor, pues la viscosidad variará menos con la 
temperatura como se ilustra en la figura 29. 
 
 
Máquinas Hidráulicas y Neumáticas 45 
 
 
Figura 29. Índices de viscosidad.