Generadores
Como en cualquier otro tipo de circuito, necesitamos un elemento que proporcione energía al sistema. Los compresores y las bombas, son los análogos a la pila en los circuitos eléctricos.
Los compresores son los elementos encargados de comprimir el aire (reducción de volumen), transformando la energía mecánica en energía potencial. Existen dos tipos de compresores: dinámicos (ventilador) y volumétricos (alternativos o rotativos) , de los que estudiaremos sólo los segundos, que se basan en la Ley de Boyle_Mariotte. El aire comprimido se almacena en un depósito (azul imagen) para su posterior uso.
Las bombas hidráulicas son los elementos encargados de impulsar el aceite o líquido hidráulico, transformando la energía mecánica rotatoria en energía hidráulica. Succionan el fluido en una de las cámaras y lo impulsan en la otra. Cuando el fluido encuentra resitencia la bomba empuja (aumenta la presión) hasta vencerla.
Son dos las características más importantes que definen tanto a bomba como a compresor:
- Presión: Medida en bares, indica la presión de trabajo nominal o máxima.
- Caudal: Medida en l/s, indica que cantidad de fluido es capaz de suministrar.
Conductores
Los conductores nos permiten conectar los distintos dispositivos del circuito neumático e hidráulico, además de transportar el fluido (aire o aceite), como ocurre con el cable eléctrico en los circuitos eléctricos.
Como sabrás, un cable eléctrico presenta una cierta resistencia eléctrica que hace que la tensión entre los puntos de conexión disminuya. Generalmente consideramos esta resistencia nula.
En los conductores (tubos), al transportar el fluido también hay una pérdida de presión (perdida de carga), que depende de:
- Longitud del tubo: A mayor longitud, mayor pérdida.
- Diámetro del tubo: A mayor diámetro, menor pérdida.
- Elementos intermedios: Como codos, tes, etc. A mayor número de ellos, mayor pérdida.
- Presión: A menor presión, mayor pérdida.
- Caudal: A mayor caudal, mayor pérdida.
En nuestros diseños vamos a considerar la pérdida de carga despreciable.Para representar un tubo usamos una línea continua fina. Para representar una línea de pilotaje una línea a discontinua.
Definimos la perdida de carga como la pérdida de presión entre la salida del generador y el punto de utilización.
Dispositivos de control: válvulas
Las válvulas en neumática e hidráulica son los elementos que permiten direccionar el sentido del fluido, para poder regular el comportamiento del circuíto.
Son los componentes análogos a interruptores, conmutadores, pulsadores, relés ,etc, que permiten controlar el flujo de electrones en los circuitos eléctricos.
En este apartado vas a aprender como es su simbología, y el funcionamiento interno de algunas válvulas de uso común.
Dispositivos receptores: cilindros
Como en cualquier otro tipo de sistema/energía, el fin último, es la realización de un trabajo útil, normalmente mediante la transformación de energía.
En los pistones se va a transformar la energía del fluido en energía cinética (movimiento rectilíneo). El fluido al realizar presión sobre el émbolo del cilindro fuerza a éste a desplazarse.
Existen multitud de cilindros, tanto en su forma , como en su funcionamiento interno, diseñados cado uno para su función. Nosotros vamos a estudiar los de uso más común: cilindros de simple y doble efecto.
En la parte derecha tienes una pequeña presentación con las principales características de los cilindros.
Dispositivos Medida: Manómetros
Como en cualquier otro tipo de circuíto,necel sitamos poder medir los parámetros de funcionamiento del circuíto, para comprobar que estes están dentro del rango que hemos calculado, o para conocer porque el funcionamento del circuíto no es el adecuado.
La medida básica en los tanto circuítos neumáticos, como en los hidrúlicos es la presión.El aparato que mide la presión se denomina manómetro.Los manómetros, son dispositivos cilíndricos, con una escala graduada (normalmente en bares o en psi), y una aguja que gira en función de la difrencia de presión entre una estándar y la del circuíto donde queremos medir.
Manómetro hidráulico:
Manómetro Neumático:
Símbolo:
En la animación puedes comprobar el funcionamiento de un manómetro Bourdon. El fluído(rosa), hace que se deforme el tubo elástico, que ha su vez mueve el mecanismo de piñones
Tanto los manómetros neumáticos como hidráulicos miden presión relativa, tambien denominada manométrica.Pulsa el botón del , donde podras simular el funcionamiento de un manometro.
Dispositivos Auxiliares
Básicamente, un circuito mecánico o hidráulico consiste en un compresor o una bomba que da presión a un fluido y lo pone en movimiento, unos conductos por donde el fluido se mueve, unas válvulas que lo distribuyen de un sitio al otro y un cilindro que se desplaza debido a la acción de este fluido. Pero junto a estos constituyentes básicos hay otros que también resultan esenciales para el buen funcionamiento del circuito.
Los elementos auxiliares de uso común en los circuitos neumáticos son:
Silenciador: Se utiliza par reducir el ruido que produce el aire comprimido cuando escapa a la atmósfera.
Secador: Tiene por objetivo, reducir la cantidad de vapor de agua que posee el aire.
Filtro: Tiene por objeto la eliminación del mayor número posible de
partículas de polvo o impurezas que presenta el aire. Durante el
filtrado también se elimina humedad.
Lubricador: Los receptores neumáticos (cilindros y motores), son
elementos mecánicos sometidos a rozamiento, por lo que resulta necesario
su lubricación. Ésta se consigue añadiendo aceite al aire comprimido.
Regulador de Presión: No todos los dispositvos de un mismo circuito
tienen que trabajar a la misma presión. Es más, un circuito no tiene por
qué trabajar a la presión que suministra el compresor. Un regulador nos
permite seleccionar la presión necesaria (siempre menor que la del
compresor).
Estos tres últimos dispositivos suelen formar lo que se denomina unidad de mantenimiento:
En los circuitos hidráulicos el mantenimiento es más sencillo, puesto que los líquidos son bastante menos problemáticos que el aire comprimido, y el único elemento de los anteriores que es necesario, aparte del manómetro, es el filtro para eliminar partículas extrañas del agua.
