NEUMÁTICA
Una de las aportaciones a la automatización de los procesos industriales más recientes ha venido de la mano de la neumática y la hidráulica.Pero...
¿Qué es la Neumatica?
La neumática es la tecnología que emplea un gas (normalmente aire comprimido) como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. Los procesos consisten en incrementar la presión de aire y a través de la energía acumulada sobre los elementos del circuito neumático (por ejemplo las cilindros) efectuar un trabajo útil.
Por lo general el gas utilizado es el aire comprimido, pero para aplicaciones especiales puede usarse el nitrógeno u otros gases inertes.
que es neumatica
Los circuitos neumáticos básicos están formados por una serie de elementos que tienen la función de la creación de aire comprimido, su distribucíón y control para efectuar un trabajo útil por medio de unos actuadores llamados cilindros. Para saber como funcionan los circuitos neumáticos te recomendamos este enlace: Neumatica.
Claro está, que la neumática como tal, tiene sus ventajas pero también tiene sus desventajas.
Ventajas de la Neumatica
- El aire se puede obtener facilmente y es abundante en la tierra.
- No es explosivo, por lo tanto no hay riesgo de chispas.
- Los elementos del circuito neumatico pueden trabajar a velocidades bastante altas y sep ueden regular bastante
facilmente.
- El trabajo con aire no daña los componentes del circuito por ejemplo por golpe de ariete.
- Los cambios de temperaturas no afectan de forma significativa en el trabajo.
- Energía limpia.
- Se pueden hacer cambios de sentido de forma instantanea.
Desventajas de la Neumatica
- Si el circuito es muy largo se producen pérdidas de carga considerables.
- Para poder recuperar el aire previamente utilizado se necesitan instalaciones especiales.
- Las presiones a las que se trabaja habitualmente no permiten obtener grandes fuerzas y cargas.
- Bastante ruido al descargar el aire utilizado a la atmósfera.
Por último aqui te dejamos los componentes de un circuito neumático. si quieres aprender neumática te recomendamos ir a Neumatica e Hidraulica y ver su curso gratis y facil.
Mandos neumáticos
Los mandos neumáticos están constituidos por elementos de señalización, elementos de mando y un aporte de trabajo. Los elementos de señalización y mando modulan las fases de trabajo de los elementos de trabajo y se denominan válvulas. Los sistemas neumáticos e hidráulicos están constituidos por:- Elementos de información.
- Elementos de trabajo.
- Elementos artísticos.
Para el tratamiento de la información de mando es preciso emplear aparatos que controlen y dirijan el fluido de forma preestablecida, lo que obliga a disponer de una serie de elementos que efectúen las funciones deseadas relativas al control y dirección del flujo del aire comprimido.
En los principios de la automatización, los elementos rediseñados se mandan manual o mecánicamente. Cuando por necesidades de trabajo se precisaba efectuar el mando a distancia, se utilizan elementos de comando por símbolo neumático (cuervo).
Actualmente, además de los mandos manuales para la actuación de estos elementos, se emplean para el comando de procedimientos servo-neumáticos, electro-neumáticos y automáticos que efectúan en su totalidad el tratamiento de la información y de la amplificación de señales.
La gran evolución de la neumática y la hidráulica han hecho, a su vez, evolucionar los procesos para el tratamiento y amplificación de señales, y por tanto, hoy en día se dispone de una gama muy extensa de válvulas y distribuidores que nos permiten elegir el sistema que mejor se adapte a las necesidades.
Hay veces que el comando se realiza manualmente, y otras nos obliga a recurrir a la electricidad (para automatizar) por razones diversas, sobre todo cuando las distancias son importantes y no existen circunstancias adversas.
Las válvulas en términos generales, tienen las siguientes misiones:
- Distribuir el fluido
- Regular caudal
- Regular presión
Las válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión o el caudal del fluido enviado por el compresor o almacenado en un depósito. Ésta es la definición de la norma DIN/ISO 1219 conforme a una recomendación del CETOP (Comité Européen des Transmissions Oléohydrauliques et Pneumatiques).
Según su función las válvulas se subdividen en cinco grupos:
- Válvulas de vías o distribuidoras
- Válvulas de bloqueo
- Válvulas de presión
- Válvulas de caudal
- Válvulas de cierre
Hidráulica
La hidráulica es la rama de la física que estudia el comportamiento de los líquidos en función de sus propiedades específicas. Es decir, estudia las propiedades mecánicas de los líquidos dependiendo de las fuerzas a las que son sometidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa y a las condiciones a las que esté sometido el fluido, relacionadas con la viscosidad de este
Historia
Egipto y Grecia
Las civilizaciones más antiguas se desarrollaron a lo largo de los ríos más importantes de la Tierra. La experiencia y la intuición guiaron a estas comunidades en la solución de los problemas relacionados con las numerosas obras hidráulicas necesarias para la defensa ribereña, el drenaje de zonas pantanosas, el uso de los recursos hídricos, la navegación.
En las civilizaciones de la antigüedad, estos conocimientos se convirtieron en privilegio de una casta sacerdotal. En el antiguo Egipto los sacerdotes se transmitían, de generación en generación, las observaciones y registros, mantenidos en secreto, respecto a las inundaciones del río, y estaban en condiciones, con base en estos, de hacer previsiones que podrían ser interpretadas fácilmente como revelaciones transmitidas por los dioses. Fue en Egipto donde nació la más antigua de las ciencias exactas, la geometría que, según el historiador griego Heródoto, surgió a raíz de exigencias catastrales relacionadas con las inundaciones del río Nilo.
Con los griegos la ciencia y la técnica pasan por un proceso de desacralización, a pesar de que algunas veces se relegan al terreno de la mitología.
Tales de Mileto, de padre griego y madre fenicia, atribuyó al agua el origen de todas las cosas. La teoría de Tales de Mileto, al igual que la teoría de los filósofos griegos subsecuentes del período jónico, encontrarían una sistematización de sus principios en la física de Aristóteles. Física que, como se sabe, está basada en los cuatro elementos naturales, sobre su ubicación, sobre el movimiento natural, es decir hacia sus respectivas esferas, diferenciado del movimiento violento. La física antigua se basa en el sentido común, es capaz de dar una descripción cualitativa de los principales fenómenos, pero es absolutamente inadecuada para la descripción cuantitativa de los mismos.
Las primeras bases del conocimiento científico cuantitativo se establecieron en el siglo III a. C. en los territorios en los que fue dividido el imperio de Alejandro Magno, y fue Alejandría el epicentro del saber científico. Euclides recogió, en los Elementos, el conocimiento precedente acerca de la geometría. Se trata de una obra única en la que, a partir de pocas definiciones y axiomas, se deducen una infinidad de teoremas. Los Elementos de Euclides constituirán, por más de dos mil años, un modelo de ciencia deductiva de un insuperable rigor lógico. Arquímedes de Siracusa estuvo en contacto epistolar con los científicos de Alejandría.
Arquímedes realizó una gran cantidad de descubrimientos excepcionales. Uno de ellos empezó cuando Hierón II reinaba en Siracusa. Quiso ofrecer a un santuario una corona de oro, en agradecimiento por los éxitos alcanzados. Contrató a un artista con el que pactó el precio de la obra y además le entregó la cantidad de oro requerida para la obra. La corona terminada fue entregada al rey, con la plena satisfacción de éste, y el peso también coincidía con el peso de oro entregado. Un tiempo después, sin embargo, Hierón II tuvo motivos para desconfiar de que el artista lo había engañado sustituyendo una parte del oro con plomo, manteniendo el mismo peso. Indignado por el engaño, pero no encontrando la forma de demostrarlo, solicitó a Arquímedes que estudiara la cuestión. Absorto por la solución de este problema, Arquímedes observó un día, mientras tomaba un baño en una tina, que cuando él se sumergía en el agua, ésta se derramaba hacia el suelo. Esta observación le dio la solución del problema. Saltó fuera de la tina y, emocionado, corrió desnudo a su casa, gritando: “Eureka! Eureka!” (que, en griego, significa: "¡Lo encontré, lo encontré!").
Arquímedes fue el fundador de la hidrostática, y también el precursor del cálculo diferencial: recuérdese su célebre demostración del volumen de la esfera, y en conjunto con los científicos de Alejandría no desdeñó las aplicaciones a la ingeniería de los descubrimientos científicos, tentando disminuir la brecha entre ciencia y tecnología, típica de la sociedad de la antigüedad clásica, sociedad que, como es bien sabido, estaba basada en la esclavitud.
En el campo de la hidráulica él fue el inventor de la espiral sin fin, la que, al hacerla girar al interior de un cilindro, es usada aún hoy para elevar líquidos.
Definición de Hidráulica
La Hidraulica es la tecnología que emplea un líquido, bien agua o aceite (normalmente aceites especiales), como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos.
Básicamente consiste en hacer aumentar la presíon de este fluido (el aceite) por medio de elementos del circuito hidraulico, por ejemplo con un compresor, para utilizarla como un trabajo útil normalmente en un elemento de salida llamado cilindro. El aumento de esta presión se puede ver y estudiar mediante el Principio de Pascal.
Fuerza Hidráulica
La fuerza hidráulica es la fuerza que ejerce un cilindro hidraulico al ser presionado por el líquido del circuito. Esta fuerza será la que sea capaz de levantar un peso, abrir una puerta, etc. Veamos cómo se calcula:
Mecanismos Hidraulicos
Los cilindros solo tienen recorrido de avance y retroceso en movimiento rectilíneo, es por eso que si queremos otro movimiento deberemos acoplar al cilindro un mecanismo que haga el cambio de movimiento.
En un sistema hidráulico el aceite sustituye al aire comprimido que se usa en neumática. Muchas excavadoras, el camión de la basura, los coches, etc utilizan sistemas hidraúlicos para mover mecanismos que están unidos a un cilindro hidraulico movido por aceite.
Al llamarse hidraúlica puede pensarse que solo usa agua, cosa que no es así, es más casi nunca se usa agua suele utilizarse con más frecuencia el aceite. En la teoría si se usa aceite debería llamarse Oleohidraúlica, pero no es así. En la práctica cuando hablamos de sistemas por aceite, agua o cualquier fluido líquido usamos la palabra hidraúlica. En la imagen siguiente puedes ver un cilíndro hidraúlico:
mecanismo hidraulico
Si comparamos un sistema neumático con uno hidráulico podemos apreciar lo siguiente:
- Al funcionar con aceite admite mucha más presión, con lo que también se puede efectuar más fuerza hidraúlica. Por la tanto cuando necesitemos un sistema con mucha fuerza usaremos el sistema hidraúlico y no el neumático.
- Es más facil regular la velocidad de avance o retroceso de los cilindros, incluso se puede llegar a detener el cilindro hidraúlico.
- En los sistemas hidraúlicos el aceite es en circuito cerrado.
- Una de las cosas más importantes de la Hidraulica es auto-lubricante. El aceite que usa ya es su propio mecanismos de lubricación.
- Para acabar diremos que estos sistemas tienen las desventajas de que son más sucios que los neumáticos, el aceite es infamable y explosivo, que los elementos de los circuitos son más costosos que los neumaticos, el aceite es más sensible a los cambios de la temperatura que el aire, y que hay que cambiar el aceite cada cierto tiempo con el consiguiente gasto añadido.
Aqui podemos ver las partes básicas de un circuito hidráulico, aunque si quieres saber más te recomendamos que aprendas en Neumática (pincha en el enlace subrayado) y aprenderás neumática fácilmente, pero la hidráulica es exactamente igual, solo cambia el fluido que va por dentro de los elementos.
que es hidraulica
Por último recordarte que tambien te pueden interesar los siguientes enlaces: Neumatica e hidraulica, elementos finales de control (valvulas), y simbolos de neumatica , son casi los mismos que en hidraulica.
Bibliografía:
http://www.areatecnologia.com/que-es-hidraulica.htm
http://www.areatecnologia.com/que-es-hidraulica.htm
https://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1tica
