SECTOR ELECTRICO

SUB-SECTOR ELECTRICIDAD

APUNTE N 1 CONCEPTOS DE NEUMATICA E HIDRAULICA

Modulo: SISTEMAS NEUMATICOS E HIDRAULICOS Profesor: Jos Quintana

Nivel : Cuarto Ao ETP

Contenido: - introduccin a la neumtica e hidrulica

- conceptos bsicos de neumtica e hidrulica rea de Competencia: Montar, instalar y desmontar componentes, dispositivos, mquinas y equipos elctricos, Operar y mantener dispositivos, mquinas y equipos elctricos, Armar, construir, probar y modificar dispositivos, circuitos y equipos elctricos y Administrar recursos.

Objetivo: manejar conceptos tericos fundamentales sobre neumtica, hidrulica y oleoneumtica, conociendo sus

caractersticas y aplicaciones industriales en la automatizacin de procesos, relacionado con el aire comprimido y los

fluidos. REALICE UNA LECTURA COMPLETA DEL APUNTE Y RESPONDA EN SU CUADERNO DEL

MDULO EL CUESTIONARIO DADO.

Introduccin:

Este apunte de clases es un aporte terico fundamental sobre el significado de neumtica e

hidrulica (Oleoneumtica o Oleohidrulica), de sus caractersticas y aplicaciones en un estudio en

que se revisan, la historia, sus definiciones, las ventajas, desventajas, propiedades del aire

comprimido y de los fluidos lquidos, su volumen, presin y caudal, en las mltiples aplicaciones

industriales como una energa no contaminante y sus innovaciones tecnolgicas.

La neumtica e hidrulica constituye como una herramienta importante dentro del control

automtico, aplicada a la industria, a la robtica y su automatizacin, enumeramos aqu los

conceptos ms importantes destinados a operadores de mquinas y tcnicos de mantenimiento. La

neumtica e hidrulica se ocupa para el diseo y mantencin de circuitos e instalaciones de aire

fluidos (aire y aceite) en el mbito de la produccin industrial, construccin, avinica,

martimo, automotriz, minera, etc.

Desde el punto de vista tcnico podemos definir la automatizacin como el conjunto de

recursos tecnolgicos tendientes a lograr una serie de funciones, operaciones o actos que se realizan

en una determinada secuencia con mnima intervencin humana.

1. Definicin de conceptos:

Cul es el significado de la palabra pneumtica?

De los antiguos griegos procede la expresin "Pneuma", que designa la respiracin, el

viento y, en filosofa, tambin el alma. Como derivacin de la palabra "Pneuma" se obtuvo, entre

otras cosas el concepto Neumtica que trata los movimientos y procesos del aire.

Cul es el significado de la palabra hidrulica?

La palabra Hidrulica proviene del griego hydor que significa agua. Hoy el trmino hidrulica se emplea para referirse a la transmisin y control de fuerzas y movimientos por medio

de lquidos, es decir, se utilizan los lquidos para la transmisin de energa, en la mayora de los

LICEO INDUSTRIAL A-20 ELIODORO GARCIA

ZEGERS SANTO DOMINGO 1811 Fono: 6984845 - 6968820

SANTIAGO

casos se trata de aceites minerales pero tambin pueden emplearse otros fluidos, como lquidos

sintticos, agua o una emulsin agua aceite.

2. La evolucin histrica en la tcnica del aire comprimido:

El aire comprimido es una de las formas de energa ms antiguas que conoce el hombre y

aprovecha para reforzar sus recursos fsicos. El descubrimiento consciente del aire como medio -

materia terrestre - se remonta a muchos siglos, lo mismo que un trabajo ms o menos consciente con

dicho medio.

El primero del que sabemos con seguridad es que se ocup de la neumtica, es decir, de la

utilizacin del aire comprimido como elemento de trabajo, fue el griego KTESIBIOS. Hace ms de

dos mil aos, construy una catapulta de aire comprimido. Uno de los primeros libros acerca del

empleo del aire comprimido como energa procede del siglo I de nuestra era, y describe mecanismos

accionados por medio de aire. Aunque los rasgos bsicos de la neumtica se cuentan entre los ms

antiguos conocimientos de la humanidad, no fu sino hasta el siglo pasado cuando empezaron a

investigarse sistemticamente su comportamiento y sus reglas. Slo desde aprox. 1950 podemos

hablar de una verdadera aplicacin industrial de la neumtica en los procesos de fabricacin.

Es cierto que con anterioridad ya existan algunas aplicaciones y ramos de explotacin como

por ejemplo en la minera, en la industria de la construccin y en los ferrocarriles (frenos de aire

comprimido). La irrupcin verdadera y generalizada de la neumtica en la industria no se inici, sin

embargo, hasta que lleg a hacerse ms acuciante la exigencia de una automatizacin y

racionalizacin en los procesos de trabajo. A pesar de que esta tcnica fue rechazada en un inicio,

debido en la mayora de los casos a falta de conocimiento y de formacin, fueron amplindose los

diversos sectores de aplicacin. En la actualidad, ya no se concibe una moderna explotacin

industrial sin el aire comprimido y aceites a presin. Este es el motivo de que en las ramas

industriales ms variadas se utilicen aparatos neumticos e hidrulicos.

3. Evolucin Histrica en tcnica del agua a presin y el vapor:

Los antiguos romanos y griegos aprovechaban ya la energa del agua; utilizaban ruedas

hidrulicas para moler trigo. Sin embargo, la posibilidad de emplear esclavos y animales de carga

retras su aplicacin generalizada hasta el siglo XII. Durante la edad media, las grandes ruedas

hidrulicas de madera desarrollaban una potencia mxima de cincuenta caballos (caballo de vapor).

La energa hidroelctrica debe su mayor desarrollo al ingeniero civil britnico John Smeaton, que

construy por vez primera grandes ruedas hidrulicas de hierro colado.

La hidroelectricidad tuvo mucha importancia durante la Revolucin Industrial. Impuls

las industrias textil y del cuero y los talleres de construccin de mquinas a principios del siglo XIX.

Aunque las mquinas de vapor ya estaban perfeccionadas. La energa hidrulica ayud al

crecimiento de las nuevas ciudades industriales que se crearon en Europa y Amrica hasta la

construccin de canales a mediados del siglo XIX, y la minera que proporcion carbn a bajo

precio como fuente energtica.

Las presas y los canales eran necesarios para la instalacin de ruedas hidrulicas sucesivas

cuando el desnivel era mayor de cinco metros. La construccin de grandes presas de contencin

todava no era posible; el bajo caudal de agua durante el verano y el otoo, unido a las heladas en

invierno, obligaron a sustituir las ruedas hidrulicas por mquinas de vapor en cuanto se pudo

disponer de carbn de piedra como fuente de energa calrica, mas tarde se agregara el petrleo, el

gas natural.

La Mquina de vapor, dispositivo mecnico que convierte la energa del vapor de agua en

energa mecnica y que tiene varias aplicaciones en propulsin y generacin de electricidad. El

principio bsico de la mquina de vapor es la transformacin de la energa calorfica del vapor de

agua en energa mecnica, haciendo que el vapor se expanda y se enfre en un cilindro equipado con

un pistn mvil. La eficiencia de los motores de vapor es baja por lo general, lo que hace que en la

mayora de las aplicaciones de generacin de energa se utilicen turbinas de vapor en lugar de

mquinas de vapor.

Partes de una mquina de vapor

El aprovechamiento de la fuerza del vapor supuso un paso muy importante en la tecnologa.

La introduccin de la mquina de vapor llev a numerosas invenciones en el transporte y la

industria. Las mquinas de vapor convierten la energa trmica en mecnica, a menudo haciendo

que el vapor se expanda en un cilindro con un pistn mvil. El movimiento alternativo del pistn se

convierte en giratorio mediante una biela. Los primeros modelos se desarrollaron en 1690, aunque

James Watt no dise la mquina de vapor moderna hasta 70 aos despus.

Qu sucesos notables que ocurrieron por orden cronolgico en la Hidraulica?

El primer motor de pistn fue desarrollado por el fsico e inventor francs Denis Papin y se

utiliz para bombear agua era una mquina que aprovechaba el movimiento del aire ms que

la presin del vapor.

En 1698 el ingeniero ingls Thomas Savery dise una mquina que utilizaba dos cmaras

de cobre que se llenaban de forma alternativa con vapor producido en una caldera.

En 1705 el inventor britnico Thomas Newcomen desarroll la mquina llamada motor

atmosfrico para ser utilizado con frecuencia en extraccin de agua en minas de carbn.

En 1769 el ingeniero e inventor escocs James Watt desarroll una serie de ideas que

permitieron la fabricacin de la mquina de vapor que hoy conocemos donde us la presin

del vapor en lugar de la presin atmosfrica para obtener el movimiento. Dise tambin un

sistema por el cual los movimientos de vaivn de los pistones movan un volante giratorio.

Esto se consigui al principio con un sistema de engranajes y luego con un cigeal, como

en los motores modernos. Tambin instal vlvulas de mariposa en sus mquinas para

limitar la velocidad, adems de reguladores que mantenan de forma automtica una

velocidad de funcionamiento estable.

Richard Trevithick, ingeniero mecnico e inventor britnico y uno de los pioneros del ferrocarril. En 1796 exhibi modelos de mquinas de vapor de alta presin, que supusieron

una mejora sobre las mquinas de baja presin desarrolladas por el inventor escocs James

Watt.

En la Nochebuena de 1801, Trevithick puso en funcionamiento el primer vehculo a vapor que transport pasajeros.

En 1804 aplic por primera vez el vapor en el remolque de cargas en una va frrea cuando su locomotora a vapor transport 10 toneladas de hierro unos 15 km desde Merthyr Tydfil

hasta Abercynon, Pas de Gales. Su xito condujo a la construccin de otras locomotoras de

vapor sobre rieles o rales. Muchos le consideran el inventor de la locomotora a vapor.

George Stephenson, inventor e ingeniero britnico que construy la primera locomotora ferroviaria utilizable. Los primeros esfuerzos de Stephenson en el diseo de la locomotora se

limitaron a la construccin de mquinas para transportar cargas en las minas de carbn, y en

1823 cre una fbrica en Newcastle para su produccin.

En 1829 dise una locomotora conocida con el nombre de Rocket (el cohete), que transportaba tanto cargamento como pasajeros, el xito estimul la construccin posterior de

locomotoras y el tendido de vas frreas.

La primera central hidroelctrica se construy en 1880 en Northumberland, Gran Bretaa.

A principios del siglo XIX el ingeniero e inventor britnico Richard Trevithick y el estadounidense Oliver Evans construyeron motores sin condensacin con buenos resultados,

utilizando vapor a alta presin. Trevithick utiliz este modelo de mquina de vapor para

mover la primera locomotora de tren de todos los tiempos. Tanto Trevithick como Evans

desarrollaron tambin carruajes con motor para carretera.

En 1920 las centrales hidroelctricas generaban ya una parte importante de la produccin total de electricidad.

Por esta poca el ingeniero e inventor britnico Arthur Woolf desarroll las primeras

mquinas de vapor compuestas de dos fases. En estas mquinas se utiliza vapor a alta

presin en un cilindro y cuando se ha expandido y perdido presin es conducido a otro

cilindro donde se expande an ms.

En una mquina de vapor, la vlvula de corredera o deslizamiento enva alternativamente el vapor a

los dos extremos del cilindro para mover el pistn. A la derecha pueden verse algunos componentes

de una mquina de vapor; las figuras 1a - 1d muestran el ciclo de funcionamiento de la mquina.

Mquina de vapor: figuras 1a-1d

Qu sucesos notables que ocurrieron por orden cronolgico en la neumtica?

Primero fue en 1.500 AC la invencin del Fuelle de mano y de pie, y la funcin qu tenia era NO ferrosa.

Despus as el 1688 apareci la Mquina de mbolos por Papn.

La primera transmisin neumtica data de 1700, cuando el fsico francs Denis Papin emple la fuerza de un molino de agua para comprimir aire que despus se transportaba por tubos.

En 1762 se invento el cilindro soplante de John Smeaton.

En 1776 aparece el Prototipo del compresor de John Wilkinson.

En los 1800 el inventor britnico George Medhurst obtuvo una patente para impulsar un motor mediante aire comprimido, aunque la primera aplicacin prctica del mtodo suele

atribuirse al inventor britnico George Law en1857.

En 1865 dise un taladro de roca en el que un pistn movido por aire haca funcionar un martillo. El uso de este taladro se generaliz, y fue empleado en la perforacin del tnel

ferroviario del Mont Cenis, en los Alpes, que se inaugur en 1871, y en el tnel de Hossac,

en Massachusetts (Estados Unidos), inaugurado en 1875.

Otro avance significativo fue el freno de aire comprimido para trenes de FFCC, diseado hacia 1868 y 1869 por el inventor, ingeniero e industrial estadounidense George

Westinghouse.

En 1888 se construyo la Red de distribucin en la ciudad de Pars por Vctor Pop. En ese mismo ao se construyo la Distribucin neumtica de correspondencia en Pars.

Qu es la neumtica?

La Neumtica es la rama de la tcnica que se dedica al estudio y aplicaciones prcticas del

aire comprimido. El aire comprimido es aire tomado de la atmsfera y confinado a presin en un

espacio reducido. En los sistemas neumticos, el aire comprimido se produce en un elemento

llamado compresor, que es una bomba de aire comprimido accionada normalmente por un motor

elctrico. Este aire se almacena en un depsito denominado receptor o estanque de presin. Desde

ste, el aire es conducido a travs de vlvulas a los cilindros, que son los componentes encargados

de realizar el trabajo.

Qu es la Hidrulica?

Energa hidrulica, energa que se obtiene del agua propiamente tal y el poder de fuerza

como vapor y aceites de distintas viscosidades (llamada tambin oleoneumtica o oleohidrulica),

en su densidad, caudal y volumen regulado por bombas, reguladores de flujo, vlvulas y cilindros.

Tiene un uso bastante remoto en el tiempo, su energa se uso en los albores de la humanidad, para

obtener trabajos en que la intervencin humana poda verse afectada en su seguridad, con esto

tambin se reemplazo el uso de fuerza humana o animal para mover y levantar grandes pesos,

disminuyendo los niveles de esfuerzos fsicos.

De la fuerza de cada del agua desde cierta altura hasta un nivel inferior, lo que provoca el

movimiento de ruedas hidrulicas o turbinas. La hidroelectricidad es un recurso natural disponible

en las zonas que presentan suficiente cantidad de agua para generar electricidad (Generacin y

transporte de electricidad).

Del calentamiento del agua, transformada a vapor por el uso de combustibles como el

carbn, el petrleo, el gas natural y la energa atmica por efecto de recursos geogrficos de las

naciones, aunque el coste de mantenimiento de una central trmica (termoelctricas), debido al

combustible y su contaminacin ambiental, sea ms caro que el de una central hidroelctrica.

Adems, el peso de las consideraciones medioambientales, por los graves daos que ocasiona,

centra la atencin en esta fuente de energa renovable de menor impacto medio ambiental.

4. Aplicaciones tecnolgicas de la Neumtica y Oleohidrulica:

En la actualidad las aplicaciones de la oleohidrulica y neumtica son muy variadas, esta

amplitud en los usos se debe principalmente al diseo y fabricacin de elementos de mayor

precisin y con materiales de mejor calidad, acompaado adems de estudios mas acabados de las

materias y principios que rigen la hidrulica y neumtica. Todo lo anterior se ha visto reflejado en

equipos que permiten trabajos cada vez con mayor precisin y con mayores niveles de energa, lo

que sin duda ha permitido un creciente desarrollo de la industria en general. Dentro de las

aplicaciones se pueden distinguir dos, mviles e industriales: Aplicaciones Mviles: El empleo de la energa proporcionada por el aire y aceite a presin, puede

aplicarse para transportar, excavar, levantar, perforar, manipular materiales, controlar e impulsar

vehculos mviles.

Aplicaciones Industriales: En la industria, es de primera importancia contar con maquinaria

especializada para controlar, impulsar, posicionar y mecanizar elementos o materiales propios de la

lnea de produccin, para estos efectos se utiliza con regularidad la energa proporcionada por

fluidos comprimidos.

Aplicaciones de la neumtica:

Aire comprimido, aire a presin superior a una atmsfera. Puede emplearse para empujar un

pistn, como en una perforadora neumtica; hacerse pasar por una pequea turbina de aire para

mover un eje, como en los instrumentos odontolgicos o expandirse a travs de una tobera para

producir un chorro de alta velocidad, como en una pistola para pintar. El aire comprimido suministra

fuerza a las herramientas llamadas neumticas, como perforadoras, martillos, remachadoras o

taladros de roca. El aire comprimido tambin se emplea en las minas de carbn para evitar que se

produzcan explosiones por las chispas de las herramientas elctricas que hacen detonar las bolsas de

gris.

Los motores de aire comprimido se emplean en numerosas herramientas donde se requieren

fuerzas intensas de carcter intermitente, como perforadoras neumticas; en herramientas de mano

donde la fuerza de un motor elctrico podra ser demasiado grande, como por ejemplo las pistolas

empleadas en los talleres para apretar o aflojar las tuercas en las ruedas (llantas)de los coches; por

ltimo, en pequeos sistemas rotativos de alta velocidad que requieren entre 10.000 y 30.000

revoluciones por minuto. La fuerza neumtica tambin se emplea en numerosas mquinas

automticas para la produccin industrial.

Puede conseguirse un movimiento oscilante o rotativo mediante un mecanismo de biela o

trinquete, aunque para el movimiento rotativo de alta velocidad resulta ms adecuado un motor de

palas o similar. El motor acta como una turbina de aire, haciendo girar el rotor al expandirse ste, y

se emplea para taladros y trituradores de alta velocidad y para sirenas de aire comprimido.

Las corrientes de aire comprimido son tambin tiles para transportar otros materiales y

pulverizarlos a travs de una tobera atomizadora. Por ejemplo, puede aspirarse pintura y mezclarse

con una corriente de aire. El aire pasa a travs de un estrechamiento en un tubo, donde aumenta su

velocidad a la vez que disminuye su presin (Teorema de Bernoulli); la pintura se aspira en ese

punto, se mezcla con el aire, se vuelve a comprimir dinmicamente y se lanza a travs de la tobera.

Las pulidoras de chorro de arena absorben y pulverizan arena de este mismo modo. Un aerosol

tambin acta como un pulverizador neumtico.

5. Ventajas y desventajas de la Hidrulica y la Neumtica:

Causar asombro el hecho de que la Hidrulica y la Neumtica se haya podido expandir en

tan corto tiempo y con tanta rapidez. Esto se debe, entre otras cosas, a que en la solucin de

algunos problemas de automatizacin no puede disponerse de otro medio que sea ms simple y

ms econmico.

Los sistemas de transmisin de energa oleohidrulicos y neumticos son una garanta de

seguridad, calidad y fiabilidad a la vez que reducen costos.

La Seguridad es de vital importancia en la navegacin area y espacial, en la produccin y

funcionamiento de vehculos, en la minera y en la fabricacin de productos frgiles. Por ejemplo,

los sistemas oleohidrulicos y neumticos se utilizan para asistir la direccin y el frenado de coches,

camiones y autobuses. Los sistemas de control oleohidrulico y el tren de aterrizaje son los

responsables de la seguridad en el despegue, aterrizaje y vuelo de aviones y naves espaciales. Los

rpidos avances realizados por la minera y construccin de tneles son el resultado de la aplicacin

de modernos sistemas oleohidrulicos y neumticos.

La Fiabilidad y la Precisin son necesarias en una amplia gama de aplicaciones industriales

en las que los usuarios exigen cada vez ms una mayor calidad. Los sistemas oleohidrulicos y

neumticos utilizados en la manipulacin, sistemas de fijacin y robots de soldadura aseguran un

rendimiento y una productividad elevados, por ejemplo, en la fabricacin de automviles. En

relacin con la industria del plstico, la combinacin de la oleohidrulica, la neumtica y la

electrnica hacen posible que la produccin est completamente automatizada, ofreciendo un nivel

de calidad constante con un elevado grado de precisin.

Los sistemas neumticos juegan un papel clave en aquellos procesos en los que la higiene y

la precisin son de suma importancia, como es el caso de las instalaciones de la industria

farmacutica y alimenticia, entre otras.

La Reduccin en el costo es un factor vital a la hora de asegurar la competitividad de un pas

industrial. La tecnologa moderna debe ser rentable y la respuesta se encuentra en los sistemas

oleohidrulicos y neumticos. Entre otros ejemplos, cabe citar el uso generalizado de estos sistemas

en la industria de carretillas elevadoras controladas hidrulicamente, las mquinas herramientas de

alta tecnologa, as como los equipos de fabricacin para procesos de produccin automatizada, las

modernas excavadoras, las mquinas de construccin y obras pblicas y la maquinaria agrcola. Con

respecto a la manipulacin de materiales y para citar unos ejemplos, los sistemas oleohidrulicos

permiten que una sola persona pueda trasladar, fcil y rpidamente, grandes cantidades de arena o de

carbn.

Cules son las ventajas del aire comprimido que han contribuido a su popularidad?

Abundante: El aire es de fcil captacin y abunda en la tierra. Est disponible para su compresin

prcticamente en todo el mundo, en cantidades ilimitadas.

Transporte: El aire comprimido puede ser fcilmente transportado por tuberas, incluso a grandes

distancias. No es necesario disponer tuberas de retorno.

Almacenable: Posee elasticidad, puesto que puede ser almacenada en recipientes. No es preciso

que un compresor permanezca continuamente en servicio. El aire comprimido puede almacenarse en

depsitos y tomarse de stos. Adems, se puede transportar en recipientes (botellas).

Temperatura: Los cambios de temperatura no alteran sus prestaciones. El aire comprimido es

insensible a las variaciones de temperatura, garantiza un trabajo seguro incluso a temperaturas

extremas.

Antideflagrante: NO posee caractersticas explosivas. No existe ningn riesgo de explosin ni

incendio; por lo tanto, no es necesario disponer instalaciones antideflagrantes, que son caras.

Limpio: La neumtica es una fuente de energa tecnolgica limpia (desde el punto de vista

macroscpico). El aire comprimido es limpio y, en caso de faltas de estanqueidad en elementos, no

produce ningn ensuciamiento Esto es muy importante por ejemplo, en las industrias alimenticias,

de la madera, textiles y del cuero.

Constitucin de los elementos: Simplifica enormemente la mecnica. La concepcin de los

elementos de trabajo es simple si, por tanto, precio econmico. Los actuadotes pueden trabajar a

velocidades razonablemente altas y fcilmente regulables.

Velocidad: La velocidad qu poseen los actuadores es elevada. Es un medio de trabajo muy rpido

y, por eso, permite obtener velocidades de trabajo muy elevadas. (La velocidad de trabajo de

cilindros neumticos puede regularse sin escalones.)

A prueba de sobrecargas: Las herramientas y elementos de trabajo neumticos pueden hasta su

parada completa sin riesgo alguno de sobrecargas. El trabajo con aire no daa los componentes de

un circuito por efecto de golpes de ariete. Las sobrecargas NO constituyen situaciones peligrosas o

que daen los equipos de forma permanente. Cambios instantneos de sentido.

Para delimitar el campo de utilizacin de la neumtica es preciso conocer tambin las

propiedades adversas o desventajas.

. Transporte: En circuitos muy extensos se producen prdidas de cargas considerables. Requiere de

instalaciones especiales para recuperar el aire previamente empleado.

Preparacin: El aire comprimido debe ser preparado, antes de su utilizacin. Es preciso eliminar

impurezas y humedad (al objeto de evitar un desgaste prematuro de los componentes).

Compresible: Con aire comprimido no es posible obtener para los mbolos velocidades uniformes

y constantes.

Fuerza: Las presiones a las que trabajan normalmente, no permiten aplicar grandes fuerzas. El aire

comprimido es econmico slo hasta cierta fuerza. Condicionado por la presin de servicio

normalmente usual de 700 kPa (7 bar), el lmite, tambin en funcin de la carrera y la velocidad, es

de 20.000 a 30.000 N (2000 a 3000 kp).

Escape: El escape de aire produce altos niveles de ruido generados por la descarga del aire hacia la

atmsfera. No obstante, este problema ya se ha resuelto en gran parte, gracias al desarrollo de

materiales insonorizantes se reduce casi completamente la contaminacin acstica.

Costos: Su costo de mantenimiento es elevado. El aire comprimido es una fuente de energa

relativamente cara en su instalacin, pero en el tiempo es un costo que bien vale la pena, pues se

repone con la produccin; este elevado costo se compensa en su mayor parte por los elementos de

precio econmico y el buen rendimiento (cadencias elevadas).

Ventajas de la Oleohidrulica

Permite trabajar con elevados niveles de fuerza o momentos de giro

El aceite empleado en el sistema es fcilmente recuperable, se puede mantener en circuitos cerrados

Velocidad de actuacin fcilmente controlable

Instalaciones compactas

Proteccin simple contra sobrecargas

Cambios rpidos de sentido

Desventajas de la Oleohidrulica

El fluido o aceite es mas caro, se fabrican en distintas calidades dependiendo del uso o aplicacin.

Perdidas de carga (relativo).

Falta de personal especializado para la mantencin.

Fluido muy sensible a la contaminacin (filtros purificadores).

Elevado costo de fabricacin de aceites e implementos.

6. Rentabilidad de los equipos neumticos e hidrulicos:

Como consecuencia de la automatizacin y racionalizacin, la fuerza de trabajo manual ha

sido reemplazada por otras formas de energa; una de stas es muchas veces el aire comprimido y

los fluidos de aceites.

Ejemplo: Traslado de paquetes, accionamiento de palancas, transporte de piezas etc.

El aire comprimido y la Oleohidrulica es una fuente cara de energa, pero, sin duda, ofrece

indudables ventajas. La produccin y acumulacin del aceite y del aire comprimido, as como su

distribucin a las mquinas y dispositivos suponen gastos elevados. Pudiera pensarse que el uso de

aparatos neumticos e hidrulicos est relacionado con costos especialmente elevados. Esto no es

exacto, pues en el clculo de la rentabilidad es necesario tener en cuenta, no slo el costo de energa,

sino tambin los costos que se producen en total. En un anlisis detallado, resulta que el costo

energtico es despreciable junto a los salarios, costos de adquisicin y costos de mantenimiento.

7. Fundamentos fsicos de la neumtica:

La superficie del globo terrestre est rodeada de una envoltura area. Esta es una mezcla

indispensable para la vida y tiene la siguiente composicin:

Nitrgeno aprox. 78% en volumen

Oxgeno aprox. 21% en volumen

Adems contiene trazas, de bixido de carbono, argn, hidrgeno, nen, helio, criptn y xenn.

Para una mejor comprensin de las leyes y comportamiento del aire se indican en primer lugar las

magnitudes fsicas y su correspondencia dentro del sistema de medidas. Con el fin de establecer aqu

relaciones inequvocas y claramente definidas, los cientficos y tcnicos de la mayora de los pases

estn en vsperas de acordar un sistema de medidas que sea vlido para todos, denominado "Sistema

internacional de medidas", o abreviado "SI".

La presin de aire no siempre es la misma. Cambia segn la situacin geogrfica y el tiempo. La

zona desde la lnea del cero absoluto hasta la lnea de referencia variable se llama esfera de

depresin (-Pe) la superior se llama esfera de sobrepresin (+Pe).

La presin absoluta Pabs. Consiste en la suma de las presiones -Pe y +Pe. En la prctica se utilizan

manmetros que solamente indican la sobrepresin +Pe. Si se indica la presin Pabs. El valor es

unos 100 kPa (1 bar) ms alto.

Con la ayuda de las magnitudes bsicas definidas pueden explicarse las leyes fsicas fundamentales

de la aerodinmica.

8. Principios bsicos y definiciones que rigen la hidrulica y la neumtica:

Fuerza: Es una accin que permite modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo.

Unidades: Sist. Internacional : Newton (N)

Sist. Tcnico : Kgf

Sist. Ingls : lbf

Equivalencias: 1 N = 1 Kg * m/s2

1 N = 0,22481 lbf

1 N equivale a la fuerza que proporciona un cuerpo de 1 Kg de masa a una aceleracin de 1 m/ s2

Masa: Es una de las propiedades intrnsecas de la materia, se dice que esta mide la resistencia de un cuerpo a cambiar su movimiento (desplazamiento o reposo) es decir; su

inercia. La masa es independiente al medio que rodea el cuerpo. En palabras muy sencillas se

puede expresar como la cantidad de materia que forma un cuerpo.

Unidades: Sist. Internacional : Kilogramo (Kg)

Sist. Ingls : Libra (lb)

Equivalencias: 1 Kg = 2,2046 lb

Volumen: Se dice de forma simple; que el volumen representa el espacio que ocupa un cuerpo, en un ejemplo se podra simplificar diciendo que un cuerpo de dimensiones 1 metro

de alto, 1 metro de ancho y 1 metro de espesor tendr en consecuencia 1 m3 de volumen.

Equivalencias: 1m3 = 35,315 ft

1 litro = 10-3

m3

1 galn = 3,7854 x 10-3

m3

1 litro = 0,2642 galones

Presin: La presin se define como la distribucin de una fuerza en una superficie o rea determinada.

Unidades: Sist. Internacional : N/m2 Pascal (Pa)

Sist. Tcnico : Kg/cm2

Sist. Ingls : lb/pulg2 PSI

Equivalencias: 1 bar = 105 Pa

1 bar = 14,5 lb/pulg2

1 m

1 m

1 m

Volumen = 1 m3

P = F

A

1 bar = 1,02 Kg/cm2

Presin atmosfrica = 1,013 bar = 1,033 Kg/cm2 = 14,7 PSI = 1 atm = 760 mm Hg

Presin en lquidos

Presin Hidrosttica: Una columna de lquido, ejerce por su propio peso, una presin sobre la

superficie en que acta. La presin por lo tanto, estar en funcin de la altura de la columna (h), de

la densidad y de la gravedad.

Donde:

P = Presin (Pascal = 1 N/m2)

h = Altura (m)

= Densidad

g = Gravedad (m/s2)

Presin por fuerzas externas: Se produce al actuar una fuerza externa sobre un lquido confinado.

La presin se distribuye uniformementeen todos los sentidos y es igual en todos lados. Esto ocurre

despreciando la presin que genera el propio peso del lquido (hidrosttica), que en teora debe

adicionarse en funcin de la altura, sin embargo se desprecia puesto que los valores de presin con

que se trabaja en hidrulica son muy superiores.

Se distinguen adems dos presiones dependiendo de s se considera o no la presin

atmosfrica; estas son:

Presin absoluta: Esta es considerando la presin atmosfrica

Presin relativa o manomtrica: Presin interna de un sistema propiamente tal, es decir, la presin

que indica el manmetro del sistema.

h P = h * * g

F

Fluido

P = F

A

PABSOLUTA = PATMOSFERICA + PRELATIVA

Presin de vaco: Se considera como presin de vaco, a aquellas presiones negativas, que son las

que se pueden leer en el vacumetro.

Peso especfico: El peso especfico de un fluido, corresponde al peso por unidad de volumen. El peso especfico est en funcin de la temperatura y de la presin.

Donde:

= Peso especfico

W = Peso (p = m * g)

V = Volumen del fluido

= Densidad

Densidad relativa: Es la relacin entre la masa de un cuerpo a la masa de un mismo volumen de agua a la presin atmosfrica y a una temperatura de 4C. Esta relacin equivale

a la de los pesos especficos del cuerpo en estudio y del agua en iguales condiciones.

Ejemplo: Sagua = 1000 kg/m3

1000 kg/m3 Sagua = 1

Fluido TC Densidad Relativa

Agua dulce 4 1

Agua de mar 4 1,02 1,03

Petrleo bruto ligero 15 0,86 0,88

Kerosene 15 0,79 0,82

Aceite Lubricante 15 0,89 0,92

Glicerina 0 1,26

Mercurio 0 13,6

Temperatura: Al tocar un objeto, utilizamos nuestro sentido trmico para atribuirle una propiedad denominada temperatura, que determina si sentimos calor o fro. Observamos

tambin que los cambios de temperatura en los objetos van acompaados por otros cambios

fsicos que se pueden medir cuantitativamente, por ejemplo: cambio de longitud o de

volumen, de presin, de resistencia elctrica, de color, Etc.

= W

V = * g

S = s

Agua S = s

Agua Adimensional

Todos estos cambios de las propiedades fsicas, debidos a las temperaturas se usan para

medir temperatura.

En la prctica y para temperaturas usuales, se utiliza el cambio de volumen del mercurio en

un tubo de vidrio. Se marca 0C en el punto de fusin del hielo o punto de congelamiento del agua y

100C en el punto de ebullicin del agua a presin atmosfrica. La distancia entre estos dos puntos

se divide en 100 partes iguales, la escala as definida se llama Escala Centgrada o Escala Celcius.

En la escala Fahrenheit 0C y 100C corresponden a 32F y 212F respectivamente.

En la escala Kelvin, se empieza desde 0 (cero) absoluto y a 0C y 100C le corresponde

273K y 373K respectivamente.

Viscosidad: Es la resistencia que opone un fluido al movimiento o a escurrir. Esta propiedad fsica est relacionada en forma directa con la temperatura. Si la temperatura aumenta, la

viscosidad de un fluido lquido disminuye y al revs, si la temperatura disminuye la

viscosidad aumenta.

Viscosidad dinmica o absoluta: Entre las molculas de un fluido se presentan fuerzas que

mantienen unido al lquido, denominadas de cohesin. Al desplazarse o moverse las molculas con

respecto a otras, entonces se produce friccin. El coeficiente de friccin interna de un fluido se

denomina viscosidad y se designa con la letra griega .

Unidades: Kg * s

m2

Viscosidad Cinemtica: Corresponde a la relacin que existe entre la viscosidad dinmica y la

densidad .

Unidades: m2/s

Trabajo: Se puede definir como la aplicacin de una fuerza para causar el movimiento de un cuerpo a travs de una distancia o en otras palabras es el efecto de una fuerza sobre un

cuerpo que se refleja en el movimiento de ste.

Donde:

Tr = Trabajo

F = Fuerza

d = Distancia

Unidades: Sist. Internacional : N * m Joule (J) Sist. Tcnico : Kg * m

Sist. Ingls : lb/pie

=

Tr = F * d

Potencia: Casi todo trabajo se realiza durante un cierto tiempo finito. La potencia es la rapidez o tasa con la que el trabajo es realizado

Unidades: Sist. Internacional : J/s Watt (W) Sist. Tcnico : Kg * m

s

Sist. Ingls : lb/pie

s

Equivalencias: 1 HP = 76 Kg * m

s

1 CV = 75 Kg * m

s

1 HP = 745 Watt

1 CV = 736 Watt

Caudal: Se define como el volumen de fluido que atraviesa una determinada seccin transversal de un conducto por unidad de tiempo

Donde:

Q = Caudal

V = Volumen

t = Tiempo

Unidades: lt/min

m3/h

Gal/min Equivalencias: 1 litro = 0,2642 galones

9. Propiedades y Leyes de la neumtica:

El aire es compresible?:

Como todos los gases, el aire no tiene una forma determinada. Toma la del recipiente que lo

contiene o la de su ambiente. Permite ser comprimido (compresin) y tiene la tendencia a dilatarse

(expansin).

Pot = F * d

t Pot =

Tr

t

Q = V

t

La ley que rige estos fenmenos es la de Boyle-Mariotte:

A temperatura ambiente constante, el volumen de un gas encerrado en un recipiente es inversamente

proporcional a la presin absoluta, o sea, el producto de la presin absoluta y el volumen es

constante para una cantidad determinada de gas o sea las presiones desarrolladas en una misma masa

gaseosa son inversamente proporcionales a los volmenes ocupados:

P1/P2 = V2/V1 0P1 X V1 = V2 X V2

Proceso a temperatura constante

Ley de Gay Lussac: A presin constante los volmenes ocupados por una misma masa gaseosa

son directamente proporcionales a la temperatura absoluta.

Ley de Charles:

A volumen constante la presin absoluta de una masa de gas es directamente

proporcional a la temperatura absoluta, de esta forma se tiene:

10. Qu puede hacer la neumtica?

Accionamiento de vlvulas para aire, agua o productos qumicos.

Accionamiento de puertas pesadas o calientes de alta temperatura como son los hornos industriales.

Apisonamiento en la colocacin de hormign.

Elevacin y movimiento en mquinas de moldeo.

Pulverizacin y accionamientos en maquinaria agrcola.

Pintura por pulverizacin.

Sujecin y movimientos en maquinaria para la madera.

Accionamiento de rganos de mquina herramienta mecnicas.

P1 P2

F1 F2

P3

F2

V1 V2 PESTAA PARA CENTRAR LOS MONTAJES

V3 Ca

rg

ad

or

Fr

on

tal

V2 T2

V1 T1 =

P1 P2

T1 T2 =

Sujecin para encolar, pegar o soldar plsticos.

Sujecin en procesos de soldadura.

Operaciones de conformado, curvado, razado y alisado.

Mquinas de soldadura elctrica por puntos.

Ribeteado.

Accionamiento de cuchillas de guillotina.

Mquinas de embotellado y envasado, inyectores para plsticos.

Plantillas de ensayo.

Transportadores de materiales y componentes, principalmente gras neumticas y leo neumticas.

Manipuladores neumticos, brazos robticos.

Calibrado automtico o verificacin.

Extraccin del aire y elevacin por vaco de placas finas.

En los grandes sistemas de automatizacin industrial de fabricacin de productos en serie, la

avinica y la carrera espacial, en brazos robticas y telecomandos a distancia, en la industria

automotriz, en la construccin, en las maquinas nuticas, en la simple apertura y el cierre de las

puertas de un autobs o portones automticos, el movimiento de las atracciones de un parque de

juegos y entretenciones temtico, en los procesos de etiquetado y embalaje o la herramienta del

dentista y los mdicos, laboratorios qumicos y energa nuclear, son slo algunos ejemplos de la

utilizacin de estas tecnologas como la neumtica y oleoneumtica.

11. Sus partes circuitales:

En todo sistema neumtico se distinguen 4 elementos:

1. Elementos generadores de energa: Comprimen el aire aumentando su presin y reduciendo su

volumen, por lo que se les llama compresores. Pueden emplear motores elctricos o de combustin

interna; adems llevan un depsito, manmetro y termmetro.

2. Elementos de tratamiento de aire: El aire comprimido debe estar exento de humedad, partculas

de polvo y adems conviene que tenga un cierto contenido de aceite lubricante para de este modo

proteger a las vlvulas y actuadores por los que circula. Adems la presin de trabajo debe estar

regulada -es frecuente en procesos industriales emplear unas 6 atmsferas-. La unidad de

mantenimiento de aire consta, por tanto de filtro, regulador de presin y lubricador.

3. Elementos de mando y control: Conducen de forma adecuada el aire. Son las tuberas y

vlvulas.

4. Elementos actuadores: Transforman la energa de presin del aire en energa mecnica. Pueden

ser cilindros de simple y doble efecto, de movimiento alternativo, o motores, de movimiento

rotativo.

A similitud de los sistemas neumticos en los sistemas oleoneumtico o hidrulico se distinguen

4 partes:

1. Elemento Generador de fuerza: bomba manual o movida por motor elctrico y deposito o

contenedor de aceite a presin.

2. Tratamiento o proceso: filtros de depuracin y limpieza.

3. Elementos de control y mando: Conducen de forma adecuada el aceite. Son las tuberas y

vlvulas de distribucin, bloqueo y caudal.

4. Elementos actuadores: Transforman la energa de presin del aceite en energa mecnica.

Pueden ser cilindros o pistones hidrulicos, de movimiento alternativo, o motores, de movimiento

rotativo.

12. Generacin de aire comprimido y sus tratamientos:

Compresores: Son mquinas que aspiran aire ambiente a la presin atmosfrica y lo comprimen

hasta conferirle una presin superior. Son las mquinas generadoras del aire comprimido. Existen

varios tipos de compresores, dependiendo la eleccin de las necesidades y caractersticas de su

utilizacin. Compresor de aire, tambin llamado bomba de aire, mquina que disminuye el volumen

de una determinada cantidad de aire y aumenta su presin por procedimientos mecnicos. El aire

comprimido posee una gran energa potencial, ya que si eliminamos la presin exterior, se

expandira rpidamente. El control de esta fuerza expansiva proporciona la fuerza motriz de muchas

mquinas y herramientas, como martillos neumticos, taladradoras, limpiadoras de chorro de arena y

pistolas de pintura.

En general hay dos tipos de compresores:

De desplazamiento fijo y de desplazamiento variable (turbo compresores), alternativos y rotatorios. Los

compresores alternativos o de desplazamiento (ver fig.

1), se utilizan para generar presiones altas mediante un

cilindro, un pistn y membrana. Cuando el pistn se

mueve hacia la derecha, el aire entra al cilindro por la

vlvula de admisin; cuando se mueve hacia la

izquierda, el aire se comprime y pasa a un depsito por un conducto muy fino. En los rotativos estn

a paletas, a tomillos y roots. En los de desplazamiento variable estn los radial y axial.

Los rotativos (ver fig. 2), producen presiones medias y

bajas. Estn compuestos por una rueda con palas que gira

en el interior de un recinto circular cerrado. El aire se

introduce por el centro de la rueda y es acelerado por la

fuerza centrfuga que produce el giro de las palas. La

energa del aire en movimiento se transforma en un

aumento de presin en el difusor y el aire comprimido pasa

al depsito por un conducto fino.

El aire, al comprimirlo y tratarlo, tambin se calienta. Las molculas de aire chocan con ms

frecuencia unas con otras si estn ms apretadas, y la energa producida por estas colisiones se

manifiesta en forma de calor. Para evitar este calentamiento hay que enfriar el aire con agua o aire

fro antes de llevarlo al depsito. La produccin de aire comprimido a alta presin sigue varias

etapas de compresin; en cada cilindro se va comprimiendo ms el aire y se enfra entre etapa y

etapa.

Continuacin se describen los tipos de compresores utilizados con mayor frecuencia:

1. Compresor alternativo a pistn: Se logra la compresin mediante el movimiento alternativo de

un pistn accionado por un mecanismo biela-manivela las vlvulas de administracin y escape se

abren respectivamente en las carreras de descenso y ascenso del pistn, permitiendo el ingreso a la

evacuacin del aire puede construirse en ms de una etapa de comprensin para mejorar

rendimiento.

2. Compresor rotativo a tornillo (helicoidales): La compresin se efecta por dos rotores

helicoidales en granados (uno macho y uno hembra) contenidos en una carcasa. Durante le rotacin

los lbulos del macho se van introduciendo en los huecos de las hembras desplazando el aire

axialmente y disminuyendo su volumen. El aire ingresa por un extremo y es evacuado por el otro en

sentido axial.

3. Compresor rotativo a paletas: Consta de una carcasa cilndrica en cuyo interior se monta un

rotor excntrico formando una cmara de trabajo de media luna esta carcasa queda dividida en

secciones por paletas deslizantes en ranuras radiales del rotor. Cada divisin va variando su volumen

durante el giro yendo desde un mximo en la seccin de aspiracin hasta un mnimo en el escape.

13. Vlvulas de control y caudal:

En las vlvulas conviene entender la simbologa de control y caudal; se las nombra con dos

nmeros; por ejemplo vlvula 3/2 quiere decir que tiene 3 orificios o vas y 2 posiciones. Se dibujan

tantos cuadros como posiciones tiene y en cada uno de ellos se representa mediante flechas el estado

o forma de comunicarse dichos orificios.

EN ESTADO DE REPOSO ACCIONADA

POSICION A POSICION B

Cules son las vlvulas de control direccional?

- Vlvulas de vas, control y distribucin.

- Vlvulas reguladoras de caudal.

- Vlvulas de presin.

- Vlvulas divisoras de flujo y bloqueo.

- Vlvulas de cierre.

Caractersticas mecnicas:

- Vlvulas de asiento.

- Junta elstica.

- Vlvulas correderas.

- Vlvulas rotativas.

- Vlvulas de correderas planas.

- Junta metlica.

Cules son los accionamientos de las vlvulas?

- accionamientos mecnicos.

- accionamientos manuales monoestables y biestables.

- accionamiento elctrico (electro-magntico).

- accionamiento por muestras de presin.

- accionamiento combinado.

14. Glosario:

NEUMATICA f. FS. Parte de la fsica que trata de las propiedades de los gases o del aire, desde el

punto de vista de su movimiento.

HIDRAULICA f. FS. Ciencia que trata de los problemas relativos al comportamiento de los

lquidos, es decir, de los fluidos incompresibles, tanto en estado de reposo (hidrosttica) como de

movimiento (hidrodinmica).

INDUSTR. Tcnica industrial relativa al tratamiento de lquidos bajo presin, fundamentalmente los aceites.

FS. Desde el punto de vista de sus aplicaciones tecnolgicas, cabe considerar: la hidrulica urbana, que trata del abastecimiento de agua a las ciudades y de la eliminacin de residuos lquidos;

la hidrulica agrcola, que se ocupa del riego de las producciones agrcolas; la hidrulica

energtica, que centra su inters en la utilizacin de la energa hidrulica para la consecucin de

energa elctrica por medio de centrales hidroelctricas, y la hidrulica industrial, aplicada a la

construccin de frenos hidrulicos y bombas hidrulicas, principalmente.

VALVULA f. Pieza que, colocada en una abertura de mquinas o instrumentos, sirve para

interrumpir alternativa o permanentemente la comunicacin entre dos de sus rganos, o entre stos y

el medio exterior, movindose a impulsos de fuerzas contrarias.

De escape. fig. Motivo o cosa para desahogarse de una tensin o trabajo, o para salir de la monotona.

AERON. En los globos, orificio de abertura graduable que deja salir parte del gas y permite controlar la velocidad ascensional del ingenio.

ANAT. Pliegue en un vaso o conducto, que impide el reflujo de los lquidos. TECNOL. De seguridad. La que se coloca en las calderas de las mquinas de vapor para que ste escape automticamente cuando su presin sea excesiva.

TECNOL. Existen numerosos tipos de vlvulas. Su clasificacin puede hacerse segn su forma de gobierno (a mano, neumticas, hidrulicas, elctricas, automticas,

semiautomticas), su constitucin (de compuerta, de bola o esfricas, rotativas, de mariposa,

de disco o platillo) o su funcin (de seguridad, de retencin, reguladoras de caudal, reductoras

de presin, de admisin y escape, de paso).

BOMBA f. Mquina empleada para transportar, comprimir, aspirar o elevar lquidos o gases, o para

impulsarlos en una direccin determinada.

En los molinos de aceite, tinaja que recoge el agua y sirve para separar de sta el aceite INDUSTR. AUTOM. De aceite. Bomba que suministra el aceite necesario para la lubricacin de un

motor de explosin, accionada generalmente por el mismo motor mediante un rbol de levas.

De agua. La que, en un automvil, fuerza la circulacin del agua de refrigeracin entre el bloque motor y el radiador.

De gasolina. Bomba accionada por el rbol de levas, que aspira la gasolina del depsito y la hace llegar al carburador de un motor de explosin.

MAR. De achique. La que se emplea para achicar el agua que penetra en las bodegas de un buque en casos de avera o cuando se perfora el casco.

MED. Aparato para extraer o inyectar lquidos o gases. TECNOL. Neumtica, o de vaco. Bomba alternativa utilizada para reducir la presin en el interior de un recipiente. Funcionan por compresin y por absorcin.

TECNOL. Las bombas utilizadas para impulsar gases se denominan ms propiamente compresores, y se llaman bombas hidrulicas las dedicadas al trasiego de lquidos de cualquier

naturaleza. Las bombas aspirantes elevan el lquido desde un nivel inferior, y las impelentes lo

impulsan hacia un nivel superior. Las bombas se fundamentan en distintos principios. Entre las que

emplean un sistema rotativo destacan las centrfugas, constituidas por un rotor de paletas por cuyo

eje penetra el lquido, que es impulsado por las paletas debido a la fuerza centrfuga, y las

helicoidales, formadas por palas semejantes a hlices introducidas en un cilindro al que llega el

lquido, el cual es impulsado en direccin axial, sin desviacin.

Comprimir tr. Apretar, estrechar, reducir a menor volumen. .t.c.prnl.

Reprimir, contener, moderar. .t.c.prnl.

Aspirar tr. Atraer el aire.

Succionar.

Electrobomba f. INGEN. Bomba hidrulica rotativa accionada por un motor elctrico.

Electrovlvula f. ELECTROTECN. Vlvula utilizada para controlar el caudal de un fluido, cuya

abertura y cierre se lleva a cabo mediante un electroimn.

Electroimn m. ELECTROMAGNET. Dispositivo elctrico que, cuando es excitado por una

corriente, es capaz de generar un campo magntico idntico al que producen los imanes

permanentes.

TECNOL. Portante. Electroimn de gran tamao que se utiliza en el extremo de una gra para la elevacin y transporte de materiales ferromagnticos.

Electromagnetismo m. Parte de la fsica que estudia las acciones mutuas entre los fenmenos

elctricos y los magnticos.

ELECTROMAGNET. Conocidos desde antiguo tanto los fenmenos magnticos como los elctricos, no fue hasta fines del s. XVIII cuando se inici el estudio cientfico de la relacin

existente entre ambos. La notable semejanza formal entre las dos leyes de Coulomb que establecen

la fuerza que se ejerce entre dos masas elctricas (primera ley) o magnticas (segunda ley) ya puso

de manifiesto el notable paralelismo entre los dos campos, el elctrico y el magntico. A partir de

los experimentos de Oersted, que demostraban que las corrientes elctricas crean campos

magnticos, Ampre dedujo que la fuerza magntica era debida a la existencia de pequeas

corrientes elctricas en el interior de los imanes (principio de equivalencia). Posteriormente, Faraday

descubri el fenmeno de induccin magntica, consistente en la creacin de una fuerza

electromotriz en un circuito elctrico cuando se produce una variacin en el flujo magntico que lo

atraviesa. En 1860, Maxwell desarroll la teora electromagntica, en la que incluy un conjunto de

ecuaciones que permita hacer la valoracin cuantitativa de todos los fenmenos electromagnticos.

Se denomina ondas electromagnticas a la perturbacin del espacio consistente en la transmisin de

un campo elctrico y un campo magntico. El hecho de que las ondas electromagnticas se

propaguen en el vaco a velocidad finita llev a Maxwell a postular que la naturaleza de la luz

consista precisamente en ondas electromagnticas de determinada longitud de onda. Finalmente,

cabe sealar la importancia primordial que tuvieron los fenmenos electromagnticos en el

desarrollo de teoras fundamentales para la fsica moderna, como la mecnica cuntica y la teora de

la relatividad.

Electroimn est constituido por un ncleo de hierro dulce o de acero, que se imanta cuando circula

una corriente elctrica por una bobina o devanado de alambre conductor que lo rodea total o

parcialmente. El ncleo puede adoptar diversas formas, segn su uso, y su funcin es la de

concentrar las lneas de fuerza del campo magntico que crea la corriente elctrica, de modo que,

cuando sta se interrumpe, cesa la accin del electroimn.

15. Cuestionario:

1. Porqu es importante la neumtica y la Oleohidrulica en los sistemas de control automticos industriales? Resuma en tres aspectos destacados.

2. Cmo definira la Oleohidrulica? 3. Cul fue el primer invento en neumtica en el mundo?, explique brevemente. 4. Qu significa pneumtica segn los griegos? 5. Cul es el significado de la palabra hidrulica? 6. La hidrulica y la neumtica es el estudio de los fluidos? Porqu, justifique su respuesta. 7. La hidrulica y la neumtica se aplican a la industria, en que sectores de trabajo? 8. Segn su opinin: porqu los sistemas de vapor no tuvieron mucho xito y permanencia

en el tiempo? 9. Segn la cronologa de la neumtica y la hidrulica en que ao o tiempo se produjo este

avance tecnolgico y porqu? 10. Haga una comparacin de los elementos usados en aire comprimido, vapor, agua, aceite,

en lo referido a circuito y dispositivos. 11. Cmo se aplica la neumtica y la hidrulica a la solucin de problemas de

automatizacin?, realice un resumen de 10 lneas. 12. Cmo podemos entender la reduccin de costos en estos sistemas, si son muy caros? 13. Cul es la composicin del aire? 14. Cmo se puede explicar la viscosidad en los aceites y porqu es importante? 15. El aire es acumulable en contenedores? porqu, explique. 16. Nombrar 10 aplicaciones directas de la neumtica. 17. Nombrar 10 aplicaciones directas de la hidrulica. 18. Nombrar 10 aplicaciones directas de la Oleohidrulica. 19. Definir elementos generadores y bombas. 20. Qu es un compresor? 21. Explique el uso de los cuadros en la simbologa de las vlvulas. 22. Qu significa que un lquido sea incompresible? 23. Qu conceptos del apunte en general le gustara que pudiese ser definido en el glosario y

que no estn contemplados? 24. Cul es su opinin tcnica del tema tratado en este apunte? 25. Califique el trabajo con una nota de 1 a 7 e indique su opinin justificando con un juicio

evaluativo.

16. Bibliografa:

Libro de Neumtica de la FESTO.

Libro de Neumtica de INACAP.

Manual de Hidrulica y Neumtica de INACAP.

Apuntes generales, Profesor de Electricidad y Electrnica, Sr. Jos Quintana M.

Manual Festo FluiSIM 3.6.

Diccionario Espaol.

Diccionario Tcnico de Mecnica Industrial. Jfqm./2009.