Por:Bibiana del C. Hdez. Hdez.

Santiago Sánchez Rodríguez

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T. N

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Sistemas Neumáticos

DIAGRAMADE

PRESIONES

La Presión es una propiedad intensiva que representa la fuerza normal por unidad de área.

1 atmósfera = 1.01325 x 105 N/m2 o 101.325 kPa

1 atmósfera = 14.696 lbf/pul2 = 14.696 psi

1 bar = 100 kPa

1 atmósfera = 1.01325 bar = 1013.25 mbar

Presión

Presión absoluta. Es la presión medida con referencia a un vacío perfecto. 

Presión manométrica. Es la diferencia entre la presión de un cuerpo y la presión atmosférica que rodea al cuerpo.

Vacío. Cuando la presión que medimos es menor que la atmosférica. La diferencia entre la presión atmosférica y la presión absoluta.

Presiones

Atmosférica

Manométrica

Absoluta

P(manométrica) = P(absoluta) – P(atmosférica)

Vacío

Recordemos que en un proceso isobárico, la presión permanece constante. La mayoría de los cambios físicos y químicos ocurren a presión constante.

Proceso Isobárico

Un proceso isocórico, también llamado proceso isométrico o isovolumétrico, es un proceso termodinámico en el cual el volumen permanece constante. Esto implica que el proceso no realiza trabajo.

Proceso Isométrico

En un proceso isotérmico, la temperatura se mantiene constante. La energía interna depende de la temperatura. Por lo tanto, si un gas ideal es sometido a  un proceso isotérmico, la variación de energía interna es igual a cero.

q = - w

Proceso Isotérmico

LEYES DELOS

GASES

moles

l, m3, …

atm, mm Hg o torr, Pa, bar

ºC, K

Un gas queda definido por cuatro variables:

Cantidad de sustancia

Volumen

Presión

Temperatura

Unidades:

1 atm = 760 mm Hg = 760 torr = 1,01325 bar = 101.325 Pa K = ºC + 273 1 litro = 1dm3

Medidas de Gases

Ley General de los Gases

Comportamiento

Temperatura

Volumen

Presión

Ecuación General de

Gases Ideales

• A presión y temperatura constantes, volúmenes iguales de un mismo gas o gases diferentes contienen el mismo número de moléculas.

Ley de Avogadro

V = k * n

V (

L)

n

• El volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión que soporta (a temperatura y cantidad de materia constantes).

Ley de Boyle

V = k P

• El volumen de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta (a presión y cantidad de materia constantes).

Ley de Gay-Lussac

V = k.T

Cuando P = 1 atm y T = 273 K, V = 22.4 l para cualquier gas.

• La presión de un gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta (a volumen y cantidad de materia constantes).

Ley de Charles

P = k.T

P (

atm

)

T (K)

(a) Al aumentar la presión a volumen constante, la temperatura aumenta (CHARLES)

(b) Al aumentar la presión a temperatura constante, el volumen disminuye (BOYLE)

(c) Al aumentar la temperatura a presión constante, el volumen aumenta (GAY-LUSSAC)

(d) Al aumentar el número de moles a temperatura y presión constantes, el volumen aumenta (AVOGADRO)

Leyes de los Gases

Ecuación general de los Gases Ideales

Combinación de las tres leyes:

P

Boyle: V =k’

ΔT= 0, Δn= 0

Gay-Lussac: V = k’’. T ΔP= 0, Δn= 0

Avogadro: V = k’’’. n ΔP= 0, ΔT= 0

=P

k’k’’k’’’ n TV =

P

R n T

Ley de los gases ideales:

PV = nRT

R se calcula para:

n = 1 mol

P = 1 atm

V = 22,4 l

T = 273 K R = 0.082 atm L/ mol K

R = 8.31 J/ mol K = 1.987 cal /mol K

• Consideremos una determinada cantidad de gas ideal confinado en un recipiente donde se puede variar la presión, el volumen y la temperatura, pero manteniendo la MASA CONSTANTE (sin alterar el número de moles).

• Entonces:

NEUMATICA

¿QUÉ ES?

• La neumática es la tecnología que emplea aire comprimido como medio de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos.

• Consiste en los movimientos y procesos del aire.

El aire es de fácil captación y abunda en la tierra.

El aire no posee propiedades explosivas.

El trabajo con aire no daña los componentes de un circuito por efecto de golpes de ariete.

Energía limpia.

Cambios instantáneos de sentido.

Los cambios de temperatura no afectan de manera significativa.

Reducción de costo de mano de obra.

Ventajas

En circuitos muy extensos se producen perdidas de cargas considerables.

Requiere instalaciones especiales para recuperar el aire previamente empleado.

Altos niveles de ruido generados por la descarga del aire hacia la atmosfera.

Desventajas

Frenos y suspensiones de camiones

Equipo para montaje industrial

APLICACIONES

Grúas

Camiones recolectores de basura

SÍMBOLOSNEUMÁTICOS

• Conexiones• Símbolo • Descripción

• Unión de tuberías. • Cruce de tuberías.

• Fuente de presión, hidráulica, neumática. • Escape sin rosca.

• Escape con rosca.• Retorno a tanque.• Unidad operacional.• Unión mecánica, varilla,

leva, etc.

• Medición y mantenimiento• Símbolo • Descripción

• Manómetro.• Termómetro.• Indicador óptico.

Indicador neumático.• Filtro.• Filtro con drenador de

condensado, vaciado manual.

• Lubricador• Unidad de

mantenimiento, filtro, regulador, lubricador. Gráfico simplificado.

• Mecanismos (actuadores)• Símbolo • Descripción

• Cilindro de simple efecto, retorno por esfuerzos externos.

• Cilindro de simple efecto, retorno por muelle.

• Cilindro de doble efecto, vástago simple.

• Cilindro de doble efecto, doble vástago.

• Pinza de apertura angular de simple efecto.

• Pinza de apertura paralela de simple efecto.

• Pinza de apertura angular de doble efecto.

• Pinza de apertura paralela de doble efecto.

Accionamientos

Símbolo Descripción

Mando manual en general, pulsador.

Botón pulsador, seta, control manual.

Mando con bloqueo, control manual.

Mando por palanca, control manual.

Muelle, control mecánico.

Rodillo palpador, control mecánico.

Presurizado neumático.

Presurizado hidráulico.

• Válvula 5/3 en posición de escape.

• Válvula 5/3 en posición normalmente cerrada.

• Válvula 5/2.

• Válvula 4/2.

• Válvula 4/2.

• Válvula 3/2 en posición normalmente cerrada.

• Descripción • Símbolo

• Válvulas direccionales

Válvulas de control

Símbolo Descripción

Válvula de bloqueo (antirretorno).

Válvula O (OR). Selector.

Válvula de escape rápido, Válvula antirretorno.

Válvula Y (AND).

Válvula estranguladora unidireccional. Válvula antirretorno de regulación regulable en un sentido

Eyector de vacío. Válvula de soplado de vacío.