Hidráulica y Neumática -...
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Neumatica
Definicion:
Neumatica es la tecnica de la aplicación y utilización
racional del aire comprimido para producir energiaa
mecanica.
Aire Comprimido
Ventajas Desventajas
Abundante
Antideflagrante (no explota)
Temperatura, se comporta uniformemente
Limpieza, no contamina en escapes
Velocidad, aplicables a herramientas
Regulación, continua y escalonada
Preparacion, eliminacion de impuresas y humedad
Velocidad, debido a su compresibilidad no se obtienen velocidades uniformes
Ruidos
Esfuerzos , limitados
Costo
Composición Volumetrica del aire
78% Nitrogeno
20% Oxigeno
1.3% Argon
0.05 % Helio ,
Hidrogeno,CO2,
agua
Propiedades del Aire
Peso especifico
1.293 kg/m3
Volumen especifico
0.773 m3/kg
Presión
-Es la fuerza por unidad de area
P= F/AUnidades PSI , Lb/pulg cuadrada
Despejando para Fuerza-> F=PA
Despejando para Area-> A=F/P
Caudal, Flujo
Que es caudal ó flujo?
Cantidad de fluido que pasa por determinada
sección de conducto por unidad de tiempo
Caudal= volumen/ tiempo
Tipos de caudal
Cuales son los dos tipos de caudal?
Caudal masivo
Cantidad de masa de un fluido que pasa por un
conducto por unidad de tiempo
Caudal volumétrico
Volumen de fluido que pasa por una sección por
unidad de tiempo
Caudal
Que es Volumen?
Volumen(Vol) = área sección x longitud
Que es Velocidad?
V = Longitud/tiempo; distancia por unidad de tiempo (ej:
MPH = millas por horas)
Q= área sección x longitud/tiempo
Por lo tanto el caudal puede ser también expresado
de la siguiente manera;
Q=área sección x velocidad
Q=VA ó Velocidad x área sección
Ejercicios de practica
El cilindro de la figura 1 ejerce una fuerza de 80 libras. -Calcular la presion que esta sometida la superficie del piston con un diametro de 4”.
Formulas - Figuras
Ejercicios de practica
El cilindro de la figura 1 ejerce una fuerza de 80 libras. -Calcular la presion que esta sometida la superficie del piston con un diametro de 4”.Respuesta-> 6.37 psi
Unidades / Conversiones - Símbolos
in = pulgada pie = pie m = metro
mi = mila km = kilometro cm = centimetro
ha = hectare gal = galon l = litro
lb = libra seg = segundo hr = hora
ac = acre Hg = Mercury kg = kilogramos
mm = millimetros F = Fahrenheit C = Centigrado
hp = caballo de
vapor ingles
kw = kilowato cusec = 1 pie3/seg
gpm = galons por
minuto
cfs = cubic pies por
segundo
psi = libras por
pulgado cuadrado
Unidades / Conversiones - Longitud
1 pulgada =2.54 cm 1 pie =30.48 cm = 0.3048 m
1 mila=5280 pie =1609.3 m
=1.61km
1 kilometro =1000 m =0.62137 mi
1 metro = 39.37 in = 3.281 pie
Unidades / Conversiones - Área
1 pulgada2 = 6.452 cm2 1 pie2 = 144 in2
1 hectare =10000 m2 =
2.471 ac
1 meter2 =10.76
pie2
1 acre = 4047 m2 = 0.4047 ha = 43560 pie2
Unidades / Conversiones - Volumen
1 US galón = 231 pulgadas 3 = 0.1337 pie3 = 3.785 l
1 pie3 = 7.48 gal = 28.32 l = 0.0283 m3
1 acre-pie = 43560 pies3 = 1233.5 m3
1 metro3 = 1000 l = 264.2 gal = 35.31 pie3
1 litro = 1000 cm3
Unidades / Conversiones - Peso
1 kilogramo = 2.2 libras. = 35.25 onzas
1 libra = 0.453 kg. = 453.59 g.
1 onza = 28.35 g.
1 tonelada = 907.18 kg. = 2000 libras
1 tonelada métrico = 1000 kg. = 2204.6 libras.
Unidades / Conversiones - Caudal
1 gpm = 0.00223 cfs = 0.0631 L/seg = 0.227 m3/hr
1 cfs = 448.8 gpm = 28.32 L/seg = 101.9 m3/hr
1 m3/hr = 0.2778 L/seg= 0.00981 cfs = 4.403 gpm
1 L/seg = 15.85 gpm = 0.0353 cfs
1 cfs = 1 pie3/seg = 1 cusec
Unidades / Conversiones - Presión
1 psi = 2.31 pies de agua = 2.04 in Hg = 0.0703 kg/cm2
1 pie de agua = 0.433 psi = 0.883 in Hg= 0.0304 kg/cm2
1 kg/cm2 = 10 m agua = 28.97 in Hg= 736 mm Hg = 14.22 psi
= 32.8 pies de agua
1 m agua = 3.28 pie agua = 0.1 kg/cm2
(densidad de agua a 39.2 ºF, aproximadamente 4 ºC)
Unidades / Conversiones -
Temperatura
Degrees F = Degrees C x 1.8 + 32
Degrees C = Degrees F - 32/1.8
Formulas - Figuras
Enlaces
http://mimosa.pntic.mec.es/clobo/geoweb/area7.htm
Ejercicio de asignación
El cilindro de la figura 1 ejerce una fuerza de 50 libras. -Calcular la presion que esta sometida la superficie del piston con un diametro de 1 metro.
Asignacion
Ejercicio de asignación
El cilindro de la figura 1 ejerce una fuerza de 50 libras. -Calcular la presion que esta sometida la superficie del piston con un diametro de 1 metro.
Ejercicio de asignación
El cilindro de la figura 1 ejerce una fuerza de 50 libras. -Calcular la presion que esta sometida la superficie del piston con un diametro de 1 metro.Respuesta-> 0.041 psi
Ejercicio de practica
1) Determine la fuerza que se ejerce en un conducto de aire comprimido de 1/2” de diámetro si la presión es de 40 psi
2) Determine la fuerza que se ejerce en un conducto de aire comprimido de 1” de diámetro si la presión es de 40 psi
Ejercicio de practica
1) Determine la fuerza que se ejerce en un conducto de aire comprimido de 1/2” de diámetro si la presión es de 40 psi.Respuesta-> 7.85 libras
2) Determine la fuerza que se ejerce en un conducto de aire comprimido de 1” de diámetro si la presión es de 40 psi.Respuesta-> 31.42 libras
Ejercicios de practica
3) Determine el flujo de aire que viaja a una velocidad de 40 pies/minutos por un conducto circular de 1” de diámetro
4) Asignacion #2• Determine el flujo de aire que viaja a
una velocidad de 40 pies/minuto por un conducto cuadrado 1”x 1”
Ejercicios de practica
3) Determine el flujo de aire que viaja a una velocidad de 40 pies/minutos por un conducto circular de 1” de diámetro.
Respuesta-> 0.22 ft.cubicos/minutosRespuesta-> 376.9 in.cubicas/minutos
Asignación #2
Ejercicios de Asignación #2
Determine el flujo de aire que viaja a una velocidad de 40 pies/minuto por un conducto cuadrado 1”x 1”.Área = 1 pulgada.cuadradaVelocidad = 40 pies/minutosFlujo de aire (Q) = VA; (Velocidad x Area)Q = ?
Cambiando el área del conducto cuadrado de pulgada
cuadrada a pie cuadrado
Flujo de aire
Q= VA
Q= (40 pie/min) x (0.0069 pie.cuadrado)=
Q= 0.28 pie.cubico/min ó ft3/min
CompresorEquipo utilizado para comprimir el aire
con el propósito de conseguir la
presión de aire convenientes para el
accionamiento de elementos
neumáticos
Producción de Aire Comprimido
Proceso de Compresión Esta basado en la disminución de
volumen especifico del aire
ManejoEl aire comprimido es conducido a
través de conductos y normalmente es
almacenado en depósitos y
acumuladores
Producción de Aire Comprimido
EmboloConsiste en uno
o mas cilindros
cuyos émbolos se
desplaza mediante
un mecanismo
biela , manivela
Tipos de Compresor
Tipos de Compresores
Etapas de compresor
Hasta 12 bar = 1 etapa
Hasta 20 bar = 2 etapas
Hasta 200 bar = 3 o mas etapas
Proceso de transformación del aire
Motor
Cabezal, Pistones
Acumulador
Pressure gauge
Relief valve
Pressure switch
Drain valve, drenaje
Regulador de presión
Componentes del Compresor
Los depositos pueden
montarse vertical u
horizontalmente, tienen
que estar provistos de :
Manómetro, pressure gage
Valvula de seguridad, relief
valve
Drenaje, drain valve
Puerta de registro
Placa de características
Deposito de Compresor
Reducen el efecto de pulsación de los compresores
Atienden las necesidades extraordinarias de aire que surgen
momentáneamente.
Proporcionan al aire la oportunidad de reducir la turbulencia para
que el agua polvo y aceite puedan separarse
Enfrían el aire antes de que pasen por las tuberias condensando
gran parte de la humedad
Permiten que los motores del compresor trabajen
intermitentemente
Ventajas de los acumuladores
Deben eliminarse todas las impurezas Solidas, Polvo atmosférico, partículas del interior
Liquidas, agua y niebla de aceite
Gaseosas, Vapor de agua, vapor de aceite
Tratamiento del aire comprimido
Acondicionamiento del aireFiltros de aire comprimido
Purga de Aire comprimido
Manual
Automáticas
Tratamiento del aire comprimido
Distribución de aire
comprimido
Lubricación
Low point drain
Filtros
Sistema de Aire Comprimido
Video
FESTO Estructura de un Sistema de Control
Neumático
Funciones De Los Componentes Neumáticos
Filtro de Aire Comprimido
Identificar las partes
Esquema del Filtro
Drenaje Manual
Drenaje Semiautomatico
Drenaje Automatico
Simbologia de filtros
Lubricador de Aire
Lubricador c Paso Estrangulado
Unidad de Mantenimiento
Quick Connectors
Simbolos en lineas de Fluidos
Ejercicios de Practica
Ejercicios de practica
5) Determine el flujo de aire que viaja a través de un conducto rectangular de 12” x 18” a una velocidad de 25 pies/minutos
Ejercicios de practica
6) Determine el flujo de aire que viaja a una velocidad de 15 pies/minuto por un conducto cuadrado 1”x 1”
Ejercicios de practica
7) Determine La presión que ejerce una fuerza de 150 lbs. sobre un bloque de madera de 6” x 6”
Ejercicios de practica
8)Determine la presión que ejerce una fuerza de 150 lbs. sobre un bloque de madera de 12”x 12”
Ejercicios de practica
9) Una bomba esta tirando un caudal de 35 gpm hacia un dron de 55 galones.Determine el tiempo que tardara en llenarse el dron.
10) Un camión de gasolina se esta derramando a razón de 1 litro por minuto, si el viaje del camión dura 2.5 horas, Cuantos galones de gasolina habrá derramado el camión?
