NEUMÁTICA E HIDRÁULICAASHLEY DANIELA CASTILLO MARTÍNEZ 11-02

¿QUÉ ES LA HIDRAULICA?• LA HIDRÁULICA ES LA TECNOLOGÍA QUE EMPLEA UN LÍQUIDO, BIEN AGUA O ACEITE (NORMALMENTE ACEITESESPECIALES), COMO MODO DE TRANSMISIÓN DE LA ENERGÍA NECESARIA PARA MOVER Y HACERFUNCIONAR MECANISMOS.

•BÁSICAMENTE CONSISTE EN HACER AUMENTAR LA PRESIÓN DE ESTE FLUIDO (EL ACEITE) POR MEDIO DEELEMENTOS DEL CIRCUITO HIDRÁULICO (COMPRESOR) PARA UTILIZARLA COMO UN TRABAJO ÚTIL, NORMALMENTEEN UN ELEMENTO DE SALIDA LLAMADO CILINDRO. EL AUMENTO DE ESTA PRESIÓN SE PUEDE VER Y ESTUDIARMEDIANTE EL PRINCIPIO DE PASCAL.

CILINDRO HIDRÁULICO

- AL FUNCIONAR CON ACEITE, ADMITE MUCHA MÁS PRESIÓN, CON LO QUE TAMBIÉN SE PUEDE EFECTUAR MÁS FUERZA. POR LA TANTO CUANDO NECESITEMOS UN SISTEMA

CON MUCHA FUERZA USAREMOS EL SISTEMA HIDRÁULICO Y NO EL NEUMÁTICO.

- ES MÁS FÁCIL REGULAR LA VELOCIDAD DE AVANCE O RETROCESO DE LOS CILINDROS, INCLUSO SE PUEDE LLEGAR A DETENER EL CILINDRO HIDRÁULICO.

- EN LOS SISTEMAS HIDRÁULICOS EL ACEITE ES EN CIRCUITO CERRADO.

- UNA DE LAS COSAS MÁS IMPORTANTES DE LA HIDRÁULICA ES AUTO LUBRICANTE. POR SUPUESTO EL ACEITE QUE USA YA LUBRICA EL MISMO LOS ELEMENTOS DEL

CIRCUITO.

- PARA ACABAR DIREMOS QUE ESTOS SISTEMAS TIENEN LAS DESVENTAJAS DE QUE SON MÁS SUCIOS QUE LOS NEUMÁTICOS, EL ACEITE ES INFLAMABLE Y EXPLOSIVO,

QUE LOS ELEMENTOS DE LOS CIRCUITOS SON MÁS COSTOSOS QUE LOS NEUMÁTICOS, 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.

PARTES BÁSICAS DE UN CIRCUITO HIDRÁULICO

¿QUÉ ES LA NEUMÁTICA?• LA NEUMÁTICA ES LA TECNOLOGÍA QUE EMPLEA ELAIRE COMPRIMIDO COMO MODO DE TRANSMISIÓN DELA ENERGÍA NECESARIA PARA MOVER Y HACERFUNCIONAR MECANISMOS. LOS PROCESOS CONSISTENEN INCREMENTAR LA PRESIÓN DE AIRE Y A TRAVÉS DE LAENERGÍA ACUMULADA SOBRE LOS ELEMENTOS DELCIRCUITO NEUMÁTICO (POR EJEMPLO LAS CILINDROS) YEFECTUAR UN TRABAJO ÚTIL.

• LOS CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS ESTÁNFORMADOS POR UNA SERIE DE ELEMENTOS QUE TIENENLA FUNCIÓN DE LA CREACIÓN DE AIRE COMPRIMIDO, SUDISTRIBUCIÓN Y CONTROL PARA EFECTUAR UN TRABAJOÚTIL POR MEDIO DE UNOS ACTUADORES LLAMADOSCILINDROS.

VENTAJAS DE LA NEUMÁTICA- EL AIRE SE PUEDE OBTENER FÁCILMENTE Y ES ABUNDANTE EN LA TIERRA.

- NO ES EXPLOSIVO, POR LO TANTO NO HAY RIESGO DE CHISPAS.

- LOS ELEMENTOS DEL CIRCUITO NEUMÁTICO PUEDEN TRABAJAR A VELOCIDADES BASTANTE ALTAS Y SE PUEDEN REGULAR BASTANTE

FÁCILMENTE.- 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 INSTANTÁNEA.

DESVENTAJAS DE LA NEUMÁTICA- 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.

COMPONENTES DE UN CIRCUITONEUMÁTICO

¿CÓMO APLICAMOS LA HIDRÁULICA EN LA VIDA COTIDIANA?•AMORTIGUADORES DEL AUTOMÓVIL

•MANGUERA DEL JARDÍN

•SISTEMA DE FRENOS

•PRENSA HIDRÁULICA

•EN UN BARÓMETRO

•EN LAS LLAVES DEL AGUA

•LA BOMBA DEL ALJIBE

¿CÓMO APLICAMOS LA NEUMÁTICA EN LA VIDA

COTIDIANA?

•INDUSTRIA DEL AUTOMÓVIL, AERONÁUTICA, FERROVIARIA,NAVAL, AEROESPACIAL, MADERERA,…

•INDUSTRIA TEXTIL, DEL CALZADO, AGROALIMENTARIA, CÁRNICA…

• PRODUCCIÓN DE ENERGÍA

•REFINERÍAS E INDUSTRIAS PETROLÍFERAS Y QUÍMICAS,SIDERURGIA, MINERÍA,…

•INDUSTRIAS DE LOGÍSTICA, MÁQUINAS DE EMBALAJE,IMPRENTAS Y ARTES GRÁFICAS

• CONSTRUCCIÓN Y OBRAS PÚBLICAS

• ROBÓTICA, ETC.

¿QÚE ES UN MANOMETRO?• UN MANÓMETRO ES UN INSTRUMENTO DEMEDIDA DE LA PRESIÓN EN FLUIDOS (LÍQUIDOS YGASES) EN CIRCUITOS CERRADOS. MIDEN LADIFERENCIA ENTRE LA PRESIÓN REAL O ABSOLUTAY LA PRESIÓN ATMOSFÉRICA, LLAMÁNDOSE A ESTEVALOR PRESIÓN MANOMÉTRICA. LO QUEREALMENTE HACEN ES COMPARAR LA PRESIÓNATMOSFÉRICA (LA DE FUERA) CON LA DE DENTRODEL CIRCUITO POR DONDE CIRCULA AL FLUIDO.POR ESO SE DICE QUE LOS MANÓMETROS MIDENLA PRESIÓN RELATIVA.

•LOS APARATOS QUE MIDEN LA PRESIÓNATMOSFÉRICA SON LOS BARÓMETROS, NOCONFUNDIRLOS CON LOS MANÓMETROS QUE SEUSAN EN LA INDUSTRIA EN LOS CIRCUITOSNEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS GENERALMENTE.

LOS MANOMETROS INDUSTRIALESLOS MANÓMETROS INDUSTRIALES SUELEN TENER UNA ESCALA

GRADUADA QUE MIDE LA PRESIÓN, NORMALMENTE, EN BARES, PASCALES O EN PSI (FUERZA POR PULGADA CUADRADA).

TIPOS DE MANOMETROSAQUÍ VEMOS LOS 3 UTILIZADOS. EL PRIMERO ES EL MANÓMETRO EN

GENERAL, EL SEGUNDO ES UN MANÓMETRO DIFERENCIAL QUE SIRVEPARA MEDIR LA DIFERENCIA DE PRESIÓN ENTRE DOS PUNTOS Y ELTERCERO VALE PARA CUALQUIER MEDIDOR DE PRESIÓN.

1. LOS QUE EQUILIBRAN LA PRESIÓN DESCONOCIDA CON OTRA QUE SE CONOCE. A ESTE TIPO PERTENECE EL MANÓMETRO DE VIDRIO EN U, EN EL QUE LA PRESIÓN SE DETERMINA MIDIENDO LA DIFERENCIA EN EL NIVEL

DEL LÍQUIDO DE LAS DOS RAMAS.

2. LOS QUE LA PRESIÓN DESCONOCIDA ACTÚA SOBRE UN MATERIAL ELÁSTICO QUE PRODUCE EL MOVIMIENTO UTILIZADO PARA PODER MEDIR LA PRESIÓN. A ESTE TIPO DE MANÓMETRO PERTENECE EL MANÓMETRO DE TUBO DE BOURDON, EL DE PISTÓN, EL DE DIAFRAGMA, ETC.

3. MANÓMETROS DIGITALES: ESTÁN DIRIGIDOS POR UN MICROPROCESADOR Y GARANTIZAN ALTA PRECISIÓN Y FIABILIDAD. UN DISPLAY MARCA DIRECTAMENTE LA PRESIÓN DEL FLUIDO EN PANTALLA.

¿CÓMO FUNCIONAN?TODOS LOS MANÓMETROS TIENEN UN ELEMENTO QUE CAMBIA ALGUNA PROPIEDAD CUANDO SON SOMETIDOS A LA PRESIÓN, ESTE CAMBIO SE MANIFIESTA EN UNA ESCALA O PANTALLA CALIBRADA DIRECTAMENTE EN LAS UNIDADES DE PRESIÓN CORRESPONDIENTES.

LOS MANÓMETROS, SON DISPOSITIVOS CILÍNDRICOS, CON UNA ESCALA GRADUADA, NORMALMENTE EN BARES O EN PSI, Y UNA AGUJA QUE GIRA EN FUNCIÓN DE LA DIFERENCIA DE PRESIÓN ENTRE EL EXTERIOR Y LA DEL CIRCUITO DONDE QUEREMOS MEDIR. ES DECIR LA AGUJA NOS MIDE LA PRESIÓN EN EL INTERIOR DEL CIRCUITO.

LÍNEA DE TRABAJO.TUBO QUE LLEVA AIRE.

LÍNEA DE MANDO. TUBO QUE LLEVA EL AIRE DE

MANDO.

LÍNEA DE CONJUNTO.LA LÍNEA DELIMITA A LOS ELEMENTOS DE UN CONJUNTO.

CONEXIÓN.UNIÓN DE TUBOS.

CONEXIÓN.UNIÓN DE TUBOS CON CIERRE.

ENCHUFE RÁPIDO.UNIÓN DE TUBOS CON VÁLVULAS DE RETENCIÓN.

ACUMULADOR.RECIPIENTE QUE ALMACENA AIRE A PRESIÓN.

FILTRO.ELEMENTO PARA LIMPIAR EL AIRE DEL CIRCUITO.

PURGA MANUAL. ELEMENTO QUE RECOGE LAS CONDENSACIONES DE AGUA DEL CIRCUITO.

SIMBOLOS DE LA NEUMATICA

PURGA AUTOMÁTICA.ELEMENTO QUE RECOGE AUTOMÁTICAMENTE LAS CONDENSACIONES.

FILTRO CON PURGA.ELEMENTO DE FILTRO CON PURGA.

SECADOR.ELEMENTO QUE QUITA EL AGUA DEL AIRE.

LUBRICADOR.ELEMENTO QUE VAPORIZA LUBRICANTE EN EL AIRE PARA LUBRICAR OTROS ELEMENTOS.

COMPRESOR.PRODUCE ENERGÍA NEUMÁTICA.

MOTOR.MOTOR DE UN ÚNICO SENTIDO DE GIRO.

MOTOR.MOTOR DE DOBLE SENTIDO DE GIRO.

MOTOR.MOTOR CON DOBLE SENTIDO DE GIRO, LIMITADOS.

CILINDRO SIMPLE.CILINDRO CON MUELLE DE RETORNO.

Cilindro simple.Cilindro con retorno externo.

Cilindro doble.Cilindro con dos carreras(sentidos).

Cilindro amortiguador.Cilindro doble con amortiguación regulada.

Multiplicador de presión.Elemento que aumenta la presión en la cámara Y.

Convertidor.Elemento que enlaza la tecnología neumática y la hidráulica.

Válvula, símbolo general.Flechas: sentido del aire. Líneas: conexiones. Trazo cruzado: conductos cerrados.

Escape.Escape simple sin tubo de conexión

Válvula 2/2 NC.Válvula que estando en reposo obstruye el paso del aire.

Válvula 5/2 monoestable.Válvula en reposo tiene la posición derecha.

¿QUÉ ES UN FLUIDO?LOS LÍQUIDOS Y LOS GASES TIENEN LA CAPACIDAD DE FLUIR DEBIDO A LA

MOVILIDAD DE LAS PARTÍCULAS QUE LOS CONSTITUYEN, POR ESTA RAZÓN SE LLAMAN FLUIDOS. EJEMPLOS SON EL ACEITE, AL AGUA O EL AIRE.

PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS (NEUMÁTICA YHIDRÁULICA)

VISCOSIDAD: LA VISCOSIDAD ES LA PROPIEDAD QUE DETERMINA LA MEDIDA DE LA FLUIDEZ A DETERMINADAS TEMPERATURAS. A MÁS VISCOSO MENOS FLUYE UN FLUIDO. CUANTO MÁS VISCOSO ES UN FLUIDO ES MÁS PASTOSO Y MENOS SE DESLIZA POR LAS PAREDES DEL RECIPIENTE. SI EXISTE UNA MAYOR VISCOSIDAD, EL LÍQUIDO FLUYE MÁS LENTAMENTE. A MÁS TEMPERATURA MENOS VISCOSO ES UN FLUIDO.

FLUIDEZ: ES PARECIDO A LA VISCOSIDAD PERO LO CONTRARIO. ES UNA PROPIEDAD DE LÍQUIDOS Y GASES QUE SE CARACTERIZA POR EL CONSTANTE DESPLAZAMIENTO DE LAS PARTÍCULAS QUE LOS FORMAN AL APLICARLES UNA FUERZA.LOS GASES SE EXPANDEN OCUPANDO TODO EL VOLUMEN DEL RECIPIENTE QUE LES CONTIENE, YA QUE NO DISPONEN NI DE VOLUMEN NI DE FORMA PROPIA. POR ESTA RAZÓN LOS RECIPIENTES DEBEN ESTAR CERRADOS.

LOS LÍQUIDOS SI MANTIENEN SU VOLUMEN, AUNQUE ADOPTAN LA FORMA DEL RECIPIENTE HASTA ALCANZAR UN NIVEL DETERMINADO, POR LO QUE PUEDEN PERMANECER EN UN RECIPIENTE CERRADO.

DENSIDAD

ES LA CANTIDAD DE MASA POR UNIDAD DE VOLUMEN DE UNA SUSTANCIA. SE UTILIZA LA LETRA GRIEGA Ρ [RHO] PARA DESIGNARLA. LA DENSIDAD QUIERE DECIR QUE ENTRE MÁS MASA TENGA UN CUERPO EN UN MISMO VOLUMEN, MAYOR SERÁ SU DENSIDAD.

Ρ = MASA/VOLUMEN

LA UNIDAD DE DENSIDAD EN EL S.I. ES EL KG/M3.

LOS GASES SON MUCHOS MENOS DENSOS QUE LOS LÍQUIDOS. SE PUEDE VARIAR LA DENSIDAD DE UN GAS MODIFICANDO LA PRESIÓN O LA TEMPERATURA EN EL INTERIOR DEL RECIPIENTE QUE LO CONTIENE.

LOS LÍQUIDOS SOLO ALTERAN LIGERAMENTE SU DENSIDAD CON LOS CAMBIOS DE TEMPERATURA. LA DIFERENCIA DE DENSIDAD ENTRE LOS LÍQUIDOS PUEDE IMPEDIR QUE SE MEZCLEN HOMOGÉNEAMENTE, FLOTANDO UNO SOBRE EL OTRO, COMO OCURRE CON EL ACEITE Y EL AGUA.

COMPRESIBILIDAD

ES UNA PROPIEDAD DE LA MATERIA A LA CUAL SE DEBE QUE TODOS LOS CUERPOS DISMINUYAN DE VOLUMEN AL SOMETERLOS A UNA PRESIÓN O COMPRESIÓN.LA POSIBILIDAD DE COMPRIMIRSE O EXPANDIRSE DEPENDIENDO DE LA PRESIÓN QUE SE EJERCE SOBRE UN GAS ES UNA DE LAS PROPIEDADES DE MAYOR APLICACIÓN TÉCNICA DE ESTE TIPO DE FLUIDOS.

EN EL CASO DE LOS LÍQUIDOS, AUNQUE SE AUMENTE SU PRESIÓN, NO SE MODIFICA SU VOLUMEN DE MANERA SIGNIFICATIVA, POR LO QUE SE CONSIDERAN INCOMPRESIBLES.

LA PRESIÓN EN LOS FLUIDOS

UN FLUIDO ALMACENADO EN UN RECIPIENTE EJERCE UNA FUERZA SOBRE SUS PAREDES. ESTA FUERZA EJERCIDA POR UNIDAD DE SUPERFICIE SE DENOMINA PRESIÓN. SE MIDE CON EL MANÓMETRO.

PRESIÓN (P) = FUERZA (F)/ SUPERFICIE (S)

LA UNIDAD DE PRESIÓN EN EL SISTEMA INTERNACIONAL ES EL PASCAL (PA), QUE EQUIVALE A 1 NEWTON POR CADA METRO CUADRADO. EL PROBLEMA ES QUE EL PASCAL ES UNA UNIDAD MUY PEQUEÑA EN COMPARACIÓN CON LOS VALORES HABITUALES DE PRESIÓN. POR ESTE MOTIVO SE UTILIZAN OTRAS UNIDADES COMO EL BAR O LA ATMÓSFERA.

1ATM = 101.300 PA

1BAR = 100.00 PA

LA FUERZAS DEBIDAS A LA PRESIÓN DEL FLUIDO ACTÚAN EN DIRECCIÓN PERPENDICULAR A LAS PAREDES DEL RECIPIENTE EN CADA UNO DE SUS PUNTOS.

- LOS GASES PRESIONAN CON LA MISMA INTENSIDAD SOBRE TODOS LOS PUNTOS DEL RECIPIENTE. SU VALOR EN CONDICIONES NATURALES ES PEQUEÑO DEBIDO A LA BAJA DENSIDAD DE LOS GASES, AUNQUE PUEDE AUMENTAR AL COMPRIMIRLOS.

- LA PRESIÓN EN LOS LÍQUIDOS AUMENTA CON LA PROFUNDIDAD DEBIDO AL PESO DEL LÍQUIDO QUE TIENE POR ENCIMA, POR LO QUE LA MÁXIMA PRESIÓN SE PRODUCE EN EL FONDO DEL RECIPIENTE.

PRINCIPIO DE PASCAL: PUENTE HIDRÁULICOINTRODUCCIÓN:

HIDRÁULICA, APLICACIÓN DE LA MECÁNICA DE FLUIDOS EN INGENIERÍA, PARA CONSTRUIR DISPOSITIVOS QUE FUNCIONAN CON LÍQUIDOS, POR LO

GENERAL AGUA O ACEITE. LA HIDRÁULICA RESUELVE PROBLEMAS COMO EL FLUJO DE FLUIDOS POR CONDUCTOS O CANALES ABIERTOS Y EL DISEÑO DE

PRESAS DE EMBALSE, BOMBAS Y TURBINAS. SU FUNDAMENTO ES EL PRINCIPIO DE PASCAL, QUE ESTABLECE QUE LA PRESIÓN APLICADA EN UN

PUNTO DE UN FLUIDO SE TRANSMITE CON LA MISMA INTENSIDAD A CADA PUNTO DEL MISMO.

MATERIALES:

JERINGAS DE 10 CC

GUÍAS PARA SUERO

PALETAS DE MADERA

TABLA DE MADERA 50X50 CM

4 BISAGRAS

SILICONA

COMO CONCLUSIÓN DEL TRABAJO SE PUEDE RESCATAR QUE EL PRINCIPIO DE PASCALES UNA ALTERNATIVA MUY VIABLE PARA UNA GRAN CANTIDAD DE ACTIVIDADES, YAQUE ES UN SISTEMA QUE PERMITE REGULAR FUERZA Y OBTENER DE PEQUEÑASFUERZAS INICIALES UN RENDIMIENTO MUCHO MAYOR. ES UNA ALTERNATIVA MUYOCUPADA HOY EN DÍA, YA QUE INCLUSO SE INTEGRA EN LA CONSTRUCCIÓN DEAUTOS, EN GRÚAS Y OTRAS COSAS. LA INTERROGANTE QUE FUE PLANTEADA ALPRINCIPIO DEL PROYECTO FUE CONTESTADA Y AVALADA POR LOS PUNTOSANTERIORMENTE DESCRITOS, YA QUE LA HIDRÁULICA SI TIENE UNA APLICACIÓN ENLA CONSTRUCCIÓN DE PUENTES, APLICANDO PEQUEÑAS FUERZAS QUE LUEGO SONAMPLIFICADAS. EL OBJETIVO DEL PROYECTO FUE CUMPLIDO, YA QUE LEENCONTRAMOS UNA APLICACIÓN Y LA LLEVAMOS A CABO A TRAVÉS DE LACONSTRUCCIÓN DE UN PUENTE QUE SE DIVIDE EN DOS PARA ABRIR PASO A UNBARCO.

CONCLUSIÓN

FUENTES DE INFORMACIÓNHTTP://PUEENTEGH.BLOGSPOT.COM.CO/

HTTP://JEICHINA.BLOGSPOT.COM.CO/2011/02/PUENTE-HIDRAULICO.HTML

HTTP://WWW.AREATECNOLOGIA.COM/NEUMATICA-HIDRAULICA.HTM

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