cursillo neumatica basicam

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  • 1. 1

2. Introduccin. Composicin del aire. Presin atmosfrica. Aire comprimido industrial. Presin. Unidades de presin. Presin y fuerza. Ley general de los gases. Generacin de aire comprimido.2 3. Que es Neumtica ? La tcnica que trata del aprovechamiento de las propiedades que tiene el aire comprimido. Propiedades del aire comprimido : Fluidez: no ofrecen ningn tipo de resistencia al desplazamiento. Compresibilidad: un gas se puede comprimir en un recipiente cerrado aumentando la presin. Elasticidad: la presin ejercida en un gas se transmite con igual intensidad en todas las direcciones ocupando todo el volumen que lo engloba.3 4. A Favor: En contra Abundante: Preparacin: TransporteCompresible Almacenable:Fuerza Antideflagrante: Escape Limpio Costos Econmico A prueba de sobrecargas4 5. El aire que respiramos esComposicin por Volumen elstico,Nitrogeno 78.09% N2 comprimible yOxgeno 20.95% O2 fluido.Argn 0.93% Ar Damos por hecho que el aire llena todo Otros 0.03% el espacio que lo contiene. El aire se compone bsicamente de nitrgeno y de oxgeno.5 6. La presin atmosfrica es causada por el peso del aire sobre nosotros. Esta es menor cuando subimos una montaa y mayor al descender a una mina. La presin vara con las condiciones atmosfricas. 6 7. Las presiones existentes en un sistema neumtico se consideran sin tener en cuenta la presin atmosfrica (presin relativa).Presin absoluta = Presin atmosfrica + Presin relativaPresin atmosfrica, se mide con barmetrosPresin relativa, se mide con manmetros7 8. Atmsfera Standard Una atmsfera standard se define por la Organizacin Internacional de Aviacin Civil. La presin y temperatura al nivel del mar es 1013.25 milli bar absoluta y 288 K (15OC).1013.25 m bar 8 9. La potencia de la presin atmosfrica es evidente en la industria de manipulacin donde se utilizan ventosas y equipos de vacio. El vacio se consigue evacuando todo el aire de un sitio determinado.9 10. Las presiones se dan en 17 161615 bar (relativos a la presin 15 14 Rango atmosfrica). 14 13 IndustrialPresin manomtrica bar El cero del manmetro es13 12 ampliado 12 11 la presin atmosfrica. Presin absolutabar 11 10 Para clculos se utiliza la 109 Rango presin absoluta:98 industrial8 Pa = Pg + Patmsfera. 7 tpico76 Se asume para clculos 65 Rango rpidos que 1 atmsfera54 bajo equivale a 1.000 mbar. 43 3 2 En realidad 1 atmsfera21 equivale a 1.013 mbar. 10 Atmsfera0Vacio total 10 11. Presin Presin=Fuerza/Superficie La unidad de presin en el S.I. es elN/ m2 = Pa(pascal) 11 12. 1 bar = 14.50 psi 1 mm H2O = 0,0979 mbar aprox.12 13. El aire comprimido ejerce una fuerza de igual valor en todas las direcciones de la superficie del recipiente que lo contiene. El lquido en un recipiente ser presurizado y transmitido con igual fuerza. Por cada bar de manmetro, se ejercen 10 Newtons uniformemente sobre cada centmetro cuadrado.13 14. D mm La fuerza que se desarrolla sobre un pistn debida a la presin delP bar aire comprimido es el rea efectiva multiplicada por la presin:F= P*S=P*D2/414 15. Si ambas conexiones de un cilindro de doble efecto se conectan a la misma presin el cilindro se mover debido el diferencial de presin que hay en ambas cmaras. Si el cilindro es de doble vstago el cilindro no se mover.15 16. En la corredera de una vlvula la presin actuando en cualquier conexin no har que la corredera se desplace puesto que las dos areas sobre las que actua el aire son iguales. P1 y P2 son las presiones de alimentacin y escape.P1P2 16 17. Para cualquier masa de aire dada las propiedades variables son presin, volumen y temperatura. Asumiendo que una de estas variables se mantiene constante se darn los siguientes casos:Ley de Boyle-Mariotte: Temperatura ConstanteP.V = C (una constante) Ley de Gay-Lusac: Presin ConstanteV = C (una constante)T Ley de Charles:P Volumen Constante= C (una constante)T18 18. P1 .V1 P2 .V2 ==CT1 T2Nota : por lo general trabajaremos a temperatura constante.19 19. Elementos generadores de energa. Red de distribucin. Elementos de tratamientos de fluidos. Elementos de mando y control. Elementos actuadores.21 20. Los compresores elevan la presin del aire hasta el valor adecuado para su utilizacin. Compresor, accionado por un motor elctrico o de combustin interna. 22 21. Es el conjunto de tuberas que distribuyen el aire comprimido por todo el circuito neumtico. Los depsitos y los acumuladores tienen como misin mantener un nivel de presin adecuado en el circuito neumtico. 23 22. Componentes situados con anterioridad al elemento que utiliza el aire comprimido, y que tienen como misin suministrar el aire en las mejores condiciones posibles: Dispositivos de secado Filtros Reguladores de presin Lubricadores Unidad de mantenimiento=Filtro + reguladorde presin +lubricador + manmetro24 23. Se encargan de conducir de forma adecuada la energa comunicada al aire en el compresor hacia los elementos actuadores (VLVULAS). Segn la funcin que desempean: Vlvulas de control de direccin Vlvulas de control de caudal Vlvulas de control de presin 25 24. Transforman la energa del fluido en movimiento en trabajo til: Cilindros Motores26 25. Central Generacin Aire Comprimido Vlvula seguridad Presin manmetroTubera Compresor y refrigerador distribucin SWP 10bar Vlvula de corteDepsito acumuladorVlvula de purgaPurga condesados M 27 26. Central Generacin Aire El sistema neumtico bsico ComprimidoVer 38 Ver 90 Ver 711. Compresor 2. Motor elctrico 3. Presostato 4. Valvula antiretorno5. Depsito6. Manmetro 7. Purga automtica 8. Vlvula de seguridad9. Secador de aire refrigerado10. Filtro de lnea 1. Purga del aire 2. Purga automtica 3. Unidad de acondicionamiento del aire4. Valvula direccional5. Actuador 6. Controladores de velocidad28 27. Elevan la presin del aire hasta la presin de servicio. En su funcionamiento aparecen implicadas dos magnitudes: La presin que se le comunica al aire. Relacin de compresin=Psalida/Pentrada El caudal (Q=V/t=S*L/t=S*vel.29 28. Compresores volumtricos: Se basan en la ley de Boyle-Mariotte, de manera que para elevar la presin del aire reducimos su volumen. Compresores dinmicos: 1 El aire se hace pasar por una tubera de seccin cada vez mas reducidaaumenta la velocidad. 2 La energa cintica comunicada al aire se convierte en energa de presin.30 29. Fundamento: El aire se hace pasar por una serie de conductos de seccin cada vez menor (caudal cte.) velocidad. A continuacin se hace pasar por un difusorvelocidad incrementndose su presin. 30. 33 31. Compresin del aire Compresor de mbolo de una sla etapaAire en la gama de 3 - 7 bares 32. Compresin del aire Compresor de mbolo de dos etapas Aire ~ 7 bares T final 120 C 33. Compresin del aire Compresor de diafragma Aire hasta 5 bares Libre de aceite 34. Compresin del aire Compresor rotativo de paletas deslizantes T final 190 CSon muy silenciosos 35. Compresin del aire Compresor rotativo de tornillo Caudales > 400 m3 / min Presin > 10 bares 36. Compresores dinmicos 39 37. Compresores dinmicos 40 38. 41 39. El dimetro de las tuberas se elige en funcin de: El caudal La longitud de las tuberas La prdida de presin (admisible) La presin de servicio La cantidad de estrangulaciones (codos, manguitos,..) Presin de servicio: La suministrada por el compresor o acumulador y existe en las tuberas que alimentan a los consumidores. Presin de trabajo: La necesaria en el puesto de trabajo. 42 40. Distribucin del aire Lnea principal con final en lnea muerta 41. Distribucin del aire Lnea principal en anillo 42. Distribucin del aire Lneas secundarias 43. Distribucin del aire Purgador automticoVolver 44. Sistemas de conexin Conexin por insercin en codo orientable 45. Sistemas de conexin Conexin autoestanca 46. Dispositivos de secado Filtros Reguladores de presin Lubricadores Unidad de mantenimiento=Filtro + regulador de presin +lubricador + manmetro49 47. Agua en el Aire Comprimido 48. Agua en el aire comprimido Cuando se comprimen grandescantidades de aire se produceuna cantidad considerable decondensados. El vapor de agua natural que aire contiene el aire atmosfrico totalmente licua como en una esponja.saturado El aire en el interior delrecipiente continuar saturado(100% HR).Condensadopurga 52 49. Agua en el aire comprimido La cantidad de vapor de agua que contiene una muestra de aire atmosfrico se mide por la humedad relativa en % HR. Este porcentaje es la proporcin de la cantidad mxima de agua que puede contener el aire a una temperatura determinada. 25% RH50% RH 100% RH40 Temperatura Celsius A 20o Celsius 20 100% HR = 17.4 g/m350% HR = 8.7 g/m3025% HR = 4.35 g/m3 -20-40 0 10 20 30 4050 607080 Gramos vapor agua / metro cbico aire g/m 353 50. Agua en el aire comprimido La ilustracin muestra cuatro cubos donde cada uno representa 1 metro cbico de aire atmosfrico 20 C. Cada uno de estos volmenes tiene una humedad relativa del 50% HR. Esto quiere decir que contiene 8.7 gramos de vapor de agua, la mitad del mximo posible que es 17.4 gramos.54 51. Agua en el aire comprimido Cuando el compresor comprime estos cuatro metros cbicos en uno solo luego habr 4 veces 8.7 gramos, pero tan solo dos de estas partes se pueden mantener como vapor en un metro cbico de volumen. Las otras dos partes condensaran en gotas de agua.55 52. Agua en el aire comprimido Cuando el compresor comprime estos cuatro metros cbicos en uno solo luego habr 4 veces 8.7 gramos, pero tan solo dos de estas partes se pueden mantener como vapor en un metro cbico de volumen. Las otras dos partes condensaran en gotas de agua.56 53. Agua en el aire comprimido Cuando el compresor comprime estos cuatro metros cbicos en uno solo luego habr 4 veces 8.7 gramos, pero tan solo dos de estas partes se pueden mantener como vapor en un metro cbico de volumen. Las otras dos partes condensaran en gotas de agua.57 54. Agua en el aire comprimido Cuando el comp