NeumáticaIndustrial

Módulo 1Módulo 1

Módulo 1:Introducción a la técnica neumática.

• Comportamiento de gases bajo presión. Generalidades.

• Leyes físicas. Magnitudes. Unidades de medida.

• Relación: Presión - Fuerza - Superficie.

NEUMATICANEUMATICA ( (PNEUMATICAPNEUMATICA))

Espíritu = (Pneuma)

El Pneuma se puede entender desde diversas perspectivas:

como naturaleza: origen de todo lo vivo y de todo movimiento;

En la actualidad, ya no se concibe una moderna explotación industrial sin el

aire comprimido.

• Abundante

• Fácil de transportar

• Almacenable

• Seguro

• Limpio

• No explosivo ni inflamable

Aire ComprimidoAire ComprimidoVentajas:Ventajas:

Aire ComprimidoAire ComprimidoInconvenientes:Inconvenientes:• Necesita preparación

• Es compresible

• Posee un límite económico

• Es caro

• Produce ruido

¿Qué es el aire?¿Qué es el aire?

• Una mezcla de gases

• Nitrógeno + Oxígeno = 99%

• Posee Vapor de agua

Presión Absoluta y RelativaPresión Absoluta y Relativa

MEDIDA DE PRESIÓN

PRESIÓN PRESIÓNABSOLUTA RELATIVA

PRESIÓN ATMOSFÉRICA

PRESIÓN DE CERO ABSOLUTO

Humedad del aireHumedad del aire

H abs.= Cantidad de agua (g)Cantidad de aire (m3)

H rel.%= Humedad absoluta x 100 Humedad de saturación

Punto de rocío

Comportamiento del contenido de agua Comportamiento del contenido de agua durante la compresión:durante la compresión:

Si imaginamos una muestra de aire y lo comenzamos a comprimir sucede lo siguiente:a) Antes de alcanzar la saturación:

La humedad absoluta permanece constante.La humedad de saturación disminuye.La humedad relativa aumenta.

a) Una vez alcanzada la saturación:La humedad absoluta disminuye.La humedad de saturación sigue disminuyendo.La humedad relativa es constante e igual a 100%.Se elimina agua (en estado líquido).

Es más conveniente tratar al aire (enfriarlo) después de haberlo comprimido para así disminuir su contenido de agua.

La PresiónLa Presión• La presión representa la

intensidad de la fuerza que se ejerce sobre cada unidad de área de la superficie considerada.

• La presión aplicada sobre un líquido confinado se transmite sin variaciones en todas direcciones

Cambios a Temperatura Cambios a Temperatura constanteconstante

Si analizamos lo ocurrido descubrimos que el volumen se achica en la medida que aumenta la fuerza exterior y simultáneamente aumenta la presión.

Si multiplicásemos entre sí estos parámetros para cada uno de los estados veríamos que todos los resultados concuerdan:

P1 . V1 = P2 . V2 = P3 . V3

Cambios a PresiónCambios a Presiónconstanteconstante

Si analizamos lo ocurrido vemos que a medida que se incorpora calor al sistema, aumenta tanto el volumen como la temperatura, siempre y cuando la presión se mantenga constante.

V1/T1 = V2/T2 = V3/T3

Cambios a VolumenCambios a Volumenconstanteconstante

Analizando vemos que para los distintos estados la presión crece con la temperatura. Dividiendo entre sí estos parámetros para cada uno de los estados resulta:

P1/T1 = P2/T2 = P3/T3

Ganancia de fuerzaGanancia de fuerza

F1 x A1 = Presión = F2 x A2

Conservación de la EnergíaConservación de la Energía

El volumen desplazado es constante:

A1 x h1 = Volumen = A2 x h2

MagnitudesMagnitudes• Recordemos que se

denomina magnitud a todo fenómeno capaz de ser medido, es decir expresarlo como una cantidad numérica

Unidades de MedidaUnidades de Medida

Unidades de MedidaUnidades de Medida

Unidades DerivadasMagnitud Símbolo Fórmula U. de Medida Abreviatura

Velocidad v L/t metro por seg. m/sAceleración a L/t2 metro por seg. cuadr. m/ s2

Fuerza F m.a newton NÁrea A L.L metro cuadrado m2

Volumen V L.L.L metro cúbico m3

Caudal Q V/t metro cúb. por seg. m3/sPresión P F/A pascal Pa

Unidades FundamentalesMagnitud Símbolo Fórmula U. de Medida Abreviatura

Longitud L -- metro mMasa m -- kilogramo KgTiempo t -- segundo sTemperatura T -- grados kelvin ºK

Conversión de UnidadesConversión de UnidadesDE ESTA UNIDAD A ESTA UNIDAD MULTIPLIQUE POR

LONGITUDMetro (m) Centímetro (cm) 100Metro (m) Milímetro (mm) 1000Metro (m) Kilómetro (Km) 0.001Centímetro (cm) Milímetro (mm) 10Pulgada (in) (") Milímetro (mm) 25.4

SUPERFICIECentímetro cuadrado (cm2) Milímetro cuadrado (mm2) 100Centímetro cuadrado (cm2) Pulgada cuadrada (sq in) 0.1550

VOLUMENMetro cúbico (m3) Litro ( l ) 1000Litro ( l ) Centímetro cúbico (cm3) 1000Galón (gal) Litro ( l ) 3.785

FUERZAKilogramo (Kg) Libra (lb) 2.205Kilogramo (Kg) Newton (Nw) 9.8

A ESTA UNIDAD DE ESTA UNIDAD DIVIDA POR

Conversión de UnidadesConversión de UnidadesDE ESTA UNIDAD A ESTA UNIDAD MULTIPLIQUE POR

PRESIONKilogramo por centímetro cuadrado(Kg / cm2)

Libra por pulgada cuadrada( lb / pul2 - psi )

14.223

Kilogramo por centímetro cuadrado(Kg / cm2)

bar 0.98

bar Pascal ( Pa ) 98100bar Libra por pulgada cuadrada

( lb / pul2 - psi )14.503

POTENCIAHorsepower ( HP ) Watt ( W ) 745.71Caballo vapor ( CV ) Watt ( W ) 735.29Kilowatt (Kw.) Watt ( W ) 1000Horsepower ( HP ) Caballo vapor ( CV ) 0.986

TEMPERATURAGrados centígrados (ºC) Grados Fahrenheit (ºF) 32 + (9/5 x ºC)Grados centígrados (ºC) Grados Kelvin (ºK) ºC + 273

VELOCIDADMetro por segundo (m/seg) Metro por minuto (m/min) 60Metro por segundo (m/seg) Pulgada por segundo (in/seg) 39.37Metro por segundo (m/seg) Kilómetro por hora (Km/h) 3.6

CAUDALMetro cúbico por minuto (m3/min) Litro por minuto ( l /min) 1000Galón por minuto (gal) Litro por minuto ( l /min) 3.785

A ESTA UNIDAD DE ESTA UNIDAD DIVIDA POR

Presión, Fuerza, ÁreaPresión, Fuerza, Área

Sean: F = fuerza

P = presión

A = área

Presión de trabajoPresión de trabajo

Sean: F = fuerza

P = presión

A = área

P = F / A

Fuerza disponibleFuerza disponible

Sean: F = fuerza

P = presión

A = área

F = P x A

Área necesariaÁrea necesaria

Sean: F = fuerza

P = presión

A = área

A = F / P

Área - DiámetroÁrea - Diámetro

A = 3,14 x 2 / 4

= ( A x 4 / 3,14 ) 1/2

Fuerza de empujeFuerza de empuje(expansión)(expansión)

Sean: Fe = fuerza de empuje

P = presión

A = área

= diámetro del cilindro

Fe = P x A

A = 3,14 x 2 / 4

Fuerza de tiroFuerza de tiro(retracción)(retracción)

Sean: Ft = fuerza de tiro

P = presión

Ac = área de la corona

= diámetro del cilindro

v = diámetro del vástago

Ft = P x Ac

Ac = 3,14 x (2-v2)/4

NeumáticaIndustrial

Hugo Taborelli