Unidad 3 Elementos de Neumática e Hidráulica,

Preguntas

1) Dentro de los elementos de la neumática, se utilizan masivamente en aplicaciones industriales . nombre cada una de ellas

 

• El aire atmosférico es el elemento abundante en la naturaleza.
• Puede ser fácilmente ser fácilmente trasportado por canalización incluso a grandes sustancias siendo innecesario los conductos de retorno.
• Es compatible lo que facilita el almacenaje y trasporte en depósitos.
• No existen riesgos de explosión ni incendio en ambientes peligrosos.
• No hay problemas por las fugas debido a la limpieza del aire lo que lo hace especialmente importante en la industria alimenticia y farmacéutica.
• Un manejo fácil de sus elementos sin que entrañen peligrosidad.
• El aire comprimido debe ser tratado antes de ser utilizado eliminando las purezas y humedad.
• La compresible del aire impide obtener velocidades regulares y constantes en los elementos de trabajo.
• Cuando el aire ha realizado el trabajo se v vierte al exterior produciendo restos que en algunos casos provoque molestias.

2) Describe el grupo compresor y enumera los distintos tipos de compresores

Es una maquina encargada de aspiras el aire a la presión atmosférica y comprimiendo la en una presión mas elevada recibe el movimiento de un motor electrónico por medio de poleas y correas de diversos tipos.

 

Tipos de compresores

• Compresor de embolo

1. De pistón 
2. De diafragma

• Compresor rotativo

1. De paleta 
2. De tornillo helicoidal

• Compresor roots

1. Axiales
2. Radiales

3) Has un resumen sobre los distintos tipos de compresores que enumera la unidad 

• Compresor de Pistón: El funcionamiento se basa en tomar aire por la válvula de aspiración en la carrera descendente del pisto accionada por un cigueñal y expulsada a la zona de compresión por una válvula de escape.

• Compresor de Diafragma: Su funcionamiento es similar al anterior pero en vez de pistón utiliza una membrana sintética flexible de goma para producir la acción de bombear.

• Compresor rotativo de paleta o multicelular: Esta constituido por un cárter cilíndrico en cuyo interior gira un rotor excéntrico provisto de un cierto numero de paletas deslizables de unas ranuras.

• Compresor de tonillo: Formado por dos tornillos helicoidales engranados entre si que arrastran en su giro el aire axial.

• Compresor roots: El aire es trasportado de derecha a izquierda sin modificarse su volumen en el hueco comprendido entre ambos rotores y su exterior.

• Compresores: 

1. Turbocompresor Radial: llamado asín porque aspira el aire en su par para lanzarlo radialmente para la periferia por la acción de la fuerza
2. Turbocompresor axial: En el que circula el aire pararelo a si mismo

4) En que consiste el deposito o acumulador de aire

Se dispone de un  deposito de acero y forma cilíndrica que alberga una buena cantidad de aire comprimido esto supone una reacción de aire a presión necesaria para abastecer a los diferentes consumidores evitando la caída de la red al mismo tiempo que amortiza las pulsaciones del caudal del compresor.

5) Sistema de regulación diferencia entre la válvula presostatica e interruptor de presión

• Válvula presostatica: Actúa cuando se alcanza la presión máxima en el deposito abriéndose la válvula que permite el paso del aire atravez de pequeño tubo que conduce el mecanismo de descargado.

• Interruptor de presión: cuando la presión del sistema alcanza su velocidad máxima el interruptor se abre y corta la corriente que va al motor del compresor.

Tema 2
Densidad 
Se llama densidad de un cuerpo a la masa de dicho cuerpo tiene por unidad de volumen.

Viscosidad 
Se define como la resistencia que ofrecen las moléculas que configuran el fluido al deslizarse unas sobre otra cuanto mayor es la viscosidad de un líquido mayor es también la resistencia que este presenta al fluir.

Presión
Se define como presión como la relación o cociente entre la fuerza y la superficie sobre la que actúa la misma. 

Propiedades de la presión en los fluidos

1: la presión en todos los puntos de un mismo plano horizontal es la misma

2: En un fluido en reposo la fuerza debida a la presión es perpendicular a la superficie de contacto y hacia fuera

3: los fluidos solo trabajan a compresión

Sistema técnico: 1Kgf/cm2

Sistema internacional: 1N/m2 =1Pa

Presión atmosférica toda la masa de aire en la que estamos sumergidos es la presión atmosférica que ejerce una presión sobre la superficie de la tierra y el mar debido a su peso.

Propiedades de la presión en los fluidos

• La Presión en todos los puntos de un plano horizontal es la misma.
• En un fluido en reposo la fuerza debida a la presión es perpendicular a la superficie de contacto y hacia fuera.
• Los fluidos solo trabajan a compresión.

Presión absoluta y Presión relativa: En las medidas de precio se ha de diferenciar entre presión absoluta y precio relativa según donde situemos el cero en la escala

La presión absoluta se mide con relación al vacío y la presión relativa se mide con relación a la presión atmosférica

En neumática e hidráulica se utiliza siempre valores de presión relativa es decir presiones por encima de la atmosférica del lugar en que se efectúa la medición

Caudal
se define como caudal a la cantidad de fluidos que pasa por la sección de un conductor en la unidad de tiempo esta cantidad de fluido puede ser expresada en masa o en volumen debiendo distinguir el caudal másico o en el caudal volumétrico.

Potencia:

• Potencia desarrollada: por una bomba o compresor es igual al caudal de fluido que bombea por la presión a la que lo bombea
• Potencia consumida: por un receptor es igual al caudal de fluido que recibe por la presión a la que lo recibe

Leyes fundamentales de hidráulica y neumática 
Las tres magnitudes que determinan las condiciones en las que se encuentra un gas son: 

• La presión
• El volumen
• La temperatura

La ley de Boyle-Mariotte dice que a temperatura constante consideramos el producto de la presión a que está sometido un gas por el volumen que ocupa se mantiene constante

Principio de continuidad: El caudal de fluido que circula por el mismo en cualquier punto o tramo de su recorrido aunque estos sean de distintos diámetros.

Principio de Pascal: La presión ejercida en un punto de un líquido se trasmite íntegramente a todos sus puntos y en todas sus direcciones.

Perdidas de carga: al circular un líquido por una tubería con sus longitudes diámetro y accesorios se produce un rozamiento de las moléculas entre contra la pared de la tubería por eso se experimenta una pérdida de presión  a esa pérdida de presión se le llama perdida de carga.

Tema 2
Magnitud físicas de hidráulica y neumática 
Las magnitudes son aquellas características que podemos medir para la cual las comparamos con una cantidad a lo que llamamos unidad

Densidad 
Se llama densidad de un cuerpo a la masa de dicho cuerpo tiene por unidad de volumen 

Viscosidad 
Es una propiedad de los fluidos se define como la resistencia que ofrecen las moléculas que configuran el fluido al deslizarse unas sobre otras se mide en viscosimetros 

Presión
Se define como presión como la relación o cociente entre la fuerza y la superficie sobre la que actúa la misma 

Presión atmosféricatoda la masa de aire en la que estamos sumergidos es la presión atmosférica que ejerce una presión sobre la superficie de la tierra y el mar debido a su peso

Propiedades de la presión en los fluidos

• La Presión en todos los puntos de un plano horizontal es la misma
• En un fluido en reposo la fuerza debida a la presión es perpendicular a la superficie de contacto y hacia fuera
• Los fluidos solo trabajan a compresión 

Presión absoluta
Se mide con relación al vació 

Presión relativa Se mide con la relación a la presión atmosférica local

Caudal
se define como caudal a la cantidad de fluidos que pasa por la sección de un conductor en la unidad de tiempo esta cantidad de fluido puede ser expresada en masa o en volumen debiendo distinguir el caudal másico o en el caudal volumetrico.

Leyes fundamentales de hidráulica y neumática 
Están rígidos por leyes que establecen relaciones entre las distancia magnitudes estudiadas en el punto interior las tres magnitudes que determinan las condiciones en las que se encuentra un gas son: 

• La presión
• El volumen
• La temperatura

Acoplamiento de arboles.

son órganos mecánicos que trasmiten el movimiento entre dos arboles coaxiales. La variedad de los mismos es muy grande, porque deben adaptarse  a las condiciones particulares el trabajo. Según sus características, se distinguen los siguientes tipos.

- Acoplamientos rígidos: Se emplean para unir los extremos de los dos arboles que guardan entre si una alineación perfecta:  Manguito de dos mitades y manguitos de platos y casquillo cónico.

- Acoplamientos elásticos: Sirven para acoplar arboles que no están bien alineados.(Caucho, fleje de acero, ect..) que permiten un arranque ligeramente progresivo: absorben las deformaciones angulares de los arboles debido a la torsión y eliminan la transmisión de vibración.


- Acoplamientos móviles o variables: Permiten desplazamientos relativos axiales, radiales y angulares de los arboles en movimiento. Juntas cardan de cruceta  (son los modelos mas conocidos). Se compenen esencialmente de dos horquillas unidas a los extremos de los arboles, situadas en planos perpendiculares y unidas a los extremos de los arboles. Doble junta cardan de crucetas, 

Actividades

1) ¿Para que llevan las tuercas almenadas sus ranuras? para insertar un alambre o una chaveta hendida
2) ¿Es indiferente el sentido de las ranuras a la hora de colocar una arandelas dentadas? impide el movimiento de  los elementos y el giro
3) Identifica los ejes y cubos ranurados en la transmisión de un vehículo
4) Localiza en un vehículo los fuelles de la trasmisión

Tipos de movimiento

• Móviles: Se llama móvil a todo cuerpo que se mueva
• Trayectoria: La trayectoria es el camino seguido por el móvil
• Velocidad: Es el espacio recorrido en la unidad de tiempo 
• Movimiento lineal
• Movimiento angular
• Movimiento compuesto

Movimiento lineal
La trayectoria o camino del punto A es una linea recta así como la trayectoria del punto B o de cualquier otro que también son lineas rectas en estos caso se dice que el pistón tiene un movimiento lineal.

Movimiento angular 
Un cuerpo tiene movimiento angular cuando las trayectorias de todos sus puntos son circunferencias concentricas con centros en el centro de rotación
la velocidad angular de todos sus puntos o lo que es lo mismo el numero de vueltas que dan en la unidad de tiempo es la misma.

Movimiento compuesto
Este tipo de movimiento se puede estudiar como un movimiento de rotación cuyo centro de rotación en ese instante es el punto de contacto con el suelo se trata de un movimiento angular con la diferencia de que en este, el centro de rotación no es fijo sino que varia con el tiempo.

Estudio de los mecanismo según sus velocidades
En general el problema de velocidades de los mecanismos se plantea del modo siguiente:

• identificamos los distintos componentes
• las relaciones del movimiento entre conductor-conducido en la cadena de moviente

Engranaje 

es el conjunto mecanice compuesto de dos o mas ruedas dentadas cuyos dientes enlazados entre si trasmiten un movimiento circular de un árbol a otro

1. Transmisión simple: tienen dos ruedas dentadas que engranan entre si
2. Trenes de engranaje: Un tren de engranaje es una sucesión de trasmisiones simples

• Tren de engranaje en paralelo: aquellos ne el que toso los ejes  tienen dos engranajes solidarios entre si
• Tren de engranaje en serie: Aquel en el que cada eje tiene un solo engranaje

Husillos o tornillos

Se emplean para trasmitir grandes fuerzas y para convertir un movimiento circular en otro de traslación o viceversa.

Mecanismos de palancas

Es un mecanismo de gran versatilidad esta formado por cuatro componentes uno de ellos fijo (bastidor) los miembros que giran unidos al bastidor se llaman manivelas según puedan dar o no una revolución completa.

 el componente intermedio no tiene eje de rotación fijo y sirve de enlace para los anteriores se llama biela

las palancas giran respecto a su eje en un movimiento de rotación puta tal como hemos estudiado anteriormente

Acción de las fuerzas sobre el cuerpo

Deformación de los materiales

Cuando un cuerpo esta sometido a la acción de fuerzas exteriores se deforma por muy pequeña que esta sea

• Esfuerzo de tracción: la fuerza lo alarga
• Esfuerzo de compresión: las fuerzas lo contraen
• Esfuerzo de cortadura: las fuerzas lo cortan
• Esfuerzo de torsión: las fuerzas lo tuercen
• Esfuerzo de flexión: las fuerzas lo curvan

Rotura de materiales

1. Rotura por deformación:por encima del esfuerzo elástico las deformaciones serán permanentes y si se supera el esfuerzo de rotura la pieza se romperá
2. Rotura por fatiga: los materiales pueden llegar a romperse con cargas muy pequeñas cuando son sometidas a esfuerzos variables

Concepto relacionados con las fuerzas
las fuerzas no se ven solo se aprecian por los efectos que producen en los cuerpos sobre los que actúan

• originan unas deformaciones en ellas
• modifican su estado de posición y movimiento

Palanca lo que ganamos con ella en fuerza lo perdemos en recorrido cualquier componente movil se comporta como una palanca que recibe fuerza y movimiento de un punto y lo trasmite a otro punto

• Punto de apoyo: es el punto A sobre el que se gira la palanca
• Brazo de empuje: es la distancia AB desde el punto de apoyo asta el punto de empuje
• Brazo de resistencia: que es la distancia AC desde el punto de apoyo asta el punto de resistencia

El momento o par de una fuerza respecto a un punto produce un efecto de giro, se define el producto de la fuerza por la distancia de la fuerza al punto de giro

La potencia es el producto de la fuerza que se desplaza por la velocidad a la que se desplaza esa fuerza
Engranaje: es un conjunto mecánico compuesto de dos o mas ruedas dentadas cuyos dientes enlazados entre si trasmiten un movimiento circular de un árbol a otro.

Circuitos de Fluidos. Suspencion y Direccion

      Buscar los siguientes términos o conceptos:

-Unión rígida permanente

-unión rígida desmontable

-tornillos,pernos y esparrago

-tuercas y contra tuercas

-arandelas:

-arandelas de protección

-arandelas de seguridad

-arandelas de muelles o grower

-arandelas de seguridad con solapa

-arandela dentada

-arandela de seguridad para ejes y agujeros (seeger o circlips)

-arandela de anillo de retención

1) Unión rígida permanente: es aquella en la la que para separar las piezas es necesario romper algunas de ellas Ej: remaches, o soldaduras

  2) Unión rígida desmontable: Aquella que se pueden realizar el montaje y desmontaje de sus componentes varias veces sin deteriorarlos 

 3) tornillos,pernos y esparrago: 

   Tornillo: elemento de sujeción constituido por una cabeza de formas variables y un cuerpo que se introduce en el agujero roscado de la pieza

   Pernos: atraviesan libremente las piezas que se desean unir quedando estas presionadas entre la cabeza del perno y la tuerca que se enroscas en el perno

   Esparrago: Es un tornillo que no tiene cabeza y que esta enroscado por sus dos lados uno enrosca una pieza a la que permanece unida y otro enrosca otra pieza a la que se quiere unir la primera

  4) tuercas y contra tuercas: Son elementos complementarios de los pernos y los esparragos, para evitar que la tuerca se afloje se aprieta mediante una contratruerca que en realidad es otra tuerca menos gruesa

 5) arandelas: son elementos complementarios de los tornillos y las tuercas pueden ser planas o biseladas y se clasifican según su medidas o diámetro interior  hay 3 tipos

• Arandelas de Proteccion
• Arandelas de Seguridad
• Arandelas de muelle Grower

 6) Arandelas de Proteccion: tiene la mision de proporcionar un asiento correcto a las cabezas de los tornillos y las tuercas asin como repartir la presion de la cabeza del tornillo o de la tuerca

 7) Arandela de Seguridad: tiene como mision impedir el aflojamiento de los tornillos por las vibraciones de los elementos que lo rodean

 8) Arandela de muelle: cuya medida nominal sera el diámetro interior

 9) Arandela de seguridad con solapa: Es una arandela normal provista de una solapa cuyo extremo se dobla sobre una arista de la pieza 

 10) Arandelas dentadas: son dientes que se clavan en el material impidiendo el giro de los elementos en contacto 

  11) Arandelas de seguridad para ejes y para agujeros: denominadas también anillos seeger o clrclips

 12) Arandelas de anillos de retención: son anillos cilíndricos que disponen en sentido radical de uno o mas prisioneros