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• Martha Liliana Yaman Gomez

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INSTITUCION EDUCATIVA RURAL MIRAVALLE TECNOLOGÍA E INFORMATICA

GRADO 10

MODULO GUIA: NEÚMATICA E HIDRAÚLICA DOCENTE: MARTHA LILIANA YAMAN WhatsApp: 3218500506 [email protected] COMPETENCIA

Identificar los diferentes elementos componentes de los sistemas neumático e hidráulico y explicar su función en el conjunto, analizando aplicaciones habituales.

INTRODUCCIÓN A LA NEUMÁTICA Ya desde la antigüedad, el hombre ha sabido aprovechar las capacidades energéticas de los fluidos a presión. Algunos ejemplos de las primeras aplicaciones de dichos fluidos son el fuelle de mano para avivar el fuego en fundiciones o airear minas de extracción de minerales, instrumentos musicales de viento, obras de riego en la antigua Mesopotamia, colectores de aguas negras en Babilonia...etc. Dos son las ciencias que estudian los fluidos en equilibrio y en movimiento, ya sean gaseosos (Neumática) o líquidos (Hidráulica). Por tanto, podremos definir las tecnologías neumática e hidráulica como aquellas tecnologías destinadas a aprovechar las capacidades energéticas de los fluidos a presión para obtener un trabajo útil y convertir los procesos manuales en automáticos o semiautomáticos. Se entiende por Neumática el conjunto de técnicas basadas en la utilización del aire comprimido como fluido transmisor de energía para el accionamiento de máquinas y mecanismos. La neumática es la tecnología que emplea un gas (normalmente aire comprimido) como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. Los procesos consisten en incrementar la presión de aire y a través de la energía acumulada sobre los elementos del circuito neumático (por ejemplo las cilindros) efectuar un trabajo útil. Por lo general el gas utilizado es el aire comprimido, pero para aplicaciones especiales puede usarse el nitrógeno u otros gases inertes. VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA UTILIZACIÓN DE AIRE COMPRIMIDO (NEUMÁTICA) EN LAS APLICACIONES INDUSTRIALES. VENTAJAS DE LA NEUMÁTICA a) El aire comprimido se obtiene fácilmente a partir del aire atmosférico. b) El aire atmosférico es de fácil captación y se encuentra en abundancia. c) El aire comprimido se almacena con facilidad en depósitos. El aire almacenado se puede usar cuando sea necesario. d) El aire comprimido es un fluido limpio y los sistemas que lo utilizan lo mantienen limpio. e) Los sistemas neumáticos están indicados para trabajar en ambientes húmedos. f) Los sistemas neumáticos no emiten chispas; por tanto, no comportan peligro de incendio o deflagración.

DESVENTAJAS DE LA NEUMÁTICA a) El aire comprimido necesita un pretratamiento, que implica la limpieza de impurezas, la eliminación de humedad, etc., para evitar la corrosión en los equipos y de esta forma poder realizar el trabajo propuesto. b) A causa de las propiedades físicas del aire comprimido, no se pueden obtener bajas velocidades. c) La descarga del aire comprimido a la atmósfera produce un alto nivel de ruido. d) Se requieren instalaciones especiales para recuperar el aire previamente utilizado.

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APLICACIONES DE LA NEUMATICA a) Aplicaciones Móviles: El aire comprimido proporciona la energía necesaria para poder

transportar, levantar, excavar, perforar, manipular materiales, impulsar, etc. Con estas aplicaciones, el aire comprimido está presente en los sistemas de apertura y cierre de puertas, en las atracciones de parques temáticos, etc. Además, se pueden encontrar aplicaciones neumáticas en los siguientes vehículos: tractores, grúas, camiones de basura, vehículos para la construcción y mantenimiento de carreteras, etc. b) Aplicaciones Industriales: El aire comprimido se utiliza para controlar, impulsar, posicionar, manipular y mecanizar elementos o materiales en los procesos de fabricación automatizados. Con estas aplicaciones, el aire comprimido está presente en las maquinarias para las industrias plástica, alimentaria, papelera, farmacéutica, etc.; en el equipamiento para la robótica y manipulación automatizadas, etc. c) Otras Aplicaciones: Se pueden encontrar sistemas que utilizan el aire comprimido en herramientas como el martillo y el taladro neumáticos, grapadoras, pistolas, etc.

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¿Qué fluido transmisor de energía utiliza la Neumática? ¿Qué significa y de donde proviene el prefijo “Neuma”? ¿Por qué crees que se emplean sistemas neumáticos en las industrias alimentaria y farmacéutica? ¿A quien se le considera el padre de la neumática? ¿cuál es su legado? ¿Quién era y en qué época vivió Herón de Alejandría?

INTRODUCCIÓN A LA HIDRAULICA Desde la antigüedad el hombre ha aprovechado el agua para regar o transportar materiales, pero una de las primeras sociedades de que se tiene constancia que intentó controlar la energía del flujo de agua fue la griega hacia el siglo III a. de C. El matemático y físico Arquímedes fue quien contribuyó en mayor medida a los fundamentos de la hidráulica, ya que descubrió el primer principio de la hidrostática: la flotabilidad. En el año 30 a. de C., el Imperio romano conquistó Grecia y aprovechó sus conocimientos para mejorar ciertos inventos griegos, como, por ejemplo, la rueda hidráulica y los acueductos. Alrededor del siglo XVII, el matemático francés Blaise Pascal redactó el Tratado sobre el equilibrio de los líquidos. Por primera vez en la historia de la ciencia se hacía una descripción completa de la hidrostática. El inglés Joseph Bramah llevó a la práctica el principio de Pascal en el año 1770 con la invención de la primera prensa hidráulica. Hasta mediados del siglo XIX, la energía hidráulica se obtenía del aprovechamiento de la energía del agua en movimiento. Pero esto cambió con el descubrimiento del petróleo en 1859. El uso del aceite mineral como fluido hidráulico convirtió la prensa hidráulica en una herramienta esencial en las fábricas, especialmente en la industria del automóvil con los inventos de los frenos y la sus pensión hidráulicos. A partir de la segunda mitad del XX, la hidráulica se introduce en los procesos de automatización de la industria. Se entiende por hidráulica el conjunto de técnicas basadas en la utilización de líquidos bajo el efecto de la presión por el accionamiento de máquinas y mecanismos.

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VENTAJAS E INCONVENIENTES DE LA UTILIZACIÓN DE SISTEMAS HIDRAULICOS VENTAJAS DE LA NEUMÁTICA a) La fuerza y la velocidad se pueden regular de forma precisa. b) El fluido utilizado en el sistema (aceite, por ejemplo) se puede recuperar fácilmente. c) El fluido se adapta a las tuberías y transmite la fuerza como si fuera una barra de acero. d) El aceite, además de actuar como fluido transmisor de energía, actúa como auto lubrificante, lo cual alarga la vida útil de los elementos. e) Se pueden transmitir grandes fuerzas empleando pequeños dispositivos.

DESVENTAJAS DE LA NEUMÁTICA a) Existe el riesgo de producirse una fuga del fluido a alta presión. b) Se necesita personal cualificado para realizar el mantenimiento del sistema. c) En el caso de la oleo hidráulica se utiliza un fluido contaminante y caro: el aceite mineral. d) Presentan un coste y una complejidad elevados, ya que necesitan tuberías de retorno y algunos de los elementos son costosos.

APLICACIONES DE LA NEUMATICA a) Aplicaciones Móviles: Proporciona la energía para sostener y mover cargas enormes,

perforar, etc. Se aplica en los sistemas hidráulicos de las excavadoras, perforadoras de túneles, etc. b) Aplicaciones Industriales: Los sistemas hidráulicos se utilizan para transportar, posicionar, embutir, estampar, manipular y mecanizar elementos o materiales en los procesos de fabricación automatizados. Podemos encontrar ejemplos de sistemas hidráulicos en la industria de la minería y siderurgia, en plegadoras y prensas industriales, entre otras. c) Otras Aplicaciones: Podemos encontrar sistemas hidráulicos en aplicaciones automotrices, como, por ejemplo, el mecanismo de frenada de los automóviles, en los ascensores y gatos hidráulicos; en aplicaciones relacionadas con la medicina, por ejemplo, en instrumental quirúrgico y en la mesa de operaciones; en aplicaciones aeroespaciales, como los simuladores de vuelo; en aplicaciones militares y náuticas, etc.

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¿Qué significa y de dónde proviene el prefijo hidra? ¿Qué fluido transmisor de energía utiliza la hidráulica? ¿Por qué se emplean aceites minerales en lugar de agua en los sistemas hidráulicos de la industria? La prensa hidráulica es una aplicación directa de un conocido principio. ¿Cuál es este principio? Haz una breve explicación de este. 5. ¿Cuáles fueron los aportes de Joseph Bramah a la hidráulica?

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