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• Ricardo Madrigal

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1.1 Conceptos Básicos de la Neumática Neumatica: La neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un material elástico y por tanto, al aplicarle una fuerza, se comprime, mantiene esta compresión y devolverá la energía acumulada cuando se le permita expandirse, según la ley de los gases ideales. Las Valvulas: Los mandos neumáticos están constituidos por elementos de señalización, elementos de mando y un aporte de trabajo. Los elementos de señalización y mando modulan las fases de trabajo de los elementos de trabajo y se denominan válvulas. Los sistemas neumáticos e hidráulicos están constituidos por: -Elementos de información. -Órganos de mando. -Elementos de trabajo. Circuitos Neumaticos: Hay dos tipos de circuitos neumáticos. Circuito de anillo cerrado: Aquel cuyo final de circuito vuelve al origen evitando brincos por fluctuaciones y ofrecen mayor velocidad de recuperación ante las fugas, ya que el flujo llega por dos lados. Circuito de anillo abierto: Aquel cuya distribución se forma por ramificaciones las cuales no retornan al origen, es más económica esta instalación pero hace trabajar más a los compresores cuando hay mucha demanda o fugas en el sistema Fundamentos Fisicos El aire es una mezcla de gases cuya composición volumétrica es aproximadamente la siguiente: 78% Nitrógeno, 20% Oxígeno, 1% Hidrógeno, 1% Una mezcla de Dióxido de carbono (CO2), gases nobles (Helio, Neón, Argón), polvo atmosférico y vapor de agua. Su peso específico es de 1,293 Kg/m3 a 0ºC y una atmósfera (1,013 bar) de presión.

Es muy compresible, sensible a las variaciones de temperatura y se adapta perfectamente a la forma del recipiente que lo contiene. Es incoloro en masas normales y de color azulado en grandes volúmenes. Propiedades del Aire Elasticidad.- La presión ejercida en un gas se transmite con igual intensidad en todas las direcciones ocupando todo el volumen que lo engloba. Compresibilidad.- Un gas se puede comprimir en un recipiente cerrado aumentando la presión. Incoloro.- Sin color. Fluidez.- No ofrecen ningún tipo de resistencia al desplazamiento. Generación del aire comprimido sin limitaciones ya que la materia prima es sin costo. Fácil distribución, no precisa recuperación. Fácil de acumular en tanques o depósitos. Puede ser utilizado en ambientes explosivos o inflamables. No interfiere con el medio ambiente.

Tipos de Presiones: Existen varios tipos de presión. Las podemos clasificar de la siguiente manera: 1. Presión atmosférica. 2. Presión absoluta. 3. Presión relativa. Pero antes de tratar sobre las diferencias entre estas presiones, vamos a definir qué es la presión en si misma. La presión es el cociente entre la fuerza normal que incide sobre una superficie o cuerpo y el valor del cuerpo o la superficie. De esta forma obtenemos esta

fórmula: Principio de Pascal: Este principio nos dice que: el incremento de presión aplicado a una superficie de un fluido incompresible, contenido en un recipiente indeformable, se transmite con el mismo valor a cada una de las partes del mismo El principio de Pascal es la clave del funcionamiento de las prensas hidráulicas, un tipo de máquina se toma como base para la creación de frenos, elevadores y otros dispositivos que se utilizan en las industrias. 1.2 Conceptos Básicos de Hidráulica Hidraulica: La hidráulica es una rama de la mecánica de fluidos y ampliamente presente en la ingeniería que se encarga del estudio de las propiedades mecánicas de los líquidos. Todo esto depende de las fuerzas que se interponen con la masa y a las condiciones a que esté sometido el fluido, relacionadas con la viscosidad de este. Fluido.- estado de la materia que no presenta resistencia a la deformación. Bajo esta categoría se agrupan los líquidos y los gases. Propiedades de los Fluidos: Fuerza de gravedad.- se refiere a la fuerza gravitacional entre la Tierra y los objetos situados en su superficie o cerca de ella. Por lo regular se mide de acuerdo a la aceleración que proporciona a un objeto en la superficie de la Tierra. En el ecuador, la aceleración de la gravedad es de 9,7799 m/s2, mientras que en los polos es superior a 9,83 m/s2. El valor que suele aceptarse internacionalmente para la aceleración de la gravedad en cálculos que no requieren mucha precisión es de 9.81 m/s2.

Densidad y Peso Especifico Peso específico o peso volumétrico ( γ ), se define como el peso (W) de una unidad de volumen (Vol) de un fluido, es decir sustancia VISCOSIDAD La viscosidad es la oposición de un fluido a las deformaciones tangenciales. Un fluido que no tiene viscosidad se llama fluido ideal, en realidad todos los fluidos conocidos presentan algo de viscosidad, siendo el modelo de viscosidad nula una aproximación bastante buena para ciertas aplicaciones. Viscosidad dinámica (μ ).- es la propiedad de un fluido que determina su resistencia al esfuerzo cortante Bombas y sus tipos Son aparatos o sistemas mecánicos que sirven para añadir o extraer energía de un fluido (líquidos o gases). Se utiliza el termino bomba para la máquina que añade energía al fluido y más concretamente para el bombeo o impulsión de los fluidos a través de conducciones con una cierta presión Podemos clasificar las bombas en dos tipos, según su principio de funcionamiento

Características Químicas Acidez: Se refiere a la cantidad de acido libre que se encuentra en resinas, aceites y vinos que se determinan a través de la valoración con reactivo básico Basicidad: es un indicativo del nivel de degradación del aceite, aunque en sentido opuesto: la alcalinidad del aceite nuevo es alta, y va bajando según el aceite se degrada al ser neutralizados los ácidos que se forman por los aditivos alcalinos. Residuo carbonoso: El residuo carbonoso es la cantidad de material, en % de peso, que queda tras someter una muestra de aceite a evaporación y pirolisis (altas temperaturas). Nos orienta sobre la tendencia a la formación de depósitos carbonosos del aceite, si bien los resultados obtenidos en el laboratorio han de ser tomados con cautela

Principio de Bernoulli El principio de Bernoulli, también denominado ecuación de Bernoulli o Trinomio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una corriente de agua. Fue expuesto por Daniel Bernoulli en su obra Hidrodinámica (1738) y expresa que en un fluido ideal (sin viscosidad ni rozamiento) en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido.

1.3 Simbología y Normas Simbología Americana Neumática

Simbologia Europea Neumatica.

Simbologia Americana HIDRAUILICA.

Simbologia Europea HID.

Simbología Electrica

Normas de Hidraulica •

ANSI : Dimensiones de Tuberías

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ASTM: Materiales de Construcción

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DIN: Europea Referencia

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NOM: Norma Oficial Mexicana

El Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI, por sus siglas en inglés: American National Standards Institute) es una organización sin ánimo de lucro que supervisa el desarrollo de estándares para productos, servicios, procesos y sistemas en los Estados Unidos. B1.20.1 Roscas para tubería. General B1.20.3 Junta seca de roscas para tuberías. B16.1 Bridas y accesorios bridados de tubería en fundición de hierro. Clase25, 125 y 250 B16.3 Accesorios roscados en fundición de hierro maleable. Clase 150 y300. B16.4 Accesorios roscados en fundición gris. Clase 150 y 250. B16.5 Bridas y accesorios bridados de tubería (NPS ½" hasta 24"). Norma ASTM (AMERICAN SECTION OF THE INTERNACIONAL ASSOCIATION FOR TESTING MATERIALS )

Normas de Neumatica Cilindros normalizados según ISO 6432 Cilindros normalizados según ISO 21287 Cilindros según las normas ISO 15552 (ISO 6431, DIN ISO 6431, VDMA 24562), NFE 49003.1 y UNI 10290. Horquillas según ISO 8140 o DIN 71752 Horquillas articuladas según ISO 12240-4, serie de dimensiones K Calidad del aire comprimido según ISO 8573-1:2010 Manómetro de resorte elástico según EN 837-1 Manómetro de resorte encapsulado según EN 837-3. Depósitos de aire comprimido según norma 97/23/CE, 87/404/CEE y EN 286-1. 1.3 Ventajas y Desventajas de Hidraulica Y Neumatica:

Ventajas y Desventajas Neumática Ventajas: - Cambios instantáneos de sentido - Es muy económico (Gratis) - Es abundante e ilimitado - Se comprime fácilmente - No hace falta circuito de retorno - Puede ser almacenado y transportado en depósitos - No existen riesgos de explosión ni incendios Desventajas: - Produce ruido cuando se vierte al exterior, en algún caso puede resultar molesto. - El aire comprimido debe ser tratado antes de su utilización eliminando impurezas y humedad. - En circuitos muy extensos se producen pérdidas de cargas considerables. - Las presiones a las que trabajan normalmente, no permiten aplicar grandes fuerzas. Hidraulica: Ventajas: - Alto rendimiento en la transmisión (hasta un 90%). - Se puede regular de forma precisa la fuerza y velocidad ejercida. - Control a distancia de los elementos de mando. - Larga duración de los elementos hidráulicos debido a la auto lubricación. - Se pueden transmitir grandes fuerzas utilizando pequeños elementos. Desventajas: -Necesidad de circuito de retorno. - Velocidad: se obtienen velocidades bajas en los actuadores. - Golpe de ariete. - Coste: las bombas, motores, válvulas proporcionales y servo válvulas son caras. - Se puede producir una fuga de líquido a alta presión.