CIRCUITOS HIDRAULICOS Y NEUMATICOS BASICOS Y
PROPORCIONALES
CARACTERISTICAS, CONSTITUCION Y FUNCIONAMIENTO DE LOS ELEMENTOS
QUE INTEGRAN LOS CIRCUITOS DE HIDRAULICA Y NEUMATICA:
- Objetivos: Conocer los circuitos básicos de uso común en neumática y/o
hidráulica.
- Saber distinguir los distintos elementos que
componen un circuito neumático/hidráulico y su función dentro del mismo.
- Saber interpretar un plano neumático y/o
hidráulico, deduciendo el funcionamiento del circuito y la función que los
distintos elementos desempeñan en el circuito.
- Conocer y saber usar la nomenclatura usada para
numerar los distintos elementos de un circuito neumático/hidráulico
- Diseñar un circuito neumático/hidráulico a partir
de unas especificaciones dadas.
GENERADORES
DE PRESIÓN: (bombas)
Características_: Para producir el aire
comprimido se utilizan compresores que elevan la presión del aire al
valor de trabajo deseado. La presión de servicio es la suministrada por el
compresor o acumulador y existe en las tuberías que recorren el circuito. El
compresor normalmente lleva el aire a un depósito para después coger el
aire para el circuito del depósito. Este depósito tiene un manómetro
para regular la presión del aire y un termómetro para controlar la
temperatura del mismo. El filtro tiene la misión de extraer del aire
comprimido circulante todas las impurezas y el agua (humedad) que tiene el aire
que se puede condensar. Todos estos componentes se llaman circuito de control.
Funcionamiento_: Absorben
energía mecánica en el eje y proporcionan energía hidráulica aun líquido que
bombean por una tubería (con accesorios)Su aplicación es muy diversa, para la
impulsión de toda clase de líquidos.
En general actúan en dos fases:
• Aspiración: elevando el líquido desde su nivel
hasta la bomba, por
medio de la tubería de aspiración. La
bomba ejerce un vacío con el fin
de que el líquido pueda subir por la
tubería de aspiración impulsada por
la presión atmosférica
• Impulsión: conducción del líquido desde la
bomba hasta su destino, por
medio de la tubería de impulsión. En esta
fase la bomba ejerce la
resión
necesaria para que el líquido se traslade a lo largo de la tubería.
VÁLVULAS:
Caracteristicas_: Las válvulas son
elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así
como la presión o el caudal del fluido enviado por una bomba hidráulica o almacenado
en un depósito.
Las posiciones de
las válvulas distribuidoras se representan por medio de cuadrados. La cantidad
de cuadrados yuxtapuestos indica la cantidad de posiciones de la válvula
distribuidora.
Funcionamiento_: El funcionamiento se
representa esquemáticamente en el interior de las casillas (cuadros).Las líneas
representan tuberías o conductos. Las flechas, el sentido de circulación del
fluido. Las posiciones de cierre dentro de las casillas se representan mediante
líneas transversales. La unión de conductos o tuberías se representa mediante
un punto. Las conexiones (entradas y salidas) se representan por medio
de trazos unidos a la casilla que esquematiza la posición de reposo o
inicial .
La otra posición se
obtiene desplazando lateralmente los cuadrados, hasta que las conexiones
coincidan. Las posiciones pueden distinguirse por medio de letras minúsculas a,
b, c... y 0. Las salidas (al exterior) y entradas de aire se representan
mediante un triangulo.
Para activar la válvula (que cambie de posición se puede hacer manualmente (como un pulsador) o de otras formas (eléctricamente, neumáticamente (una flecha),etc).
Para activar la válvula (que cambie de posición se puede hacer manualmente (como un pulsador) o de otras formas (eléctricamente, neumáticamente (una flecha),etc).
La selectora
cuando el aire entra por X sale por A pero no puede salir por Y. Si entra
por Y sale por A pero no puede salir por X.
CANALIZACIONES:
Características: Los
conductos abiertos, no solamente son todas las corrientes naturales y canales
artificiales, sino también todas las formas de conductos cerrados que escurren
parcialmente llenos.
Funcionamiento: Las
canalizaciones se encargan de llevar la presión generada por la bomba a los
diferentes receptores, se caracterizan por que son tuberías rígidas y
metálicas, que se convierten en flexibles cuando pasan del bastidor a los
elementos receptores de presión. Estas partes flexibles se llaman “ latiguillos
“ y absorben las oscilaciones de las ruedas durante el funcionamiento del
vehículo. El ajuste de las tuberías rígidas o flexibles se realiza
habitualmente con acoplamientos cónicos, aunque en algunos casos la
estanqueidad se consigue a través de arandelas deformables (cobre o aluminio).
ACTUADORES:
Caracteristicas: Los actuadores son dispositivos
capaces de generar una fuerza a partir de líquidos, de energía eléctrica y
gaseosa. El actuador recibe la orden de un
regulador o controlador y da una salida necesaria
para activar a un elemento final de control como lo son las válvulas. Los
actuadores hidráulicos requieren demasiado equipo para suministro de energía,
así como de mantenimiento periódico.
Funcionamiento: El actuador recibe la orden de un
regulador o controlador y da una salida necesaria para activar a un elemento
final de control como lo son las válvulas. Pueden ser hidráulicos, neumáticos o
eléctricos.
Los
actuadores hidráulicos se emplean cuando lo que se necesita es potencia, y los
neumáticos son simples posicionamientos. Sin embargo, los hidráulicos requieren
demasiado equipo para suministro de energía, así como de mantenimiento
periódico. Por otro lado, las aplicaciones de los modelos neumáticos también
son limitadas desde el punto de vista de precisión y mantenimiento.
ACUMULADORES:
Caracteristicas: Un acumulador es una especie de depósito capaz de almacenar una
cierta cantidad de fluido con presión, para auxiliar al circuito hidráulico en
caso de necesidad.
El fluido al entrar dentro de un
acumulador levanta un peso, comprime un muelle o comprime un gas, por éstos
posibles motivos, el acumulador puede almacenar el fluido bajo una presión y
también, esta es la causa que existan varios tipos de acumuladores. Los más
usados son los de membrana y los de vejiga.
Funcionamiento: Los acumuladores son cámaras de
almacenamiento que contienen fluido hidráulico. El fluido es bombeado dentro
del acumulador por una bomba hidráulica con una válvula de una sola vía. El
acumulador tiene otra válvula que puede abrirse para dejar que el fluido salga
al resto del sistema hidráulico. El acumulador mismo está bajo presión
constante. En los acumuladores de gas, una vejiga de gas presurizado presiona
contra una vejiga hidráulica. Cuanto más se llena la vejiga, más presiona
contra el gas, incrementando la presión.
Un
acumulador de resorte funciona de manera similar, excepto que un gran resorte o
resortes presionan contra la vejiga para comprimirla. En un acumulador de peso
elevado, el fluido hidráulico es bombeado dentro de un pistón grande con un
peso en la parte superior. Este peso ejerce una fuerza constante, que presiona
hacia abajo el fluido y lo comprime cuando se llena y vacía.
BOTELLAS DE NITROGENO SECO:
¿Cómo se utiliza nitrógeno seco para purgas?
Nitrógeno seco puede ser suministrado a un equipo a través de purgas (ventilación de gas de purga) o más eficazmente a través de una purga de presión de un solo punto.
¿Por qué el uso de nitrógeno?
Nitrógeno es un gas seco generalmente fiable que es económico, seguro (cuando se utiliza correctamente) y químicamente inerte con la mayoría de los metales y materiales.
¿Qué es una purga con nitrógeno?
Es un método o manera de remover humedad o vapor de agua para crear un ambiente seco dentro de un sistema o equipo.
Fuentes de nitrógeno
Nitrógeno seco puede ser suministrado de fábricas criogénicas y de generadores de nitrógeno.
Funcionamiento: Hoy en día, nitrógeno es utilizado en una multitud de usos, incluyendo:
- Gas de cubrimiento para uso en
tanques con materiales inflamables o tóxicos
- Gas de cubrimiento en procesos
de reducción de metal
- Proceso de purgar equipo
- Usos médicos
- Congelación de tierra antes de
excavar
- Varios usos secundarios de
nitrógeno en gas o líquido
- Congelación de comida
- Terminado de productos de
caucho
- Enfriamiento en plantas de
helio y hidrógeno
- Fragmentación de chatarra
- Industria electrónica
Los usos más
comunes de gas de nitrógeno probablemente son para uso en purgas y como gas de
cubrimiento. Tanques llenos de líquido de hidrocarbono tienen espacio de vapor
en la parte superior del tanque, el cual colecta vapores de hidrocarbono. En
tanques atmosféricos, aire puede ser captado cuando el tanque se esté vaciando
y puede ser fácil que se encienda a causa de estática eléctrica o fricción.
Purgar el espacio de vapor con nitrógeno puede prevenir que esto suceda.
VALVULAS LIMITADORAS Y DISTRIBUIDORAS:
Válvulas de acción directa
Estas válvulas son de muchos tipos. Las más sofisticadas, montadas en los circuitos de potencia, permiten un caudal máximo de salida de 150 litros /minuto, bajo una presión de apertura de 200 bar. Sin embargo, es
aconsejable utilizarlas para aplicaciones de potencia más modestas para reducir el calentamiento del fluido. Estas válvulas aseguran igualmente y con muy buen rendimiento, la protección de los receptores.
Válvulas de limitación de presión pilotadas
Una válvula de limitación de presión pilotada puede estar constituida
según se indica en la figura.
Funcionamiento:
Válvulas distribuidoras: Su
función es dirigir el flujo por el circuito según nos convenga. Alimentan a los
actuadores y a otras válvulas.
Válvulas de cierre: Impiden el paso de
fluido en un sentido, permitiendo la libre circulación en el sentido contrario.
Válvulas de flujo: Permiten modificar
la velocidad de un actuador.
Válvulas de presión: Limitan la
presión de trabajo en el circuito, actuando como elemento de seguridad. A su
vez se pueden clasificar en:
- Válvulas limitadoras, cuando se
supera un determinado valor de presión descargan el circuito.
- Válvulas reductoras, limitan o
reducen la presión. En ocasiones un determinado componente del circuito
necesita, para su correcto funcionamiento una presión inferior a la del
fluido, en esta situación se utilizaría una válvula reductora.
REGULADOR AUTOMATICO: (Electrónico de Bombas y
Motores)
Características: Este tipo de
regulador actúa en función de la presión de transferencia que le comunica una
bomba de engranajes acoplada al árbol de levas de la bomba de inyección. Como
fluido hidráulico se emplea el propio combustible que llega al colector común
de alimentación de los elementos de la bomba.
El conjunto está formado por un cuerpo de regulación, acoplado a la
bomba de inyección por el lado del accionamiento de la cremallera de mando,
dentro del cual van instalados tres cilindros hidráulicos que se comunican
entre si. Estos cilindros son los encargados de efectuarla regulación entre la
velocidad de régimen mínima y máxima en el motor, en función de la presión que
manda la bomba de transferencia (11) y el posicionado del pedal acelerador.
Funcionamiento: Enciende y apaga la bomba en función de la apertura
o el cierre de la llave. Para la bomba en caso de que falte agua. Reduce y
mantiene constante la presión durante su utilización. Elimina los efectos del
golpe de ariete.
En la
parte superior del regulador va montado el cilindro de accionamiento (C1), en
cuyo interior se desplaza un embolo (1) unido, por medio del vástago (4), a la
corredera que regula el caudal en los elementos de la bomba. Este embolo se
mantiene en posición de reposo (mínimo consumo) por la acción del resorte (5).
En la zona inferior del regulador va situado el cilindro de mando (C2), en
donde se desplaza el embolo (2), unido por el vástago (6) al pedal del
acelerador. En el lateral de este cilindro va acoplada una válvula de descarga
(7) que regúlala presión en el interior de los cilindros. En la cabeza del
cilindro existe una válvula de paso (8), que se mantiene cerrada por medio del
resorte (9) cuando el motor no funciona o sobrepasa el límite de mínima
velocidad. El cilindro de regulación (C3) está formado por un embolo (3) unido
a la válvula (8), el cual lleva un orificio de paso (10) que controla la
presión en ambas cámaras del cilindro.
CONDUCCIONES:
(Cañerías)
Rígidas: Las tuberías rígidas se emplean para alta y
baja presión. El material empleado en la fabricación depende de la presión que
soporten:
-Las tuberías de acero estirado en frío se emplean para canalizaciones
de alta presión.
-El cobre, aluminio y plásticos se emplean en tuberías de baja presión.
usos para estos tipos de tuberías son
dados por la capacidad de movimientos de éstas, sin restar ventajas a la
instalación en cuestión; las instalaciones de gas, tomas domiciliarias, aparatos
de refrigeración y aire acondicionado son solamente algunas formas de su uso,
sin embargo en cualquier instalación que requiera de movilidad o en donde se
requieren de curvados especiales, las tuberías de cobre están presentes.
Flexibles: Una tubería o cañería es
un conducto que cumple la función de transportar agua u otros fluidos. Se suele
elaborar con materiales muy diversos. Cuando el líquido transportado es petróleo, se utiliza la
denominación específica de oleoducto. Cuando el fluido
transportado es gas, se utiliza la
denominación específica de gasoducto. También es
posible transportar mediante tubería o nada materiales que, si bien no son un
fluido, se adecúan a este sistema: hormigón, cemento, cereales, documentos
encapsulados,
