Neumática Aire Comprimido

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Neumática  n  n  Neumática: trata sobre los fenómenos y  aplicaciones de la sobrepresión o depresión del aire.  Sistemas neumáticos:  compresor  aire  aire atmosférico  acondicionamiento  aire  distribución  mando y control  actuadores  neumáticos  Departamento de Ingeniería Mecánica  Neumática y oleohidráulica  Aire comprimido n  Ventajas:  El aire es abundante y de coste nulo.  n  Se transforma y almacena fácilmente.  n  Es limpio, no contamina y carece de problemas  de combustión con la Tª.  n  n  Inconvenientes:  Regulación no constante.  n  Los esfuerzos de los actuadores neumáticos son  limitados.  n  Departamento de Ingeniería Mecánica  Neumática y oleohidráulica  1  CONCEPTOS BÁSICOS SOBRE MECÁNICA  DE FLUIDOS  n Presión  n Caudal  n Potencia neumática  Departamento de Ingeniería Mecánica  Neumática y oleohidráulica  Presión P =  n  F  dF  ;  P=  S dS  Presión atmosférica es igual al peso por unidad de  superficie de la columna de aire comprendida entre esta  superficie y la última capa de la atmósfera.  bar  aire comprimido  presión  2  presión relativa  1  pr esión atmosférica  presión absoluta  depresión  vacío  0  presión absoluta  Departamento de Ingeniería Mecánica  Neumática y oleohidráulica  2  Presión  n  Fuerza de avance de un émbolo:  F = pabs × S - patm × S = ( pabs - patm ) × S = pr  × S n  Presión relativa=presión de trabajo o efectiva o  manométrica.  n  CETOP (Comité Europeo de Transmisiones  Oleohidráulicas y Neumáticas): una presión debe  entenderse como manométrica si no se  advierte lo contrario.  Departamento de Ingeniería Mecánica  Neumática y oleohidráulica  Presión n  Unidades S.I.: N/m 2  n  CETOP recomienda:  1 bar = 10 5  N/m 2  = 10 5 Pa  n  1 bar ª 1 atm ª 1 kp/cm 2  n  Unidades británicas: p.s.i (libra por pulgada  cuadrada)  Departamento de Ingeniería Mecánica  Neumática y oleohidráulica  3  Caudal  n  Cantidad de fluido que atraviesa una  sección dada por unidad de tiempo.  másico: S.I.: kg/s  caudal  volumétrico: S.I.: m 3 /s  l/min ó m 3 /hora  A.N.R. (Atmósfera Normal de Referencia): N  Departamento de Ingeniería Mecánica  Neumática y oleohidráulica  Potencia neumática n  Fuerza por velocidad  n  Para un cilindro:  W = F × v = ( P × S ) × (Q / S ) = P × Q watios  N/m 2  m 3 /s  Departamento de Ingeniería Mecánica  Neumática y oleohidráulica  4  Leyes fundamentales de los gases  perfectos  n  Características esenciales del estado gaseoso:  n  La presión de un gas en equilibrio es la misma en todos los  puntos de la masa.  n  La densidad de un gas depende de su presión y temperatura.  n  La masa de un gas presenta una resistencia prácticamente nula a  los esfuerzos de corte.  Departamento de Ingeniería Mecánica  Neumática y oleohidráulica  Leyes fundamentales de los gases  perfectos n  LEY DE BOYLE­MARIOTTE:  T = cte ® P1 × V1 = P2 × V2  n  LEY DE CHARLES­GAY LUSSAC:  V1 V 2  =  T1 T2   n  LEY DE LOS GASES IDEALES:  P = cte ® P ×V = n × R × T Departamento de Ingeniería Mecánica  Neumática y oleohidráulica  5  Procesos termodinámicos n  Procesos isobáricos  P  p  P=cte  W=P.ΔV  V 1  n  V 2  V  Procesos isotérmicos  P  P.V=cte  W=P.V.ln(V 2 /V 1 )  P 1  P 2  V 1  V 2  V  Departamento de Ingeniería Mecánica  Neumática y oleohidráulica  6