Neumática Aire comprimido

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