Observa y responde:
Las personas emplean diversas máquinas para realizar tareas que no son posibles de realizar con las manos. Los circuitos neumáticos (aire) e hidráulicos (agua, aceite); combinados con circuitos eléctricos nos permiten elevar cargas pesadas con un mínimo esfuerzo.
Actividad 1:Identifica cuál máquina emplea circuito neumático y cuál circuito hidráulico.
A)Hidráulico
http://gatosss.com/2305/gatos-hidraulicos-de-piso.html
B)Hidráulico
C)Neumático
http://www.directindustry.es/prod/cp/martillos-picadores-neumaticos-14315-1145329.html
¿Por qué sabes que usan aire o aceite?
Por que las herramientas neumáticas requieren de una conexión externa a un compresor que les brinde una presión de aire necesaria para realizar el trabajo, en cambio las herramientas hidráulicas requieren únicamente de un fluido en un recipiente cerrado donde ejercer la presión.
¿Ves el aire o el aceite de los circuitos?
No es visible debido a que se encuentran en recipientes cerrados erméticamente o es aire, el cual no es visible, pero se sabe que están allí porque ejercen una presión que facilita el trabajo.
Actividad 2:La fuerza del agua
En la imagen puedes ver un montaje de circuitos hidráulicos (con agua en este caso) empleados para levantar pesos (la lata de refresco llena de plomo).
Si se empuja el émbolo de algunas jeringas, la lata sube, pero al empujar el de otras, la lata no sube.
¿Qué jeringas permiten ejercer una mayor fuerza sobre la lata, las mas gruesas o las mas delgadas?
Rta:La más delgada.
Neumática:
Circuitos neumáticos:Para comprender estos circuitos los vamos a comparar su funcionamiento al de los circuitos eléctricos. Los circuitos neumáticos transfieren la fuerza por el aire a presión generada por un compresor; en cambio en los circuitos eléctricos los electrones se mueven por la energía generada por una pila.
Siguiendo este esquema, los circuitos neumáticos tienen tuberías por las cuales se deplaza aire comprimido, mientras que los electrones se mueven por cables en los circuitos eléctricos.
Construir un circuito neumático sencillo es complejo y caro, en el diseño se utilizan similadores (softwares) que tras haber hecho el modelo de su idea, empiezan a construir el circuito físico.
Magnitudes útiles en circuitos neumáticos:
La presión (P) es la fuerza por unidad de superficie que ejerce en el aire.
El artefacto utilizado para medir la presión se llama manómetro y la unidad utilizada es el bar; la unidad internacional de presión es el Pascal (Pa); 1Pa=1N/m2, 1 bar=10\5Pa.
El caudal (Q) es el volumen (v) de fluido que pasa en el segundo en una tubería, si se coloca un caudalímetro en una tubería, esta nos indicará un valor numérico expresado en Litros por segundo (L/s).
http://tecnosystemas.files.wordpress.com/2014/03/neumc3a1tica-e-hidrc3a1ulica5.pdf
Elementos de un circuito neumático:
Compresor:Se encarga de inyectar aire a presión en las tuberías del circuito neumático. Suministra presión y caudal.
Unidad de mantenimiento:Acondiciona el aire para que cause el menor daño posible en las tuberías y los actuadores; incluye:
Filtro:Impide el paso de agua condensada.
Regulador de presión:Estabiliza los impulsos procedentes del compresor.
Lubricador:Es arrastrado por aire comprimido hasta las piezas móviles de las válvulas y los actuadores para disminuir su desgaste.
Cilindro de simple efecto:Es el actuador neumático más básico que consta de un émbolo inmerso en un cilindro, que está obligado a permanecer en contacto con la base del cilindro debido a la acción de un muelle, cuando entra aire comprimido en el mismo, el piston es obligado a salir del muelle, se utiliza en operaciones de levantamiento, sujeción de piezas, entre otras.
Válvulas distribuidoras:Son elementos de control; se caracterizan por:
-Número de estados:Posiciones en la que puedan estar.
-Modo de funcionamiento:Manera en la que pasan de un estado a otro.
-Número de vías:Orificios que poseen.
Tuberías:Deben ofrecer baja resistencia al paso del aire, pueden ser rígidas (cobre o acero) o flexibles (goma reforzada con una malla metálica).
Compresor utilizado en obras públicas
http://www.pkmn.es/test/wp-content/uploads/2009/08/maq_compresor.jpg
Suelen estar ubicados en el exterior debido al ruido que generan y porque mientras más puro sea el aire que capte, mayor tiempo tendrá de vida útil.
Símbolo simplificado del manómetro
http://www.portaleso.com/usuarios/Toni/web_simbologia_neuma/simbolos_neumatica_indice.html
Hidráulica:En estos circuitos, el elemento que transmite la fuerza es un fluido (puede ser agua o aceite) que aplica la presión a través de las tuberías; se encuentra presente en automóviles, máquinas, entre otras.
Los componentes de esta clase de circuitos son similares a los utilizados por los circuitos neumáticos, sin embargo, el fluido es suministrado a una presión determinada por un grupo motriz que se compone de:
-Depósito -Bomba
-Conjunto de tuberías -Motor eléctrico de
y válvulas accionamiento
El principio de Pascal:Un cambio de presión aplicado a un fluido en reposo dentro de un recipiente se transmite sin alteración a cualquier punto del fluido. Además, es el mismo en todas las direcciones y actúa mediante fuerzas perpendiculares a las paredes que lo contienen.
Ejemplos:
Prensa hidráulica de 6 tons.
http://articulo.mercadolibre.com.mx/MLM-443883009-prensa-hidraulica-de-6-ton-omm-_JM
Freno de auto
http://www.alvolante.info/espaciodelconsumidor/la-importancia-de-saber-frenar-un-auto/
Gato hidráulico
http://gatosss.com/2305/gatos-hidraulicos-de-piso.html
Ley de continuidad:El caudal de un fluido incomprensible se mantiene constante en los circuitos hidráulicos que tengan componentes conectados en serie.
Un ejemplo de esto es la manguera, si se aprieta un extremo de la misma, el agua saldrá a mayor velocidad, y cuando aumenta la velocidad, disminuye la presión soportada por las paredes de la tubería por la que circula.
