Hidráulica y Neumática para 4ºESO de Tecnología

1. •1.- Mecánica de Fluidos
•2.- Componentes de los Sistemas
Hidráulicos y Neumáticos
•3.- Sistemas Neumáticos
•4.- Sistemas Hidráulicos

2. 1.- MECÁNICA DE FLUIDOS
Es la parte de la Física que se ocupa del comportamiento de los
fluidos en reposo o en movimiento, así como de las
aplicaciones y de los mecanismos que utilizan fluidos.
La Estática de Fluidos o Hidrostática se ocupa de los fluidos en
reposo.
La Dinámica de Fluidos trata de los fluidos en movimiento.
La Hidrodinámica estudia el flujo de líquidos o de gases a baja
velocidad (incompresibles).
La Aerodinámica se ocupa del comportamiento de los gases a
grandes velocidades y presiones (compresibles).
Aplicaciones: Propulsión a chorro (turbinas, compresores y
bombas), Hidráulica (utilización en ingeniería de la presión del
agua y del aceite) y Neumática (utilización en ingeniería del
aire comprimido).

3. 2.- COMPARACIÓN de COMPONENTES de los
SISTEMAS HIDRÁULICOS y NEUMÁTICOS
Circuito Eléctrico Circuito Hidráulico Circuito Neumático
ELEMENTO Electrones Agua / Aceite Aire
GENERADORES Pilas y Bomba Compresor
Alternadores
TRANSPORTE Cables e Hilos Tuberías Tuberías
MANDO Y Interruptores Válvulas Válvulas
CONTROL
ACTUADORES Bombilla Cilindros Cilindros
PROTECCIÓN y Fusibles y Filtro, Válvula Secador, Filtro,
MANTENIMIENTO Tableros de Alivio, Lubricador,
Diferenciales Depósito Válvula de
Escape y
Silenciador

4. 2.- COMPARACIÓN de COMPONENTES de los
SISTEMAS HIDRÁULICOS y NEUMÁTICOS

5. 3.- SISTEMAS NEUMÁTICOS
3.1.- El Compresor: proporciona el aire a presión al circuito.
•Compresor Alternativo: mecanismo de sistema biela-manivela.
Carga el aire al bajar el pistón, y lo comprime al subir.
•Compresor Rotativo: consta de una cámara de compresión y un
rotor. Al girar el rotor, el compresor aspira el aire y lo comprime
en la cámara.

6. 3.- SISTEMAS NEUMÁTICOS
3.2.- Las Tuberías: suelen ser de acero o latón. Se unen
mediante soldadura o con roscas de acero o plástico. La línea
de circulación del aire debe estar inclinada 1,5º en el sentido de
circulación.

7. 3.- SISTEMAS NEUMÁTICOS
3.3.- Válvulas: permiten o impiden la entrada del aire.
•Válvulas Distribuidoras: Dispositivos que distribuyen la entrada
y la salida del fluido de los cilindros. Se caracterizan por dos
números que indican el número de vías de las que consta y las
posiciones de conmutación que pueden adoptar. La vía de
alimentación se designa por P, los de trabajo A, B, y los
escapes R, S.
2 Vías y 2
posiciones

8. 3 Vías y 2 posiciones
5 Vías y 2 posiciones

9. •Válvulas de Bloqueo:
•Válvulas de Bloqueo: Dispositivos que bloquean el flujo en una
determinada dirección y/sentido, bloqueando los pasos
Válvula Válvula de Válvula
Antirretorno Simultaneidad Selectora
Permite el paso del aire en Solamente se Permite la salida
un sentido y lo impide en el permite la salida del del aire cuando
sentido contrario aire cuando están están activas una
activas las dos de las dos entradas
entradas X e Y XeY

10. Válvula Reguladora de Flujo: Permite controlar el paso del aire
en un sentido (1-2), mientras que en el sentido contrario (2-1) el
aire circula libremente.

11. 3.- SISTEMAS NEUMÁTICOS
3.4.- Actuadores: son los encargados de transformar la energía
neumática en energía mecánica.
•Motores: energía mecánica de rotación en torno a un eje.
•Cilindros: energía mecánica de traslación lineal de vaivén
Cilindro de Simple Efecto Cilindro de Doble Efecto
El aire comprimido realiza trabajo en un solo El aire comprimido realiza trabajo en
sentido los dos sentidos
Tiene una única vía Tiene dos vías, una por cada sentido
El retorno del émbolo lo realiza un muelle o No necesita muelle
una fuerza exterior

12. 3.- SISTEMAS NEUMÁTICOS
3.5.- Protección y Mantenimiento: Son elementos que protegen
al circuito de sobrepresiones, prolongan su durabilidad y
permiten obtener mayor rendimiento.
•Secador: Formado por un material poroso que reduce la cantidad de
vapor de agua en el aire.
•Filtro: Formado por un sistema de centrifugado que
separa las impurezas del aire e impide que lleguen al circuito.
•Lubricador: Añade por efecto espray una nube de partículas de aceite
al fluido, para disminuir la fricción.
•Válvula de Escape: Expulsa aire al exterior cuando la
presión alcanza el límite permitido.
•Silenciador: Es una “capucha” situada a la salida del
circuito, y que disminuye el estampido del aire al salir al exterior.

13. 4.- SISTEMAS HIDRÁULICOS
Los circuitos hidráulicos no utilizan aire sino un líquido que
apenas se comprime al ser sometido a presiones elevadas, y
que permite intensificar la fuerza. Por lo general, se trata de
aceite mineral. Por eso también se les conoce como Circuitos
Oleohidráulicos.
Los mecanismos hidráulicos se
fundamentan en el Principio de
Pascal:
“La presión ejercida en un punto
cualquiera de una masa líquida se
transmite íntegramente en todas
las direcciones y sentidos a todos
los restantes puntos del líquido”

14. 4.- SISTEMAS HIDRÁULICOS
Una aplicación importante del principio de Pascal es la
Prensa Hidráulica: Podemos levantar un peso F2 colocado sobre
el émbolo S2, ejerciendo una fuerza F1 sobre S1. Cuando
dejamos de ejercer esta fuerza, el peso volverá a bajar a su
situación de reposo.
P 1 = P2
F1/S1 = F2 / S2

15. 4.- SISTEMAS HIDRÁULICOS
Los circuitos hidráulicos utilizan los mismos elementos que los
circuitos neumáticos, pero pueden trabajar a presiones
mayores y, por lo tanto, desarrollar fuerzas más intensas.
También son más silenciosos.
Como contrapartida, cabe destacar que emplean un elemento
contaminante y costoso como es el aceite, con el cual no se
pueden conseguir la velocidad de movimientos que alcanzan los
circuitos neumáticos.

16. 4.- SISTEMAS HIDRÁULICOS
4.1.- Bomba Hidráulica: Se encarga de proporcionar la energía
al fluido. Gracias a la bomba, el fluido situado inicialmente en el
depósito es sometido a elevada presión e impulsado a lo largo
del circuito. La Bomba de Engranajes es la más sencilla en su
composición y la más económica, aunque su rendimiento no es
el deseable.

17. 4.- SISTEMAS HIDRÁULICOS
4.2.- Protección y Mantenimiento: Son elementos que protegen
al circuito de sobrepresiones, prolongan su durabilidad y
permiten obtener mayor rendimiento.
•Filtro: Formado por un sistema de rejillas
que impide que las impurezas del fluido
lleguen al circuito.
•Válvula de Alivio: Expulsa aceite al
exterior cuando la presión alcanza el
límite permitido.
•Depósito: Se dispone a la salida del
circuito y permite su reutilización y evita
la contaminación mediante el vertido de
residuos.