Hidráulica.

Conceptualmente la hidrálica se puede definir de varias maneras, siempre dependiendo del contexto en que la usemos. Si la empleamos dentro del contexto de la mecánica de los fluidos, podemos decir que la hidráulica es la parte de la física que estudia el comportamiento de los fluidos. La palabra hidráulica proviene del griego, Hydor, y trata de las leyes que están en relación con el agua.

Cuando tratamos de un fluido como el aceite deberiamos hablar de oleohidráulica, pero no es así, normalmente empleamos el vocablo hidráulica para definir a una tecnología de ámbito industrial que emplea el aceite como fluido y energía, y que está en estrecha relación, con las leyes de la mecánica de los fluidos. Por si fuera poca la confusión, además, tenemos dos vocablos más, hidrostática e hidrodinámica. La hidrostática trata sobre las leyes que rigen a los fluidos en su estado de reposo. La hidrodinámica trata sobre las leyes que rigen sobre los fluidos en movimiento. Los dos vocablos se engloban dentro de la materia de la mecánica de los fluidos. Estos dos vocablos también se utilizan en neumática para explicar el comportamiento del aire comprimido.

Características de la hidráulica.

Como todo, la hidráulica tiene sus ventajas y sus inconvenientes, su lado positivo y su lado negativo. Respecto a lo positivo podemos decir que la hidráulica al utilizar aceites es autolubricante, el posicionamiento de sus elementos mecánicos es ajustado y preciso,a causa de la incomprensibilidad del aceite el movimiento es bastante uniforme, transmite la presión más rápido que el aire comprimido, puede producir más presión que el aire comprimido. Éstas serían las características positivas más relevantes.Entre las negativas tenemos que destacar su suciedad, es inflamable y explosiva, es sensible a la contaminación y a las temperaturas, sus elementos mecánicos son costosos, el aceite envejece o sufre desgaste, tiene problemas de cavitación o entrada de aire, puede sufrir bloqueo.

Uso de la tecnología hidráulica.

El uso de la tecnología hidráulica es muy variado, no solamente la podemos encontrar en el ámbito industrial sino también en otros ámbitos, incluso relacionados con la vida diaria.Se emplea en la construcción, sobretodo relacionado con lo fluvial, ya sean compuertas, presas, puentes, turbinas, etc. También se utiliza en automóviles (pequeños cilindros para levantar el capó, etc), grúas, maquinaria de la construcción y de la pavimentación, en trenes de aterrizaje de aviones, en timones de barcos y aviones, etc. Ésto solo son algunos ejemplos, pero la realidad es que la tecnología hidráulica es muy utilizada.

Desde esta sección de la web, tenéis acceso a toda la teoría relevante para el estudio de la hidráulica u oleohidráulica.

Simbología hidráulica.

Tanto en la temática de la neumática como en la temática de la hidráulica, existen una serie de organismos nacionales e internacionales que se encargan por velar de la normalización simbólica. Dichos organismos han creado una serie de sistemas de normalizaciones, las más importantes son:

1. International standarsdising organization. ISO.

2. Verein deutscher maschineb au anstalten. Alemania. VDMA.

3. Comité europeo de transmisiones oleodinámicas y neumáticas. CETOP.

Como he mencionado, éstas tres son las más usadas, ya que tienen bastante similitud. Pero existen otras dos a tener en cuenta y que son americanas:

1. Joint industry conference. JIC

2. American standardising association. ASA

De todos modos, un símbolo tiene una información limitada, es decir, nos indicará solamente la función de lo representado. En cambio, no nos dará información de su tamaño, por ejemplo. Por este motivo, los esquemas incluyen informaciones adicionales. Por poner ejemplos, el caudal, el tipo de tubería, la clase de racor, potencia, presión, etc. Una información que es vital para el técnico encargado de realizar la instalación y su mantenimiento.

Componentes hidráulicos

La tecnología hidráulica está en una fase muy desarrollada si la comparamos con la tecnología neumática. A pesar de ello, continuamente se siguen desarrollando nuevos componentes, con mejores calidades y cualidades. En esta web nos limitaremos solamente a aquellos componentes que estén relacionados con el ámbito industrial.Los elementos o componentes que acostumbran a llevar las instalaciones hidráulicas son: la bomba hidráulica, el motor hidráulico, el depósito, diversas clases de válvulas, cilindros o mal llamados pistones, filtros, acumuladores, manómetros, termómetros, termostatos, detectores y visualizadores de nivel de fluido, refrigeradores, calentadores y caudalímetros. Después tendriamos diverso material, no menos importante, como pueden ser los racors que se emplean, los

diversos tipos de tuberias y los diferentes tipos de aceites utilizados como fluido.Desde esta sección tenéis acceso a todo el material que explican para que sirven éstos componentes y su funcionamiento. Sin embargo, por su importancia, he querido crear secciones específicas para explicar las bombas hidráulicas, los cilindros hidráulicos, los motores hidráulicos y las válvulas o distribuidores hidráulicos.

Válvulas hidráulicas.

Las válvulas en hidráulica tienen varios cometidos, según la funcionalidad que tengan se les denomina de una manera u otra, además de esto, se las puede subclasificar. Por este motivo, se ha diseñado una sección exclusivamente para explicar todas las válvulas y sus diferentes categorías.

Para empezar vamos a clasificarlas:

1. Válvulas distribuidoras. Son las encargadas de dirigir el flujo según nos convenga. También pueden influir en el arranque de receptores, como pueden ser los cilindros; y gobernar a otras válvulas.

2. Válvulas de presión. También llamadas válvulas limitadoras de presión. Se les llama de esta forma porque limitan la presión de trabajo en el circuito, limitan la presión de la bomba y pueden funcionar como elemento de seguridad. Dependerá de la subclasificación.

3. Válvulas de cierre. Este tipo de válvula tiene como objetivo impedir el paso de fluido hacia un sentido, mientras permite la libre circulación de fluido en el sentido contrario al obstruido.

4. Válvulas de flujo. Cuando deseamos variar la velocidad de un actuador, cilindro, etc, recurriremos siempre a las válvulas de flujo.

Como ya hemos avanzado, cada categoría se puede subclasificar más todavía, algo que hacemos desde esta sección.

Símbolos de válvulas distribuidoras.

Las válvulas distribuidoras tienen muchos símbolos. Aquí dejo unos ejemplos para que los podáis ver:

Símbolo de una válvula 4/2.

Símbolo de una válvula 4/3.

Símbolo de una válvula 4/4.

Símbolo de una válvula 6/3.

Accionamiento de las válvulas distribuidoras.

El accionamiento de las válvulas distribuidoras se puede realizar de forma manual y mecánica. Cuando decimos accionamiento mecánico, nos podemos referir a un accionamiento por algún dispositivo mecánico, hidráulico o neumático. El símbolo siempre vendrá dibujado en el cuerpo de la válvula.

Símbolo general de accionamiento manual.

Símbolo de accionamiento tipo pulsador.

Símbolo de accionamiento tipo palanca.

Símbolo de accionamiento tipo pedal.

Símbolo de accionamiento por electroimán.

Símbolo de accionamiento por electroimán de dos bobinas.

Símbolo de accionamiento por presión.

Símbolo de accionamiento por depresión.

Símbolo de accionamiento por diferencial de presión.

Símbolo de accionamiento por presión.

Símbolo de accionamiento por depresión.

Símbolo de accionamiento neumático.

Símbolo de accionamiento hidráulico.

Símbolo de accionamiento por pulsador.

Símbolo de accionamiento por resorte.

Símbolo de accionamiento por roldana.

Bombas hidráulicas

Al contrario de lo que muchos piensan, las bombas hidráulicas no son capaces de generar una presión, solamente suministran un caudal, lo más constante posible, al circuito. La presión aparece cuando el caudal suministrado por la bomba tiene

que vencer algún tipo de resistencia. Lo que sí es cierto, es que la bomba hidráulica tiene que ser capaz de trabajar a presiones altas u óptimas. La bomba aspira el fluido que le llega (retorno) del circuito a una presión y tiene que trabajar con esa presión, pero no genera dicha presión.Las bombas hidráulicas pueden ser puestas en servicio de forma manual o con un motor eléctrico, generalmente trifásico, aunque también podemos encontrarnos motores de corriente continua. Asimismo, también se pueden hacer funcionar las bombas hidráulicas con motores de combustión fósil, ya sean de gasolina o gas-oil, esto lo encontraremos principalmente en zonas rurales para extraer el agua de los pozos principalmente o en los vehículos de bomberos para las inundaciones, por poner dos ejemplos. En los casos industriales, que es lo que en esta web nos ocupa, solo veremos que son accionadas las bombas hidráulicas con motores eléctricos, por una cuestión de economía.

Consideraciones técnicas de las bombas hidráulicas

En las bombas hidráulicas tenemos que tener en cuenta ciertos valores técnicos y otras consideraciones para la correcta elección de la bomba:

1. Cilindrada. Su expresión es en cm3/r, donde r son las revoluciones.La cilindrada es el volumen de fluido desplazado según la rotación completa del eje de la bomba.2. Rendimiento volumétrico. Nunca es del 100%, por dos causas, el rendimiento total y la presión. El rendimiento volumétrico es la relación existente entre el caudal efectivo y el teórico.3. Caudal. Se expresa en litros/minutos.

4. Cavitación. Es un fenómeno físico que se produce cuando el fluido tiene dificultad de ser aspirado por la bomba, por lo cual, se pierde presión, dando lugar a burbujas en el propio fluido. Las burbujas estan constituidas por los vapores del propio fluido. Este fenómeno tiene consecuencias perniciosas para la propia bomba, ya que al pasar las burbujas de la zona de aspiración a la zona de impulsión, las propias burbujas explotan pudiendo arrancar micropartículas de la bomba. Hay que tener en cuenta, que las burbujas al entrar en la zona de impulsión se encuentran bajo presiones elevadas y con temperatura. Una burbuja con temperatura de 100°C puede alcanzar los 500°C si se le añade una presión y se le comprime. Existen varias causas para que se produzca el fenómeno de la cavitación. Entre ellas destacan la suciedad en el filtro de aspiración de la bomba, la poca cantidad de fluido, obstrucción de la tuberia de aspiración, demasiada velocidad de aspiración, baja temperatura del fluido, el orificio de aireación este taponado, etc.

Bibliografía

http://sitioniche.nichese.com/distribuidor2-hidra.html

http://sitioniche.nichese.com/hidraulica.html

http://sitioniche.nichese.com/simbologia-hidra.html

http://sitioniche.nichese.com/valvulas-hidra.html

Neumática.

Podemos definir la neumática como una tecnología capaz de hacer uso del aire comprimido para automatizar procesos. Por regla general, dichos procesos suelen ser industriales, pero muy bien podrían ser de otra naturaleza si lo reflexionamos detenidamente.

Hay que entender el aire comprimido como el aire que está bajo una influencia superior al aire atmosférico, es decir, su presión es superior. Asimismo, la composición química del aire es de oxigeno, anhídrido carbónico, vapor de agua y nitrógeno. Esta composisición química resulta de gran importancia para nosotros porque:

1. Nos indica su nula volatidad, deflagación o explosividad.

2. El vapor de agua oxida los elementos mecánicos que componen cualquier circuito neumático.

3. La baja sensibilidad que tiene el aire al aumento de la temperatura.

4. La viscosidad del aire se incrementa cuando aumentamos su presión, lo cual incide directamente en el rozamiento de los elementos mecánicos, disminuyendo el rendimiento óptimo de toda la instalación neumática. Existen unos límites óptimos para trabajar con aire, por así decir, que son entre 6 y 8 bar.

5. La neumática al necesitar forzosamente un aire con una presión superior a la atmosférica, resulta significativamente más cara que la tecnología eléctrica para producir trabajo efectivo.

6. El aire comprimido además de transmitir vapor de agua, puede transmitir otro tipo de sustancias también perjudiciales para el equipo neumático. Asimismo, si dotamos al aire de partículas de aceite en suspensión, estaremos engrasando los elementos mecánicos del circuito neumático. Para acabar de invertir el problema de la transmisión, podemos dotar al circuito neumático de filtros para recoger la suciedad del aire.

7. El hecho de poder limpiar el aire comprimido convierte a la neumática en una tecnología ideal para sectores como la alimentación o la farmacológica, frente a otra tecnología como puede ser la hidráulica, ésta es bastante más sucia en todos los sentidos. El aire se puede extraer al exterior, mientras que el aceite hay que recogerlo, por citar un ejemplo.8. El circuito principal de suministro de aire comprimido, no debe sobrepasar los 1000 metros, porque aumentaría considerablemente las pérdidas de aire comprimido, haciendo que la tecnología neumática no resulte práctica.9. Resulta provechoso y aconsejable hacer uso de un sistema de almacenamiento de aire comprimido, sobre todo, en largas distancias, de esta forma se elimina las posibles fluctuaciones que podamos tener en el circuito neumático a consecuencia de la distancia, de pequeños vaivenes del compresor, etc.

La neumática, más allá del aire comprimido.

La neumática como tecnología es relativamente joven. Está en constante expansión, de hecho algunas de las empresas que se dedican a la fabricación de elementos neumáticos hacen algunos de éstos elementos por encargo, es decir, el cliente se presenta en la empresa con un problema de automatismo neumático y la empresa, después de un riguroso estudio del problema planteado le da una posible solución al cliente.Esto hace que se incremente el número de elementos o dispositivos en neumática.Aún así, no es ni mucho menos preocupante, pues los principios físicos son los mismos.Hablando de principios físicos en neumática, desde aquí tendréis acceso a las páginas del formulario, los conceptos y las distintas leyes que se usan en esta tecnología, como pueden ser:

1. Las diferentes presiones, atmosférica, relativa y absoluta.

2. El teorema de hidrostática.

3. Las diferentes leyes de los gases ideales.

Todo ello resulta importante, pero no es ni mucho menos difícil de aprender.También me gustaría recalcar que existen profundas diferencias entre la tecnología neumática y la hidráulica, pero esto lo iréis viendo a medida que vayais navegando por la website. 7Simbología neumática.

Respecto a la simbología neumática existe un grave problema, aunque existe una estandarización de símbolos, no todos los fabricantes la respetan. Desde aquí tenéis acceso a los símbolos estandar, según las normativas ISO/DIN y Cetop. Mi sugerencia es que os guiéis por éstos símbolos. También he dejado los símbolos antiguos que habían en el website, observaréis que algunos de ellos son estandar cetop.

Línea de trabajo.

Tubo que lleva aire.

Línea de mando.

Tubo que lleva el aire de mando.

Línea de conjunto.

La línea delimita a los elementos de un conjunto.

Conexión.

Unión de tubos.

Conexión.

Unión de tubos con cierre.

Enchufe rápido.

Unión de tubos con válvulas de retención.

Acumulador.

Recipiente que almacena aire a presión.

Filtro.

Elemento para limpiar el aire del circuito.

Purga manual.

Elemento que recoge las condensaciones de agua del circuito.

Purga automática.

Elemento que recoge automáticamente las condensaciones.

Filtro con purga.

Filtro con purga.

Elemento de filtro con purga.

Compresor.

Produce energía neumática.

Motor.

Motor de un único sentido de giro.

Motor.

Motor de doble sentido de giro.

Motor.

Motor con doble sentido de giro, limitados.

Cilindro simple.

Cilindro con muelle de retorno.

Cilindro simple.

Cilindro con retorno externo.

Cilindro doble con amortiguación regulada.

Multiplicador de presión.

Elemento que aumenta la prsión en la cámara Y.

Convertidor.

Elemento que enlaza la tecnología neumática y la hidráulica.

Válvula, símbolo general.

Flechas:sentido del aire.Líneas:conexiones.Trazo cruzado:conductos cerrados.

Escape.

Escape simple sin tubo de conexión.

Escape.

Escape con tubo de conexión.

Escape.

Escape con elemento silenciador.

Válvula 2/2.

Válvula de dos posiciones, en una bloquea y en la otra deja pasar el aire.

Válvula 2/2 NC.

Válvula que estando en reposo obstruye el paso del aire.

Válvula 2/2 NA.

Válvula que estando en reposo deja pasar el aire.

Bibliografia

http://sitioniche.nichese.com/index.html

http://sitioniche.nichese.com/simbologia%20neumatica3.html

http://sitioniche.nichese.com/simbologia%20neumatica.html