Sistemas Neumáticos e Hidráulicos: Aplicaciones, Ventajas y Desventajas

UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
FACULTAD DE INGENIERÍA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL
CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL
Cdla. Universitaria (Predios Huachi) / Casilla 334 / Telefax: 03-2851894 – 2411537, Correo Electrónico: [email protected]
AMBATO-ECUADOR
I.
PORTADA
UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO
Facultad de Ingeniería en Sistemas, Electrónica e Industrial
Título:
Aplicaciones fijas y móviles de los sistemas neumáticos e
hidráulicos, ventajas y desventajas.
Carrera:
Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización
Nivel y Paralelo:
Séptimo
Alumnos participantes:
David Chasi
Módulo y Docente:
Control Hidráulico y Neumático Ing. Ortiz Christian
II.
INVESTIGACIÓN
1.
2.
PP
YY
2.1 Título
Aplicaciones fijas y móviles de los sistemas neumáticos e hidráulicos, ventajas y desventajas.
2.2 Objetivos
➢
➢
➢
Investigar acerca de las aplicaciones fijas y móviles de los sistemas neumáticos e hidráulicos.
Indagar las ventajas y desventajas de los sistemas neumáticos e hidráulicos.
Describir cada una de las aplicaciones mediante ejemplos tanto en los sistemas neumáticos así
como en los hidráulicos.
2.3 Desarrollo, Cálculos
Dentro de la industria actual las aplicaciones tanto de la neumática como de la hidráulica son muy
amplias, la mencionada amplitud en los usos se debe al diseño y fabricación de elementos que le
permiten mayor precisión, así como también estudios mas profundos de los principios y fundamentos
que rigen tanto la neumática como la hidráulica, permitiendo que de esta manera un desarrollo en las
industrias en general. Se distinguen así dos aplicaciones tanto las fijas como las móviles [1].
Aplicaciones móviles.
Dentro del empleo de la energía que puede proporcionar tanto el aire así como el aceite a presión,
pueden ser usadas para transportar, excavar, levantar, perforar, manipular materiales, controlar e
impulsar vehículos móviles teniendo lo siguiente:
Tabla 1. Aplicaciones Móviles.
HIDRÁULICA
Retroexcavadora
Es una máquina industrial y
mecánica que se usa para
lograr
hacer
grandes
excavaciones en todo tipo
de terreno
Tractores
Se utiliza para el trabajo
agrícola o para remolcar
algo
NEUMÁTICA
Lijadora Orbital
Neumática
Son herramientas
que sirven para lijar,
pulir o alisar una
determinada
superficie,
para
mover el cabezal de
forma circular se
introduce aire a alta
presión
Grapadora
Neumática
Es una herramienta
que
se
utiliza
normalmente para
el uso de grapas en
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Sistema hidráulico de
volqueta
Son vehículos automóviles
que poseen un dispositivo
mecánico para volcar la
carga que transportan en un
cajón que reposa sobre el
chasis del vehículo
Sistema de compactación
de basura
Es una potente máquina
cuya función principal es
comprimir el residuo que
entra haciéndolo más
pequeño y permitiendo la
entrada de más cantidad de
residuo
Grúa Hidráulica
La
característica
que
distingue a esta grúa de
todas las demás es su
sistema hidráulico para
elevaciones, así como para
el frenado. Las grúas
hidráulicas
generalmente
pueden
soportar
una
capacidad de elevación de
hasta 180 kg, además de
realizar elevaciones puede
darse el lujo de realizar el
traslado de personas [2].
una variedad de
materiales,
tales
como madera o
metal. Utilizan aire
comprimido
para
forzar la grapa fuera
de la herramienta y
en la superficie
deseada
Taladro neumático
Es un tipo de
martillo
grande
accionado por aire y
utilizado
para
romper o excavar
en superficies duras
como el hormigón
Llave de impacto
neumática
Ayuda a agilizar
tareas de manera
fácil
y
sin
desgastarte, debido
a que facilita extraer
o colocar tuercas,
bulones o pernos
difíciles
de
maniobrar, siendo
estas las funciones
más habituales.
Compactador
neumático
Se puede aplicar a
la manipulación de
arena de tamaño
pequeño y a la
manipulación
de
ladrillos y ladrillos
de hormigón [3].
Aplicaciones fijas
Dentro de la industria es de mucha importancia contar con maquinaria especializada para controlar,
impulsar, posicionar y mecanizar varios elementos o materiales que estén inmersos en una línea de
producción, para estos efectos se usa con mayor regularidad la energía de fluidos compresibles, se
tiene entonces los siguientes casos [1]:
Tabla 2. Aplicaciones Fijas.
HIDRÁULICA
Gato hidráulico
Es
una
máquina
empleada
para
la
elevación de cargas
NEUMÁTICA
Sistema para
control de apertura
y cierre de puertas
en autobuses
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Las puertas se abren
a través de un
mecanismo
cuyo
actuador principal es
un cilindro neumático
Prensa Hidráulica
Sirve para comprimir una
cosa; está compuesta
básicamente
de
dos
plataformas rígidas que se
aproximan
por
accionamiento hidráulico
Prensa Neumática
Tiene
la
misma
función de la prensa
hidráulica, la única
diferencia es que en
este caso no se usa
ningún liquido sino
aire comprimido para
que
cumpla
su
trabajo
Elevador hidráulico
Utiliza la transferencia de
presión por medio de un
líquido
para
levantar
maquinaria pesada.
Gato Neumático
Es un tipo de gato,
que
utiliza
aire
comprimido
procedente de un
compresor en vez de
un
líquido
para
producir el efecto de
izado
Troqueladora hidráulica
Máquina encargada de
ejercer presión sobre un
troquel o matriz para
cortar un material
Distribución
y
dosificación de un
determinado
volumen, a través
de una cuchara
accionada por un
cilindro neumático
En este caso un
cilindro
neumático
maneja
un
mecanismo para el
vaciado
de
un
recipiente
Sujetador
neumático para
piezas en taladro o
fresa
Hace
el
mismo
trabajo
que
una
prensa manual, la
gran ventaja es que
este sujetador es
accionado
automáticamente y
mantiene
una
presión
constante
para que la pieza
siempre
se
mantenga en una
posición óptima [5].
Máquina para inyección
de plástico
Su función es la de
proveer de materia prima
al molde que se encargará
de darle forma y enfriarla
[4].
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Ventajas y Desventajas de los Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
En cuanto a los sistemas hidráulicos y neumáticos en sus aplicaciones tanto fijas como móviles se
pueden hallar aspectos positivos como aspectos negativos las cuales se mencionará en el siguiente
cuadro [6]:
Los sistemas hidráulicos disponen de un
deposito donde de se encuentra el fluido
y bombas que transportarán al mismo.
Es incompresible lo que permite
grandes transmisiones de fuerza.
Los sistemas neumáticos obtienen su
potencia a partir de un compresor de
aire, los gases comprimidos son fáciles
de transportar y se pueden tomar en
cualquier
lugar.
A
menudo
se
encuentran en los sistemas de
seguridad de las fábricas.
Los sistemas neumáticos tienden a ser
más simples que los sistemas
hidráulicos y por ende son menos
costosos tanta en su compra como en la
instalación, sin embargo, la hidraulica
es rentable a largo plazo.
En cuanto a grandes cargas rígidas un
sistema hidraúlico es apto para
soportarlas.
En los circuitos neumáticos es
necesario una preparación previa del
aire, además de que genera altas
cantidades de ruido.
Debido a la compresibilidad del aire no
se
pueden
obtener
velocidades
unifomes, además se obtiene fuerzas
bajas.
En los circuitos hidráulicos se obtienen
velocidades bajas en los actuadores
que van a accionar, pero las fuerzas
serán grandes.
En cuanto al mantenimiento y limpieza
de un sistema hidraúlico es necesario
un personal más capacitado, además de
que se debe extremar en cuanto a
medidas de limpieza.
En el caso de un sistema hidráulico
puede ser afectado el fluido por la
temperatura de trabajo.
2.4 Conclusiones
➢
En cuanto a las aplicaciones fijas y móviles que se ha podido investigar se logró conocer el
amplio campo de utilización de ambos sistemas enfocándose cada uno en actividades que
ocupan fuerza, necesidad de movimiento de objetos, aplicación en máquina herramientas, entre
otras actividades tanto de la vida cotidiana, tanto mas dentro de una industria manufacturera.
➢
En cuanto a las ventajas y desventajas que se han encontrado tanto en los sistemas
neumáticos así como en los hidráulicos son algunas como fuerzas, capacidad para controlar
velocidades de actuadores, costos de operación y mantenimiento, entre otras, lo que hace notar
que se deberá realizar un análisis exhaustivo de la aplicación a la que se va a enfocar cada
sistema para poder reducir así al mínimo cada desventaja que presenta cada sistema y de la
misma manera aprovechar al máximo las ventajas que cada uno otorga.
➢
Mediante cada una de las aplicaciones enlistadas en las tablas se pudo notar el amplio rango
tanto móviles como fijas que poseen cada uno de los sistemas por la tanto es útil conocer
algunas de ellas de manera detallada ya que la mayoría se encuentran en el entorno laboral y
por ende es de gran utilidad tener conocimientos básicos del principio de funcionamiento de
cada una de ellas permitiendo así generar conocimiento ventajoso en cuanto a las aplicaciones
que pueda tener uno u otro sistema.
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2.5 Referencias bibliográficas
[1] «tecnologia-tecnica,»
Agosto
2017.
[En
línea].
Available:
http://www.tecnologiatecnica.com.ar/index_archivos/Page5297.htm. [Último acceso: 18 Febrero 2020].
[2] L. M. Cerdá Filiu, «Introducción a la Hidráulica,» de Automatismos neumáticos e hidráulicos, Madrid,
Paraninfo S.A, 2018, pp. 36-42.
[3] A. Guillén Salvador, Introducción a la Neumática, Barcelona: MARCOMBO S.A, 1993.
[4] T. González Bautista, Circuito de Fluidos, suspensión y dirección, Editex, 2011.
[5] J. C. Vásquez Cortés, J. P. Cardona Guio y J. J. Leal Gómez, Automatización Neumática, Bogotá:
Ediciones de la U, 2015.
[6] «tecdany.wordpress,» Mayo 2015. [En línea]. Available: https://tecdany.wordpress.com/neumatica-ehidraulica-ventajas-y-desventajas/. [Último acceso: 18 Febrero 2020].