Hidráulica y Neumática

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Milagros Prado Calderón
hace 7 años
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1 Hidráulica y Neumática Mech-Tech College Egberto Hernandez Prof.Ehernandez@hotmail.com

2 Neumatica Definicion: Neumatica es la tecnica de la aplicación y utilización racional del aire comprimido para producir energiaa mecanica.

3 Aire Comprimido Abundante Ventajas Antideflagrante (no explota) Temperatura, se comporta uniformemente Limpieza, no contamina en escapes Velocidad, aplicables a herramientas Regulación, continua y escalonada Desventajas Preparacion, eliminacion de impuresas y humedad Velocidad, debido a su compresibilidad no se obtienen velocidades uniformes Ruidos Esfuerzos, limitados Costo

4 Composición Volumetrica del aire 78% Nitrogeno 20% Oxigeno 1.3% Argon 0.05 % Helio, Hidrogeno,CO2, agua

5 Propiedades del Aire Peso especifico kg/m3 Volumen especifico m3/kg

6 Presión -Es la fuerza por unidad de area P= F/A Unidades PSI, Lb/pulg cuadrada Despejando para Fuerza-> F=PA Despejando para Area-> A=F/P

7 Caudal, Flujo Que es caudal ó flujo? Cantidad de fluido que pasa por determinada sección de conducto por unidad de tiempo Caudal= volumen/ tiempo

8 Tipos de caudal Cuales son los dos tipos de caudal? Caudal masivo Cantidad de masa de un fluido que pasa por un conducto por unidad de tiempo Caudal volumétrico Volumen de fluido que pasa por una sección por unidad de tiempo

9 Caudal Que es Volumen? Volumen(Vol) = área sección x longitud Que es Velocidad? V = Longitud/tiempo; distancia por unidad de tiempo (ej: MPH = millas por horas) Q= área sección x longitud/tiempo Por lo tanto el caudal puede ser también expresado de la siguiente manera; Q=área sección x velocidad Q=VA ó Velocidad x área sección

10 Ejercicios de practica El cilindro de la figura 1 ejerce una fuerza de 80 libras. -Calcular la presion que esta sometida la superficie del piston con un diametro de 4.

11 Formulas - Figuras

12 Ejercicios de practica El cilindro de la figura 1 ejerce una fuerza de 80 libras. -Calcular la presion que esta sometida la superficie del piston con un diametro de 4. Respuesta-> 6.37 psi

13 Unidades / Conversiones - Símbolos in = pulgada pie = pie m = metro mi = mila km = kilometro cm = centimetro ha = hectare gal = galon l = litro lb = libra seg = segundo hr = hora ac = acre Hg = Mercury kg = kilogramos mm = millimetros F = Fahrenheit C = Centigrado hp = caballo de vapor ingles kw = kilowato cusec = 1 pie3/seg gpm = galons por minuto cfs = cubic pies por segundo psi = libras por pulgado cuadrado

14 Unidades / Conversiones - Longitud 1 pulgada =2.54 cm 1 pie =30.48 cm = m 1 mila=5280 pie = m =1.61km 1 kilometro =1000 m = mi 1 metro = in = pie

15 Unidades / Conversiones - Área 1 pulgada2 = cm2 1 pie2 = 144 in2 1 hectare =10000 m2 = ac 1 meter2 =10.76 pie2 1 acre = 4047 m2 = ha = pie2

16 Unidades / Conversiones - Volumen 1 US galón = 231 pulgadas 3 = pie3 = l 1 pie3 = 7.48 gal = l = m3 1 acre-pie = pies3 = m3 1 metro3 = 1000 l = gal = pie3 1 litro = 1000 cm3

17 Unidades / Conversiones - Peso 1 kilogramo = 2.2 libras. = onzas 1 libra = kg. = g. 1 onza = g. 1 tonelada = kg. = 2000 libras 1 tonelada métrico = 1000 kg. = libras.

18 Unidades / Conversiones - Caudal 1 gpm = cfs = L/seg = m3/hr 1 cfs = gpm = L/seg = m3/hr 1 m3/hr = L/seg= cfs = gpm 1 L/seg = gpm = cfs 1 cfs = 1 pie3/seg = 1 cusec

19 Unidades / Conversiones - Presión (densidad de agua a 39.2 ºF, aproximadamente 4 ºC) 1 psi = 2.31 pies de agua = 2.04 in Hg = kg/cm2 1 pie de agua = psi = in Hg= kg/cm2 1 kg/cm2 = 10 m agua = in Hg= 736 mm Hg = psi = 32.8 pies de agua 1 m agua = 3.28 pie agua = 0.1 kg/cm2

20 Unidades / Conversiones - Temperatura Degrees F = Degrees C x Degrees C = Degrees F - 32/1.8

21 Formulas - Figuras

22 Enlaces

23 Ejercicio de asignación El cilindro de la figura 1 ejerce una fuerza de 50 libras. -Calcular la presion que esta sometida la superficie del piston con un diametro de 1 metro.

24 Asignacion

25 Ejercicio de asignación El cilindro de la figura 1 ejerce una fuerza de 50 libras. -Calcular la presion que esta sometida la superficie del piston con un diametro de 1 metro.

26 Ejercicio de asignación El cilindro de la figura 1 ejerce una fuerza de 50 libras. -Calcular la presion que esta sometida la superficie del piston con un diametro de 1 metro. Respuesta-> psi

27 Ejercicio de practica 1) Determine la fuerza que se ejerce en un conducto de aire comprimido de 1/2 de diámetro si la presión es de 40 psi 2) Determine la fuerza que se ejerce en un conducto de aire comprimido de 1 de diámetro si la presión es de 40 psi

28 Ejercicio de practica 1) Determine la fuerza que se ejerce en un conducto de aire comprimido de 1/2 de diámetro si la presión es de 40 psi. Respuesta-> 7.85 libras 2) Determine la fuerza que se ejerce en un conducto de aire comprimido de 1 de diámetro si la presión es de 40 psi. Respuesta-> libras

29 Ejercicios de practica 3) Determine el flujo de aire que viaja a una velocidad de 40 pies/minutos por un conducto circular de 1 de diámetro 4) Asignacion #2 Determine el flujo de aire que viaja a una velocidad de 40 pies/minuto por un conducto cuadrado 1 x 1

30 Ejercicios de practica 3) Determine el flujo de aire que viaja a una velocidad de 40 pies/minutos por un conducto circular de 1 de diámetro. Respuesta-> 0.22 ft.cubicos/minutos Respuesta-> in.cubicas/minutos

31 Asignación #2

32 Ejercicios de Asignación #2 Determine el flujo de aire que viaja a una velocidad de 40 pies/minuto por un conducto cuadrado 1 x 1. Área = 1 pulgada.cuadrada Velocidad = 40 pies/minutos Flujo de aire (Q) = VA; (Velocidad x Area) Q =?

33 Cambiando el área del conducto cuadrado de pulgada cuadrada a pie cuadrado Flujo de aire Q= VA Q= (40 pie/min) x ( pie.cuadrado)= Q= 0.28 pie.cubico/min ó ft 3 /min

34 Producción de Aire Comprimido Compresor Equipo utilizado para comprimir el aire con el propósito de conseguir la presión de aire convenientes para el accionamiento de elementos neumáticos

35 Producción de Aire Comprimido Proceso de Compresión Esta basado en la disminución de volumen especifico del aire Manejo El aire comprimido es conducido a través de conductos y normalmente es almacenado en depósitos y acumuladores

36 Tipos de Compresor Embolo Consiste en uno o mas cilindros cuyos émbolos se desplaza mediante un mecanismo biela, manivela

37 Tipos de Compresores Etapas de compresor Hasta 12 bar = 1 etapa Hasta 20 bar = 2 etapas Hasta 200 bar = 3 o mas etapas

38 Proceso de transformación del aire

39 Componentes del Compresor Motor Cabezal, Pistones Acumulador Pressure gauge Relief valve Pressure switch Drain valve, drenaje Regulador de presión

40 Deposito de Compresor Los depositos pueden montarse vertical u horizontalmente, tienen que estar provistos de : Manómetro, pressure gage Valvula de seguridad, relief valve Drenaje, drain valve Puerta de registro Placa de características

41 Ventajas de los acumuladores Reducen el efecto de pulsación de los compresores Atienden las necesidades extraordinarias de aire que surgen momentáneamente. Proporcionan al aire la oportunidad de reducir la turbulencia para que el agua polvo y aceite puedan separarse Enfrían el aire antes de que pasen por las tuberias condensando gran parte de la humedad Permiten que los motores del compresor trabajen intermitentemente

42 Tratamiento del aire comprimido Deben eliminarse todas las impurezas Solidas, Polvo atmosférico, partículas del interior Liquidas, agua y niebla de aceite Gaseosas, Vapor de agua, vapor de aceite

43 Tratamiento del aire comprimido Acondicionamiento del aire Filtros de aire comprimido Purga de Aire comprimido Manual Automáticas

44 Sistema de Aire Comprimido Distribución de aire comprimido Lubricación Low point drain Filtros

45 Video FESTO Estructura de un Sistema de Control Neumático Funciones De Los Componentes Neumáticos

46 Filtro de Aire Comprimido Identificar las partes

47 Esquema del Filtro

48 Drenaje Manual

49 Drenaje Semiautomatico

50 Drenaje Automatico

51 Simbologia de filtros

52 Lubricador de Aire

53 Lubricador c Paso Estrangulado

54 Unidad de Mantenimiento

55 Quick Connectors

56 Simbolos en lineas de Fluidos

57 Ejercicios de Practica

58 Ejercicios de practica 5) Determine el flujo de aire que viaja a través de un conducto rectangular de 12 x 18 a una velocidad de 25 pies/minutos

59 Ejercicios de practica 6) Determine el flujo de aire que viaja a una velocidad de 15 pies/minuto por un conducto cuadrado 1 x 1

60 Ejercicios de practica 7) Determine La presión que ejerce una fuerza de 150 lbs. sobre un bloque de madera de 6 x 6

61 Ejercicios de practica 8)Determine la presión que ejerce una fuerza de 150 lbs. sobre un bloque de madera de 12 x 12

62 Ejercicios de practica 9) Una bomba esta tirando un caudal de 35 gpm hacia un dron de 55 galones. Determine el tiempo que tardara en llenarse el dron. 10) Un camión de gasolina se esta derramando a razón de 1 litro por minuto, si el viaje del camión dura 2.5 horas, Cuantos galones de gasolina habrá derramado el camión?

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