Conceptos básicos del aire comprimido.

La neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un fluido gaseoso y por tanto, al aplicarle una fuerza se comprime, mantiene esta compresión y devuelve la energía acumulada cuando se le permite expandirse, según dicta la ley de los gases ideales.

El hombre coloca a su servicio máquinas automatizadas que consumen aire comprimido, con el fin de producir una mayor cantidad de productos, con una mejor calidad y un menor esfuerzo físico, reduciendo los riesgos de accidente y los costos de producción.

El nivel de automatización dependerá en gran parte del hombre, que está siempre presente en el accionamiento inicial y final del proceso.

Compresibilidad.

El aire, así como todos los gases, tiene la propiedad de ocupar todo el volumen de cualquier recipiente, adquiriendo su forma propia. Así, podemos encerrarlo en un recipiente con un volúmen determinado y posteriormente provocarle una reducción de su volumen usando su propiedad de compresibilidad.

Expansibilidad.

Propiedad del aire que le permite ocupar totalmente el volumen de cualquier recipiente, adquiriendo su forma.

Aire libre.

Es el aire atmosférico el cual se encuentra en forma de gas incoloro, inodoro e insípido, formado por tres gases principales:

Nitrógeno = 78 %
Oxígeno = 21 %
Hidrógeno = 1%

Humedad del aire.

La humedad del aire se debe al vapor de agua que se encuentra presente en la atmósfera. El vapor procede de la evaporación de los mares y océanos, de los ríos, los lagos, las plantas y otros seres vivos. La cantidad de vapor de agua que puede absorber el aire depende de su temperatura. El aire caliente admite más vapor de agua que el aire frío.

El vapor de agua tiene una densidad menor que la del aire, por tanto, el aire húmedo (mezcla de aire y vapor de agua) es menos denso que el aire seco.

Principio de Pascal.

Se puede constatar que el aire es muy compresible bajo acción de pequeñas fuerzas. Cuando está contenido en un recipiente cerrado, el aire ejerce una presión igual sobre las paredes, en todos los sentidos.

Segun Blaise Pascal, «una presión ejercida en un líquido confinado en forma estática actúa en todos los sentidos y direcciones, con la misma intensidad, ejerciendo fuerzas iguales en áreas iguales».

Fuerza.

Es cualquier causa o influencia capaz de producir un cambio en el movimiento de un cuerpo y puede influir de tres maneras:

• Ocasiona que un cuerpo o fluido se mueva.
• Ocasiona que un cuerpo o fluido se detenga o se retrase.
• Ocasiona que un cuerpo o fluido cambie de dirección.

Puesto que las fuerzas solamente modifican el estado de movimiento de un cuerpo, para que un cuerpo se mueva no es necesario que actúe sobre él una fuerza.

Las fuerzas sólo son necesarias para poner en movimiento un cuerpo que está inmóvil o para alterar la velocidad de uno que está  en movimiento. Un cuerpo en movimiento sobre el que no actúa ninguna fuerza seguirá moviéndose en línea recta y a velocidad constante indefinidamente.

Caudal.

Es el volumen desplazado en la unidad de tiempo. Se le conoce tambien con el nombre de flujo.

¿Qué es el aire comprimido?

Entiéndase por aire comprimido al aire compactado por medios mecánicos, confinado en un reservorio a una determinada presión.

Distintos a los líquidos que son virtualmente incomprensibles, el aire es fácilmente compresible y puede almacenarse en grandes cantidades en recipientes relativamente pequeños. Mientras más se comprima el aire, mayor es su presión. Mientras más alta sea la presión en su recipiente, mayor tiene que ser la resistencia del recipiente. En los sistemas de aire comprimido, el aire aspirado por el compresor entra a la presión y temperatura  ambiente  con su consiguiente  humedad  relativa. Entonces  se lo comprime a una presión mas elevada lo que produce un calentamiento del aire al grado que toda su humedad pasará por el compresor al ser aspirado. Este aire, ahora comprimido, al ir enfriándose en el depósito y tuberías de distribución hasta igualar la temperatura ambiente, condensara parte de su humedad en forma de gotas de agua.

Presión Atmosférica.

Sabemos que el aire tiene peso, por lo tanto, vivimos debajo de ese peso. La atmósfera ejerce sobre nosotros una fuerza equivalente a su peso, pero no la sentimos porque ella actúa en todos los sentidos y direcciones con la misma intensidad. La presión atmosférica es aquella ejercida por las moléculas del aire contenidas en la atmósfera sobre los cuerpos; su valor depende de la altitud en la que se mida. La presión es más baja arriba del nivel del mar, y más alta debajo del nivel del mar.

• Presión Relativa es la que resulta de tomar como referencia absoluta(cero de la escala) a la presión atmosférica. Es la presión que indican los manómetros, también llamada presión manométrica, que es la empleada  para el cálculo de fuerza de los cilindros o actuadores neumáticos.

• Presión absoluta es la presión resultante de sumar la presión atmosférica a la presión manométrica.

¿Cuáles son las propiedades del aire comprimido que han contribuido al uso en aplicaciones industriales?

• Generación del aire comprimido sin limitaciones ya que la materia prima es sin costo.
• Fácil distribución que no precisa recuperación.
• Fácil de acumular en tanques o depósitos.
• Puede ser utilizado en ambientes explosivos o inflamables.
• No interfiere con el medio ambiente.
• Los componentes son de costo moderado y de fácil aplicación.
• Admite altas velocidades de trabajo y permite regulación de fuerzas.

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