Circuitos de fluidos. Suspensión y dirección - Tema 1 - Parte 3

Acoplamiento de árboles:

Son órganos mecánicos que transmiten el movimiento entre dos árboles coaxiales. 

- Acoplamiento rígidos: Se emplean para unir los extremos de dos árboles que guardan entre sí una alineación perfecta. Los hay de manguitos y de disco.

Manguito de dos mitades: El arrastre está asegurado por la adherencia de las dos mitades debido a la presión que ejercen los tornillos.

Manguitos de platos y casquillo cónico: Es más complicado y costoso de fabricar que los anteriores, pero se monta y desmonta fácilmente.

- Acoplamientos elásticos: Sirven para acoplar árboles que no están bien alineados. Se utilizan en el acoplamiento del árbol de la dirección.

- Acoplamientos móviles o variables: Permiten desplazamientos relativos axiales, radiales y angulares de los árboles en movimiento.

Actividades - Unidad 3

1- Dentro de los elementos de la neumática, se utilizan masivamente en aplicaciones industriales. Nombra cada una de ellas:

• El aire atmosférico es un elemento  abundante en la naturaleza.

• Puede ser fácilmente transportado por canalizaciones, incluso a grandes distancias, siendo innecesarios los conductos de retorno.

• Es compresible, o que facilita el almacenaje y transporte en depósitos.

• No existe riesgo de explosión ni incendios en ambientes peligrosos.

• No hay problemas por las fugas, debido a la limpieza del aire, lo que lo hace especialmente importante en la industria alimenticia y farmacéutica.

• Un manejo fácil de sus elementos sin que entrañen peligrosidad.

2- Describe el grupo compresor y numera los distintos tipos de compresores.

El grupo compresor ha sido diseñado para ofrecer un caudal de aire limpio y seco a una presión preestablezida, con el objetivo de asegurar un funcionamiento eficiente de todas las máquinas y mecanismos.

El corazón de cualquier circuito neumático es el grupo compresor.

Tipos de compresores:

- Compresor de émbolo

- Compresores rotativos

- Turbocompresores

3- Haz un resumen sobre los distintos tipos de compresores que enumera la unidad.

Compresores de pistón

Su funcionamiento se basa en tomar aire por la válvula de aspiración en la carretera

ascendente del pistón, accionado por un cigüeñal, y  expulsarlo a la zona de alta presión, a través de la válvula de escape, mientras la de aspiración permanece cerrada. Suelen tener uno o varios cilindros. 

Durante el trabajo de compresión del aire, se produce un aumento de la temperatura de este. Posteriormente el aire es vertido a la red y en su circulación se produce un descenso de temperatura que conlleva una caída de la presión en esta, perdiéndose así la capacidad de trabajo, lo que obliga a una refrigeración del cilindro. 

Compresor de diafragma o membrana

su funcionamiento es similar al anterior, pero en vez de pistón utiliza una membrana sintética flexible de goma para producir la acción de bombeo. Su principal ventaja reside en la imposibilidad de que el aceite lubricante pasa el aire, al estar interpuesta la membrana. Se emplea en la industria alimenticia, farmacéutica, etc..

Compresor rotativo de paletas y multicelular

Está constituido por un cárter cilíndrico en cuyo interior gira un rotor excéntrico provisto de un cierto número de paletas deslizables en el interior de unas ranuras.
Las principales ventajas de este tipo de compresor son sus reducidas dimensiones, su funcionamiento silencioso y un suministro de un caudal prácticamente uniforme (sin impulsos). Estos compresores suministran menores presiones, pero mayores caudales que los émbolos. 

Compresor de tornillos

Está formado por dos tornillos helicoidales, engranados entre sí, que arrastran en su giro el are axialmente. Se utilizan en los equipos de aire acondicionado domésticos.

Compresor root

El aire es simplemente transportado de derecha a izquierda, sin modificar su volumen en el hueco comprendido entre ambos rotores y la carcas exterior. Se utilizaron en los primeros motores sobrealimentados o turbo.

Turbocompresores

Existen dos modelos de turbocompresores, ambos aptos para tratar grandes caudales. Uno es el radial, llamado así porque aspira el aire en su parte central para lanzarlo radialmente hacia la periferia por la acción centrífuga. El segundo es el axial, en el que el aire circula paralelamente al eje del mismo.

4- En qué consiste el depósito o acumulador de aire:

Al la salida del compresor, se dispone de un depósito de acero y forma cilíndrica, capaz de albergar una buena cantidad de aire comprimido. Esto supone una reserva de aire a presión necesaria para abastecer a los diferentes consumidores cuando la demanda es superior al compresor, evitando caídas de presión de la red. 

Si no se cierra, el compresor funcionará toda la noche en caso de que una manguera se rompa o tenga pérdida de aire. Para evitar esto, disponemos de una válvula de cierre del depósito que aisla el depósito de la red de distribución. 

   

Leyes de hidráulica y neumática - Tema 2

Leyes de hidráulica y neumática

- Densidad

Se llama densidad de un cuerpo a la masa que dicho cuerpo tiene por unidad de volumen.

- Viscosidad

Es una propiedad de los fluidos, que se define como la resistencia que ofrecen las moléculas que configuran el fluido al deslizarse unas sobre otras. Cuando mayor sea la viscosidad de un  líquido, mayor es la resistencia que este presenta al fluir.

- Presión

Se define presión como la relación entre la fuerza y la superficie sobre la que actúa en la misma.

Según el sistema de unidades empleado al valor fuerza, tenemos las siguientes unidades de presión:

• Sistema Técnico: 1 kgf/cm² 
• Sistema Internacional : 1N/m² = 1 Pa

-  Presión atmosférica

La presión atmosférica vale 1,033 kg/cm² 

La presión atmosférica varía con la altitud. Está claro que a alturas elevadas, al haber menos longitud de columna de aire, el peso del aire que hay por encima será menor, pues hay menos cantidad, y por tanto, la presión será menor.

- Propiedades de la presión en los fluidos

Entre las propiedades de la presión en los fluidos nos encontramos:

1.   La presión en todos los puntos de un mismo plano horizontal es la misma.

2.   En un fluido en reposo, la fuerza debida a la presión es perpendicular a la superficie de contacto y hacia fuera.

3.   Los fluidos solo trabajan a presión.

-      Presiones absolutas y relativas

En las mediciones de presión se ha de diferenciar entre presión absoluta o barométrica y presión relativa o manométrica, según donde situemos el cero en la escala.

La presión absoluta se mide con relación al vacío y la presión relativa se mide con relación a la presión atmosférica local.

En neumática e hidráulica se utilizan siempre valores de presión relativa, es decir, presiones por encima de la atmósfera del lugar en que se efectúa la medición.

-      Caudal

Se define como caudal a la cantidad de fluido que pasa por la sección de un conducto en la unidad de tiempo. Esta cantidad de fluido puede ser expresada en masa o un volumen, debiendo existir el caudal másico o el caudal volumétrico.

-      Potencia

Potencia desarrollada por una bomba o compresor es igual al caudal de fluido que bombea por la presión a la que lo bombea.

La potencia consumida por un receptor es igual al caudal del fluido que recibe por la presión a lo que lo recibe.

-      Ley fundamental de los gases (ley de Boyle-Mariotte)

Las tres magnitudes que determinan las condiciones en que se encuentra un gas son:

·        La presión

·        El volumen

·        La temperatura

-      Principio de continuidad

En un tubo cerrado, el caudal del fluido que circula por él es el mismo en cualquier punto o tramo de su recorrido, aunque estos sean de distintos deiámetros.

-      Principio de pascal

La presión ejercida en un punto de un líquido se trasmite íntegramente a todos sus puntos y en todas sus direcciones.

-      Pérdidas de carga

Al circular un líquido por una tubería con sus longitudes, diámetros y accesorios, se produce un rozamiento de las médulas entre sí y contra las paredes de la tubería, por lo cual se experimenta una pérdida de presión a medida que el fluido avanza en la conducción. A esta pérdida de presión es los que llamamos pérdida de carga, pérdida de presión o caída de presión. 

Circuitos de fluidos. Suspensión y dirección - Tema 1 - Parte 2

Tipos de movimientos:

- Movimiento lineal:

En cualquier instante las velocidades de todos los puntos del cuerpo son iguales, y además, todos los puntos del cuerpo tienen trayectorias rectilíneas paralelas.

- Movimiento angular:

Un cuerpo tiene movimiento angular cuando las trayectorias de todos sus puntos son circunferencias concéntricas, con centro en el centro de rotación. El número de vueltas que dan en la unidad de tiempo, es la misma.

- Movimiento compuesto: 

Este tipo de movimiento se puede estudiar como un movimiento de rotación cuyo centro de rotación, en ese instante, centro instantáneo (C.I.R.), es el punto de contacto con el suelo. 

La diferencia entre este movimiento y el movimiento angular es que en este, el centro de rotación no es fijo, sino que varía con el tiempo. El problema que realmente plantea un movimiento compuesto es calcular el centro instantáneo de rotación.

Estudio de los mecanismos según sus velocidades

- Engranaje:

Es un conjunto mecánico compuesto de dos o más ruedas dentadas cuyos dientes, enlazados entre sí, transmiten un movimiento circular de un árbol a otro. 

Transmisión simple:

Son dos ruedas dentadas que engranan entre sí.

Trenes de engranaje

Es una sucesión de transmisiones simples.

Tipos de trenes:

- Tren de engranajes en paralelo: Es un tren en el que todos los ejes tienen dos engranajes solidarios entre sí.

- Tren de engranaje en serie: Es aquel en el que cada eje tiene solo un engranaje.

- Tren serie/paralelo: Es una combinación de los anteriores.

Circuitos de fluidos. Suspensión y dirección - Tema 1

Buscar los siguientes términos o conceptos:

- Unión rígida permanente.

Conexión entre dos miembros estructurales que impide la rotación y el desplazamiento en cualquier dirección de un miembro con respecto al otro. También llamada nudo rígido, junta rígida, empotramiento.

-Unión rígida desmontable.

Las uniones desmontables se utilizan en caso que se pretenda separar los elementos “conectados” de forma manual o con cierta facilidad una vez montada la estructura. 

-Tornillos, pernos, espárrago.

Tornillos: Son los sistemas de unión más extendidos en todo tipo de construcciones mecánicas y mecanismos. Hay gran diversidad de formas, tamaños y variedades en función de la aplicación.

Pernos: Está relacionada con el tornillo, pero tiene un extremo de cabeza redonda, una parte lisa, y otro extremo roscado para la chaveta, tuerca, o remache, y se usa para sujetar piezas en una estructura, por lo general de gran volumen.

Espárrago: Son tornillos sin cabeza que van roscados en sus dos extremos con diferente longitud rocada, entre los cuales, hay una porción de vástago sin roscar. El extremo roscado corto permanece atornillado en la pieza que se considera fija, mientras que en el otro extremo se atornilla la tuerca que proporciona la unión.

-Tuercas y Contratuercas:
Son elementos de sujeción complementarios de los pernos y espárragos.

Para evitar que se afloje la tuerca, se aprieta a esta por medio de una contratuerca, que en realidad es otra tuerca, generalmente menos gruesa.

Las tuercas autoblocantes, más extendidas, evitan el aflojamiento incorporando en el agujero roscado, un anillo de plástico que hace de freno.

- Arandelas:   

Arandelas de protección: Tienen la misión de proporcionar un asiento correcto  a las cabezas de los tornillos y a las tuercas, así como de repartir la presión de la cabeza del tornillo, o de la tuerca, sobre una mayor superficie de la pieza, para no dañarla.

Arandelas de seguridad: Tienen por misión impedir el aflojamiento de los tornillos por las vibraciones de los elementos que los rodean.

Arandelas de muelles o Grower: Cuya medida nominal será el diámetro interior.

Arandelas de seguridad con solapa: Es una arandela normal provista de una solapa cuyo extremo se dobla sobre una arista de la pieza. La parte de arandela se dobla por su parte sobre una cara de la tuerca cuando está apretada. 

Arandelas dentadas: Los dientes o muescas se clavan en el material, impidiendo el giro de los dos elementos en contacto. 

Arandelas de seguridad para ejes y agujeros, denominadas también anillos seeger o circlips.

Arandelas de retención: Son anillos cilíndricos que disponen en sentido radial de uno o más prisioneros.