17.04.2012 NEUMATICA

Definición Neumática: La neumática es la tecnología que utiliza aire comprimido como modo de transmisión de energía necesaria para mover y hacer funcionar varios mecanismos. El aire es un material elástico 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.

Podemos distinguir dos tipos de circuitos neumáticos.

1. Circuito de anillo cerrado: Aquel cuyo final de circuito vuelve al origen evitando brincos por fluctuaciones y ofrecen mayor velocidad de recuperación ante las fugas, ya que el flujo llega por dos lados.
2. Circuito de anillo abierto: Aquel cuya distribución se forma por ramificaciones las cuales no retornan al origen, es más económica esta instalación pero hace trabajar más a los compresores cuando hay mucha demanda o fugas en el sistema.

Estos circuitos a su vez se pueden dividir en cuatro tipos de sub-sistemas neumáticos:

1. Sistema manual
2. Sistemas semiautomáticos
3. Sistemas automáticos
4. Sistemas lógicos

El principal componente que al aire haga su función es el compresor.

Compresor

Es una máquina de fluido que se construye para aumentar la presión y desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como gases y vapores. Esto se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido en el cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía cinética impulsándola a fluir.

 

Los componentes por los que está formado el compresor son los siguientes:

1. Filtro de aire
2. Compresor
3. Motor eléctrico
4. Tanque de almacenamiento
5. Interruptor de presión
6. Válvula de seguridad
7. Válvula de control de alimentación.

  

Actuadores neumáticos

A los mecanismos que convierten la energía del aire comprimido en trabajo mecánico se les denomina actuadores neumáticos. Aunque en esencia son idénticos a los actuadores hidráulicos, el rango de compresión es mayor en este caso, además de que hay una pequeña diferencia en cuanto al uso y en lo que se refiere a la estructura, debido a que estos tienen poca viscosidad.

Válvulas neumáticas

Las válvulas neumáticas tienen una gran importancia dentro del mundo de la neumática. Por este hecho, se ha diseñado una sección solamente para tratar de ellas.

1. Válvulas de distribución. Como su propio nombre indica son las encargadas de distribuir el aire comprimido en los diferentes actuadores neumáticos, por ejemplo, los cilindros.

2. Válvulas de bloqueo. Son válvulas con la capacidad de bloquear el paso del aire comprimido cuando se dan ciertas condiciones en el circuito.

  3. Válvulas reguladoras. Aquí nos encontramos con las válvulas que regulan el caudal y las válvulas que regulan la presión.

4. Válvulas secuenciales.

Las válvulas neumáticas son considerados elementos de mando, de hecho, necesitan o consumen poca energía y a cambio, son capaces de gobernar una energía muy superior. Asimismo, cada clase de válvula mencionado tiene sus diferentes tipos.

Motores neumáticos

Los motores neumáticos son unos elementos capaces de transformar la energía neumática en energía mecánica. Nos podemos encontrar muchas herramientas que funcionan con aire comprimido y necesitan un motor, por ejemplo, una taladradora. Sin embargo, nos encontraremos otro tipo de herramientas que no necesitan un motor neumático, por ejemplo, una pistola de clavar clavos, grapas, etc. Los motores neumáticos no solamente son útiles como herramientas de trabajo, también tienen un uso industrial, aunque no sea lo más común, porque ya existen los motores eléctricos, entre otras cosas. Sin embargo, en ciertas industrias, pueden llegar a ser necesario, como las industrias alimentarias y las farmaceúticas. En este tipo de industria, la higiene es una cuestión vital, y en determinados procesos productivos, el motor eléctrico ensucia.

Motores de engranaje.

Como se puede observar, el motor esta compuesto de dos engranajes, uno de ellos esta conectado con el eje del motor, y el otro, transmite movimiento al otro engranaje.

Este tipo de motor es de bajo rendimiento, porque consume más energía que la que transmite. Pero, es capaz de dar 60 cv de potencia.

Motores de pistones: Esta clase de motor, esta construido con varios pistones. Se logran potencias del orden de 30 cv.

Motores de paletas.

Es el tipo de motor que se usan en las herramientas, como lijadoras y taladradoras. Dan una potencia máxima de 20 cv, y tienen unas velocidades de 3000 hasta 9000 r.p.m.

FACTORES A CALCULAR EN LA SIMULACIÓN

Los puntos qu se muestran a continuación deben incluirse en el trabajo con el programa AnyLogic:

1. Tasa de producción= productos /hora
2. Capacidad de producción = máxima tasa de producción
3. Utilización de cada máquina 
4. Disponibilidad
5. Manufacturing lead time = tiempo de fabricación de cada pieza
6. Work in progress ( inventario)
7. Coste del producto
8. Beneficio