Pneumàtica i hidràulica: conceptes clau, cilindres, vàlvules i comparació

Resum

El document resumeix els conceptes bàsics de la pneumàtica i la hidràulica: la definició de pressió, els elements que componen un sistema pneumàtic (compressor, filtre, regulador i lubricant), els tipus de cilindres i de vàlvules, i les conversions d'unitats de pressió. També inclou un diagrama de blocs d'un sistema i una comparació entre la hidràulica pneumàtica i l'oleohidràulica.

Punts clau

La pressió es calcula com el quocient entre la força aplicada i la superfície: P = F/S.
L'energia pneumàtica és l'energia proporcionada per la pressió de l'aire comprimit.
El cilindre de simple efecte treballa només en una cursa i retorna per si sol; el de doble efecte treballa en avançament i retrocés.
Les vàlvules distribuïdores dirigeixen l'aire cap als elements de treball, les de bloqueig tallen el pas en un sentit i les reguladores controlen la quantitat de fluid.
1 bar equival a 105 Pa, 0,987 atm, 1 kp/cm² i 750 mmHg.
La hidràulica oleohidràulica té més força i és més pesant, però ofereix millor control de velocitat i pressió que la pneumàtica.

Posa't a prova

Pneumàtica i Hidràulica: Conceptes Clau

Definició de Pressió

Pressió: És el quocient entre la magnitud de la força aplicada (F) i el valor de la superfície (S). Es calcula com: P = F/S.

Energia Pneumàtica

Energia Pneumàtica: És l'energia proporcionada per la pressió de l'aire comprimit.

Compressor: Màquina que transforma diferents tipus d'energia (pot ser portàtil o fix).
Filtre: Elimina les impureses de l'aire comprimit.
Regulador: Manté constant la pressió de l'aire.
Lubricant: Afegeix oli en suspensió a l'aire comprimit per a la lubricació dels components.

Cilindres Pneumàtics i Hidràulics

Cilindre: Dispositiu que produeix treball en transformar l'energia de l'aire comprimit (o líquid a pressió) en un moviment rectilini uniforme (MRU).

Cilindre de simple efecte: Treballa només en una cursa del cicle i retorna a la posició inicial.
Cilindre de doble efecte: Treballa en els dos sentits de la cursa: avançament i retrocés.

Circuits Pneumàtics i Hidràulics

Circuit Pneumàtic: Conjunt d'elements que aprofiten l'energia de l'aire comprimit per realitzar un treball.

Circuit Hidràulic: Conjunt d'elements que s'utilitzen per controlar la transmissió de forces mitjançant un líquid sotmès a pressió.

Vàlvules: Control del Flux

Vàlvules: Dispositius que dirigeixen i controlen la circulació de l'aire comprimit (o fluid hidràulic).

Vàlvules distribuïdores: Dirigeixen l'aire comprimit cap als elements de treball.
Vàlvules de bloqueig: Tallen el pas de l'aire en un sentit i permeten la circulació en el sentit contrari.
Vàlvules reguladores: Controlen la quantitat d'aire comprimit (o fluid).

Conversions d'Unitats de Pressió

1 bar = 0,987 atm = 1 kp/cm² = 10⁵ Pa = 14,1 psi = 750 mmHg

Fórmules

[V = π · D² / 4 · e]
[F = P · S]
[P = F / S = p · π · D² / 4]

Diagrama de Blocs d'un Sistema Pneumàtic/Hidràulic

Elements de potència: Motor elèctric.
Elements de transport: Canonades.
Elements de control i regulació: Vàlvules.
Elements de treball i actuadors: Cilindres.

Comparació: Hidràulica Pneumàtica vs. Oleohidràulica

Característica	Hidràulica Pneumàtica	Hidràulica Oleohidràulica
Resposta	Ràpida	Lenta
Força	Petita	Elevada
Massa	Lleugera	Pesant
Control de pressió	Difícil	Possible
Control de velocitat	Inadequat	Adequat
Pressió d'alimentació	Baixa	Alta
Preu	Baix	Alt
Rigidesa de posició	Baixa	Alta
Sistema d'accionament	Senzill	Més complex

Preguntes freqüents

Què és la pressió segons aquest document?

És el quocient entre la magnitud de la força aplicada (F) i el valor de la superfície (S), és a dir, P = F/S.

Quina diferència hi ha entre un cilindre de simple efecte i un de doble efecte?

El cilindre de simple efecte treballa només en una cursa del cicle i retorna a la posició inicial. El de doble efecte treballa en els dos sentits, avançament i retrocés.

Què fa el regulador en un circuit pneumàtic?

Manté constant la pressió de l'aire comprimit.