SISTEMAS NEUMATICOS SISTEMAS NEUMATICOS

Son sistemas de fluido que utilizan el aire como el medio de la

transmisión de señales y de potencia.

INTRODUCCION Los sistemas neumáticos se usan extensamente en la automatización de maquinaria de producción y en el campo de lo controladores automáticos.

FLUJO DE GAS PERFECTO A TRAVÉS DE UN ORIFICIO.

El flujo de un gas real a través de orificios y toberas puede aproximarse mediante un flujo isotrópico si los efectos de fricción y la transferencia de calor son despreciables.

Fluidica Digital.Los dispositivos de fluidica digital son aquellos componentes fluidicos que realizan funciones lógicas.Una compuerta es un dispositivo o circuito que permite solo el paso de una señal si se han satisfecho ciertos requisitos de control.Los componentes fluidicos de la actualidad que son capaces de proporcionar funciones lógicas están disponibles comercialmente.

MODELADO MATEMÁTICO • La resistencia del flujo de gas R se define del modo siguiente:

O bien:

• El cálculo del valor de la resistencia de flujo del gas R puede tomar mucho tiempo. Sin embargo, experimentalmente se determina con facilidad a partir de una gráfica de la diferencia de presión contra flujo, calculando la pendiente de la curva en una condición de operación determinada, como se aprecia en la figura

La capacitancia del recipiente a presión se define mediante

O bien

• La capacitancia del sistema de presión depende del tipo de proceso de expansión implícito. La capacitancia se calcula mediante la ley de los gases ideales. Si el proceso de expansión del gas es poli-trópico y el cambio de estado del mismo está entre isotérmico y adiabático, entonces

en donde n = exponente poli -trópico. Para los gases ideales,

Por tanto:

En donde Rgas = constante de gas, pie-lb$lb “R.

• El exponente politrópico n es unitario para la expansión isotérmica.

• Para la expansión adiabática, n es igual al cociente entre los calores específicos cp/cv en donde cp es el calor específico a presión constante y cv es el calor específico a volumen constante. En muchos casos prácticos, el valor de n es aproximadamente constante y, por ende, la capacitancia se considera constante. El valor de dp/dp se obtiene a partir de las ecuaciones anteriores como:

• Después, la capacitancia se obtiene como

Sistemas de PresiónSistemas de presión. Si sólo suponemos desviaciones

pequeñas en las variables a partir de sus valores en estado estable respectivos, este sistema se considera lineal.

Definamos:•P = presión del gas en el recipiente en estado estable (antes de que ocurran cambios en la presión), lbf/pie*•pi = cambio pequeño en la presión del gas que entra, lbf/pie*•p. = cambio pequeño en la presión del gas en el recipiente, lbf/pie*•V = volumen del recipiente, pie3•m = masa del gas en el recipiente, Ib•q = flujo del gas, lb/seg•p = densidad del gas, Ib/pie3