El aire tiene una serie de propiedades y características que se deben analizar para su correcta aplicación en instalaciones neumáticas.
Es capaz de reducir su volumen cuando es sometido a esfuerzos externos de compresión, igualmente cuando ocupa un recipiente elástico, se reparte uniformemente dentro de él y presenta un coeficiente de viscosidad muy reducido por lo que tiene una gran facilidad de fluir por las conducciones adecuadas.
Caudal, es la cantidad de aire comprimido que atraviesa una sección de la conducción en la unidad de tiempo.
Donde:
| Q=caudal (m3/s) | S=sección (m2) | t=tiempo (s) |
| V=volumen (m3) | l=longitud (m) | v=velocidad (m/s) |
Presión, se define como el cociente entre una fuerza aplicada perpendicularmente a una superficie y el valor de la superficie.
La presión se expresa de distinto modo, según el sistema de unidades utilizado:
- En el Sistema Internacional la unidad es: 1 Pascal=1N/1m2
- En el Sistema Cegesimal la unidad es 1 baria=1dina/1cm2, esta es una unidad muy pequeña por lo que se emplea un múltiplo que resulta ser: 1 bar=106 barias.
- En el Sistema Técnico la unidad es: 1kp/cm2.
En las aplicaciones neumáticas, según sean los autores de los textos, se emplean indistintamente cualquiera de las unidades, admitiéndose las siguientes equivalencias:
1bar=1atm=1kp/cm2=100KPa=105Pa.
La presión en la superficie de la Tierra es la presión atmosférica que es la que suele tomarse como referencia y que suele denominarse presión relativa, por ejemplo si el aire comprimido de una instalación neumática está a 6 bares, quiere decir que tiene una presión superior a la atmosférica en 6 bares, se mide con unos instrumentos llamados manómetros.
Leyes de los gases perfectos
Una vez vistas las magnitudes pasamos a conocer la leyes.
Haremos mención a las leyes que tienen más aplicación para el campo de la neumática, para lo que es necesario interpretar que el aire se comporta como un gas perfecto. Vamos a ver:
- El Principio de Pascal
- Ley de Boyle-Mariott
- Ley de Gay-Lussac
- Ley de Charles
Principio de Pascal, según el cual la presión ejercida en un punto cualquiera de una masa gaseosa, se transmite por igual y en todas las direcciones. Es decir en dos puntos distintos de un circuito neumático se debe cumplir:
Ley de Boyle-Mariotte, a temperatura constante, el volumen de un gas confinado en el interior de un recipiente rígido, es inversamente proporcional a la presión absoluta.
Es decir para una determinada cantidad de gas, el producto de la presión absoluta y el volumen, es una cantidad constante.
Ley de Gay-Lussac, si se mantiene la presión constante, el volumen ocupado por una determinada cantidad de gas es directamente proporcional a su temperatura absoluta, expresada en grados Kelvin, lo que se representa por la expresión:
Ecuación general de los gases perfectos
Todas las leyes anteriores se pueden resumir en la ecuación:
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Ecuación general de
los gases perfectos
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