La neumática de Lego es una variedad de ladrillos de Lego que utilizan presión de aire y componentes especializados para realizar diversas acciones utilizando los principios de la neumática .
Tema principal | Lego
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Disponibilidad | 1984– |
Conjuntos totales | Conjunto complementario de neumática (W979641) y paquete de extensión de neumática (W991462) |
Historia
Los componentes neumáticos LEGO se introdujeron por primera vez como parte de la gama LEGO Technic en 1984. Desde su introducción, los neumáticos LEGO han aparecido en una variedad de productos LEGO Technic y LEGO Educational (DACTA).
Generacion 1
La primera generación de LEGO Pneumatics se desarrolló entre 1984 y 1988. Esta generación se caracteriza por cilindros neumáticos de un solo puerto y tuberías más complejas que incluyen un bloque de distribución de tres puertos con un puerto de salida de presión y vacío. Estas líneas de presión y vacío se dirigían a un interruptor para proporcionar presión para la extensión o vacío para la retracción de los cilindros neumáticos. Estos a menudo se comparan falsamente con los cilindros hidráulicos de acción simple que requieren la gravedad para retraerse. La diferencia es que estas unidades se retraen con la aplicación de vacío en lugar de la gravedad. [ cita requerida ]
Generacion 2
En 1989, se renovó la línea neumática LEGO y se introdujeron un nuevo cilindro y una bomba. Se descontinuaron los viejos cilindros y bombas. La principal diferencia es que el nuevo cilindro ahora tenía dos válvulas de entrada, lo que permitía empujar y tirar sin necesidad de circuitos complejos que involucraran la pieza del bloque de distribución. Los cilindros de la Generación 2 también tenían varillas de metal para que se parecieran más a los cilindros hidráulicos reales.
A lo largo de los años, también se introdujeron varias piezas nuevas en esta línea. La nueva bomba estaba basada en resortes y solo se podía operar a mano, lo que limitaba la potencia neumática a la rapidez con la que se podía bombear manualmente. Obviamente, esto limitó la potencia de los circuitos neumáticos. Entonces, en 1992, LEGO presentó dos nuevas piezas; una pequeña bomba y un pequeño cilindro. La pequeña bomba no tenía un resorte y estaba diseñada para ser operada por un motor, lo que permitiría creaciones neumáticas de funcionamiento continuo. A partir de 2011, la bomba pequeña solo apareció en un juego, 8868 Air Tech Claw Rig (1992) (que se encuentra en Peeron ), y algunos juegos de piezas (ya no están disponibles). Se lanzó una nueva versión de la bomba pequeña en Lego set 8110 Unimog U400 (2011). A 2L, la carrera de esta bomba es 1/3 más larga que la antigua 1.5L, siendo 'L' la unidad LEGO de un perno. Esto hizo que fuera mucho más fácil de usar en construcciones sin pernos.
En 1997, LEGO introdujo el Air Tank, que actúa como una batería, almacenando aire comprimido para que se puedan crear circuitos neumáticos aún más potentes. Esta pieza es muy popular entre la comunidad de entusiastas, pero muchos sienten que LEGO no la utilizó, ya que solo apareció en 3 conjuntos de modelos y un paquete de piezas. Este tanque ahora solo está disponible en la LEGO Education Store, junto con una nueva pieza de manómetro .
En 2003, LEGO descontinuó el cilindro antiguo y las piezas del interruptor, e hizo nuevas versiones "sin pernos" para adaptarse a su transición hacia la eliminación de los pernos de los sets Technic.
Actuador lineal
A partir de 2008, LEGO lanzó varios juegos con actuadores lineales mecánicos , que se utilizan para el mismo propósito que los cilindros neumáticos, pero el hecho de que se puedan extender fácilmente a puntos intermedios significa que se aproximan más a los cilindros hidráulicos. [ cita requerida ]
Componentes neumáticos Lego
Los componentes clave de la neumática Lego son:
Bomba neumática
Las bombas son la principal fuente de aire en un circuito neumático . Hay tres versiones de la bomba . La bomba antigua de una generación, la nueva bomba de dos generaciones (ambas tienen resorte) y la bomba pequeña sin resorte (diseñada para usarse con motores como compresor ). La bomba de la Generación uno era roja y proporcionaba tanto sobrepresión como depresión en cada ciclo de bombeo, utilizada para la extensión y contracción de los cilindros, respectivamente, enrutados a través de un bloque de distribución. Por el contrario, la bomba Generation Two es amarilla y solo proporciona sobrepresión, como una bomba de bicicleta normal , y tiene una válvula unidireccional para evitar el reflujo. También tiene una almohadilla de contacto más grande en la parte superior de la bomba y contiene una válvula de alivio de presión para limitar la presión máxima en el sistema. Las bombas de tercera generación ahora están disponibles en azul translúcido.
Cilindro neumático
Los cilindros parecen bombas, pero son las salidas de energía, más que las entradas. Hay cinco versiones de cilindros. Los cilindros de la Generación 1 venían en dos longitudes, solo tenían una entrada y funcionaban con presión o vacío. Los cilindros de Generación 2 tienen 2 entradas (y vienen en versiones con clavos, sin clavijas y pequeñas) y funcionan con presión en ambas direcciones. Permiten empujar y tirar, dependiendo de a qué aire de entrada se bombee. Los cilindros de la Generación 2 también tienen varillas de metal brillante para que se parezcan más a los cilindros neumáticos / hidráulicos reales.
Válvula neumática (interruptor)
Las válvulas tienen tres puertos y un eje Lego negro que controla cuáles de los puertos están conectados entre sí.
Válvula | Puerto izquierdo | Puerto central | Puerto derecho |
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Posición correcta | Abierto | Conectado a la derecha | Conectado al centro |
Posición central | Cerrado | Cerrado | Cerrado |
Posición izquierda | Conectado al centro | Conectado a la izquierda | Abierto |
Cuando un puerto está "abierto", eso significa que es como una válvula de neumático abierta; todo el aire se escapará lo más rápido posible. Cuando un puerto está cerrado, no puede entrar ni salir aire de ese puerto. Cuando los puertos están conectados, el aire viajará libremente a través de la válvula entre esos dos puertos.
Tubería neumática
La tubería es simplemente el medio por el cual la energía del aire se transfiere a través del circuito. La tubería se puede conectar a un interruptor, tanque de aire, unión en T, cilindro, bomba, bloque de distribución o manguera flexible.
En realidad, las mangueras flexibles no se consideran piezas neumáticas; Fueron diseñados como parte del sistema Technic para un propósito diferente, pero los fanáticos de Lego han descubierto que los tubos neumáticos en realidad se ajustan bastante bien a las mangueras flexibles, por lo que muchas personas los usan como extensores de tubos cuando los necesitan. Las mangueras flexibles son más rígidas que los tubos.
Los neumáticos de Lego venían en forma sin cortar en juegos anteriores, y debían cortarse en pedazos más pequeños con tijeras. En los conjuntos más nuevos, como el tractor 8049 technic y el cargador de troncos, el 8110 Unimog U400, el 42053 Volvo EW160E Digger y el 42043 Mercedes Benz Arocs 3245, los tubos ya están cortados a medida.
Unión en T neumática
Una unión en T es una pieza muy pequeña que permite que tres piezas de tubería se conecten en una unión, esencialmente dividiendo (o uniendo) el flujo de aire de dos mangueras en una. Estos solo permiten ramificaciones 1: 2, pero al combinar uniones en T, se puede lograr cualquier número de ramificaciones (es decir, un tubo puede ramificarse en tres utilizando dos uniones en T).
Tanque de aire
Los tanques de aire son una pieza importante para la mayoría de los diseños neumáticos más grandes, ya que permiten almacenar fácilmente la energía del aire para su posterior recuperación.
El tanque de aire estuvo disponible en juegos desde 1997 hasta 2006.
En 2008, Lego Education relanzó el tanque en un nuevo color blanco, como parte de un conjunto adicional (W979641).
Bloque de distribución neumático
Estas piezas usaban un tipo especial de válvula unidireccional dentro de ellas y tres puertos en el exterior. El puerto más a la izquierda solo podía tener aire entrando, nunca saldría aire. El puerto intermedio podría tener aire entrando o saliendo. El puerto correcto solo podría tener aire saliendo de él, no podría entrar aire.
Con estos, fue posible hacer que los cilindros de la Generación 1 se retraigan y se extiendan, sin embargo, la retracción no fue tan fuerte como la extensión. Esto llevó a Lego a rediseñar la neumática en un sistema más fuerte y más fácil de usar.
Estos se suspendieron cuando Lego cambió a la Generación 2 en 1988.
Principios neumáticos
La neumática Lego ofrece la oportunidad de aprender y experimentar con los principios de la neumática y los circuitos de control. Se ha hecho un uso avanzado de la neumática de Lego en varias creaciones de Lego Mindstorms .
Los proyectos neumáticos de Lego generalmente incluyen un compresor hecho de una combinación de un motor eléctrico lego y una bomba neumática, junto con un interruptor de presión que activará el motor cuando se requiera mayor presión.
Los elementos neumáticos se utilizan más comúnmente para parecerse y asumir la función de los cilindros hidráulicos en los modelos apropiados, accionando un brazo excavador o una grúa, por ejemplo. Sin embargo, también se pueden usar para construir un motor neumático, que convierte la presión del aire en movimiento rotatorio utilizando los mismos principios que un motor de vapor. Sin embargo, los cilindros no están optimizados para este propósito, y tales motores tienden a ser lentos y les falta potencia a menos que se agranden las entradas de los cilindros. Debido a que existe un ligero retraso entre el aumento de la presión y el movimiento del cilindro, se pueden utilizar varios circuitos de retroalimentación mediante los cuales un componente neumático puede activar otro en una serie de eventos mecánicos.
Sistemas neumáticos alternativos
Fischertechnik ofrece un sistema neumático similar para los aficionados a la tecnología robótica y de control. El sistema Fischertechnik incluye un solenoide de aire activado eléctricamente , una característica que no está disponible en la gama Lego.
Varios aficionados también han construido componentes adicionales como tanques de aire y solenoides más grandes para complementar los componentes neumáticos estándar de Lego.
Ver también
Referencias
enlaces externos
- Archivo de Wayback del sitio que presenta los principios y creaciones neumáticos de Lego
- Construyendo y explorando la neumática a través de modelos LEGO de la vida real
- Compresor de aire Lego de doble acción Hempel
- Más información sobre compresores neumáticos y presostatos
- Ejemplos de motores neumáticos Lego, similares a los motores de vapor