manual de prácticas para el laboratorio de hidráulica y neumática

Transcripción

INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL
UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGIA
DEPARTAMENTO DE BIOINGENIERIA
ACADEMIA DE INGENIERIA CIVIL E INDUSTRIAL
MANUAL DE PRÁCTICAS PARA EL LABORATORIO DE
HIDRÁULICA Y NEUMÁTICA
TIPO DE UNIDAD DE APRENDIZAJE:
TEÓRICO-PRÁCTICO/OPTATIVA
HORAS PRÁCTICA/SEMANA: 1.5
Elaborado por:
Ing. Hugo Cedeño Ruíz
M. en I. Rogelio Colín Ávila
PLAN 2006
Manual de Laboratorio: Hidráulica y Neumática
ÍNDICE
PÁGINA P R Ó L O G O………………………………………………………………………………………….2
PRÁCTICA No. 1 DISPOSITIVOS NEUMÁTICOS.……………………………………………….5
PRÁCTICA No. 2 CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS.……………………………………….10
PRÁCTICA No. 3 TEMPOSIZADORES Y CONTADORES NEUMÁTICOS…………………….13
PRÁCTICA No. 4 MÉTODO DRECTO Y DE RODILLO ABATIBLE.…………………….…….16
PRÁCTICA No. 5 MÉTODO DE CASCADA NEUMÁTICO.………………………….….……….10
PRÁCTICA No. 6 MÉTODO DE CASCADA NEUMÁTICO 2.…………………………...……….26
PRÁCTICA No. 7 MÉTODO PASO A PASO NEUMÁTICO.…………………………….……….30
PRÁCTICA No. 8 MÉTODO PASO A PASO NEUMÁTICO 2.…………….…………….……….34
PRÁCTICA No. 9 MARCHAS Y PAROS DE EMERGENCIA.……….………………….……….38
PRÁCTICA No. 10 COMPONENTES DE CIRCUITOS HIDRÁULICOS…………….….……….46
PRÁCTICA No. 11 CIRCUITOS HIDRÁULICOS……………………….....……………………….54
Elaboró: Ing. Hugo Cedeño Ruíz
2
PROLOGO
El presente manual de prácticas correspondiente a la asignatura teórico-práctica de Hidráulica y
Neumática plan 2006 y comprende cinco prácticas que corresponden al curso de un semestre.
El Ingeniero Biomédico que egresa de la UPIBI debe tener las bases para el entendimiento de los grandes
desarrollos automatizados que pueden encontrarse en sistemas médicos y tecnologías biomédicas. El
presente manual está orientado para que el alumno aprenda a interpretar los símbolos hidráulicos y
neumáticos de diagramas, y así analice y sintetice circuitos de sistemas automatizados.
Este manual complementa y afianza la serie de habilidades y competencias teórico-prácticas que el
alumno adquiere en la materia de Hidráulica y Neumática, para el manejo de los dispositivos neumáticos
e hidráulicos.
Aportación de la asignatura al perfil del egresado
Interpretar, seleccionar, mantener, controlar y diseñar en forma óptima los circuitos neumáticos e
hidráulicos automatizados por medios mecánicos, eléctricos, y participar en la generación de proyectos de
investigación para la automatización con el uso de tecnologías modernas en beneficio de la sociedad
SEGURIDAD Y RECOMENDACIONES
Durante la práctica se deben respetar todas las normas de seguridad del laboratorio, en particular:
- No jugar con las mangueras presurizadas.
-Por ningún motivo orientar el chorro de airea los ojos, fosas nasales, ni a ninguna cavidad del cuerpo.
-No usar joyas ni accesorios que sobresalgan.
-Recogerse el cabello.
-No llevar a las prácticas artículos que puedan quedar atrapados accidentalmente en los montajes.
-NUNCA usar el dedo para señalar ni tocar ningún dispositivo cuando este en movimiento.
-Primero conectar todos los tubos y asegurarlos antes de conectar el aire comprimido
Especialmente los tubos flexibles a los racores, presionando hasta el tope y después jalando los tubos
para verificar que están bien conectados.
Los tubos flexibles que se sueltan estando sometidos a presión, pueden causar accidentes.
-Al usar válvulas biestables verificar su posición inicial, ya que conservan la última posición en la que se
activaron por última vez.
-Los cilindros pueden avanzar o retroceder en el momento en que se conecta el aire comprimido;
mantenga libre de obstrucciones el recorrido de los vástagos
-Para desmontar el tubo flexible del racor presione el anillo, solo así podrá soltarlo. No es posible hacerlo
cuando el mismo se halle bajo presión.
-Los detectores de final de carrera mecánicos solo deberán activarse en el sentido previsto, nunca
frontalmente.
-Como una buena práctica, se debe verificar siempre la continuidad eléctrica en el cableado que se
empleara.
-En las conexiones eléctricas y electrónicas verificar que no existan riesgo de corto circuito, aislando bien
todas las uniones.
-Cuando se usen solenoides, sensores de proximidad, y cualquier otro dispositivo eléctrico respetar la
polaridad de la alimentación para que no se dañen y funcionen correctamente.
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-La desconexión de los cables se debe hacer directamente desde el conector y nunca
desde el cable, con el fin de evitar posibles rupturas.
- En caso de alguna emergencia se debe des energizar todos los sistemas (neumático, eléctrico y
electrónico) y detenerlos de forma inmediata· Se procederá a energizar hasta que se esté seguro de que
este todo bien y no exista ningún riesgo.
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P R A C T I C A N o. 1
DISPOSITIVOS NEUMÁTICOS
Objetivo


Identificar físicamente los componentes neumáticos y sus características.
Conocer el funcionamiento de los actuadores, válvulas distribuidoras, válvulas de presión,
válvulas de caudal y diferentes elementos que forman parte un circuito neumático.

Conocer los símbolos neumáticos

Conocer las diferentes nomenclaturas con las que se designan las vías de los dispositivos
neumáticos para poder conectarlos adecuadamente.
Tiempo estimado de realización: 1.5 hrs.
Trabajo previo de Investigación: Simbología neumática, las diferentes nomenclaturas que se utilizan para
designas las vías o conexiones de las válvulas, funcionamiento de dispositivos neumáticos.
Marco teórico:
La energía neumática es la que utiliza todas las propiedades que surgen de la aplicación de el aire
comprimido.
La neumática es la parte de la tecnología que estudia las máquinas y los aparatos que
funcionan con aire comprimido.
El conocer las particularidades y propiedades fundamentales de los elementos neumáticos es
indispensable para el diseño de los circuitos.
Entre los principales componentes están:
Cilindros de simple efecto
El cilindro de simple efecto recibe aire a presión sólo en un lado.
Los cilindros de simple efecto sólo pueden ejecutar el trabajo en el sentido de
avance o en el de retroceso (según la versión).
El retroceso (o el avance) del vástago tiene lugar por medio de la fuerza de un
muelle incluido en el cilindro o se produce por efecto de una fuerza externa.
Los cilindros de simple efecto se utilizan para sujetar, expulsar, prensar, elevar, alimentar, etc.
Símbolos Elaboró: Ing. Hugo Cedeño Ruíz
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Cilindros de doble efecto:
Según la presión que actúe sobre la superficie del émbolo, el cilindro de doble efecto debe producir una
fuerza y un movimiento rectilíneos en ambos sentidos del actuador. Los cilindros de doble efecto constan
de los siguientes elementos para su funcionamiento.
Símbolo Funcionamiento
El aire comprimido entra en el cuerpo del cilindro en un lado del émbolo. La presión sobre la superficie del
émbolo empuja a éste junto con el vástago. El aire desplazado en la cámara del lado del vástago escapa
por la otra conexión.
Después de la inversión, el aire entra por la última conexión y actúa sobre la superficie del émbolo
disminuida por la superficie del vástago, siendo empujados émbolo y vástago hacia la posición de partida.
El aire de escape es expulsado ahora por el émbolo a través de la primera conexión. Las fuerzas utilizadas
en el avance y en el retroceso son diferentes, a pesar de esto se mantiene una misma presión de red.
Aplicación
Se utilizan cuando se necesitan fuerzas en el avance y en el retroceso. Cuando se precisan carreras
mayores de las que se pueden obtener con cilindros de simple efecto.
Ejemplos: Elevar, sujetar, empujar, introducir y expulsar herramientas y piezas en cualquier posición.
Válvula Distribuidora 3/2:
Las válvulas son las encargadas de dirigir y controlar la dirección del caudal de aire comprimido hacia los
cilindros. Normalmente controlan cilindros de simple efecto. La figura muestra un distribuidor de corredera
de 3 vías y dos posiciones (3/2), cuya construcción mecánica interna y su símbolo se muestra a
continuación.
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Posición de reposo Posición de accionamiento
Símbolo Funcionamiento
Para una válvula distribuidora 3/2 (3 vías-2 posiciones), accionada mediante un pulsador y con retorno por
muelle (monoestable) se tiene.
-En la posición de reposo el carrete (cilindro interno) se encarga de conectar la vía 2 (salida al actuador) y
3 (escape de aire), esto expulsa el aire. La vía 1 (entrada de presión) está bloqueada.
-Cuando se acciona el pulsador. Éste a su vez desplaza al carrete, comunicando las vías 1 y 2,
permitiendo paso del aire comprimido hacia la vía 2.
-Una vez que se deja de accionar el pulsador, el muelle retorna el carrete a su posición inicial de reposo,
dejando la vía 1 bloqueada y las vías 2 y3 comunicadas a escape. Cuando una válvula 3/2 no deja pasar
aire en condiciones de reposo (Para una válvula de dos posiciones su posición inicial es la que está del
lado derecho), se dice que está normalmente cerrada (NC).
Válvula Distribuidora 5/2:
Estas válvulas son las encargadas de dirigir y controlar la dirección del caudal de aire comprimido hacia
los cilindros de doble efecto. La configuración externa de una válvula accionada por pulsador, con retorno
por muelle y con dos vías de salida se muestra a continuación:
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Posición de reposo Posición de accionamiento Símbolo Funcionamiento
La vía 1 es siempre la de alimentación de aire comprimido. Las vías 3 y 5 son los escape de aire. Y las
vías 2 y 4 son conectadas hacia los cilindros. Las vías 12 y 14 son para asignar el modo de accionamiento
de la válvula.
Si consideramos la válvula distribuidora 5/2, accionada mediante pulsador y con retorno por muelle, su
funcionamiento será:
-En la posición de reposo la alimentación 1 de aire esta comunicada con la vía 2, mientras que la vía 4
queda comunicada con la vía 5 de descarga.
-Cuando se acciona el pulsador, éste a su vez mueve el carrete comunicando ahora las vías 1 con 4 y
descargando el aire de 2 por la vía 3.
-Cuando se deja de accionar el pulsador, el muelle provoca el retorno del carrete a su posición de reposo,
dejando de nuevo 3 incomunicado. 1 alimentando a la vía 2 y 4 descargando por 5.
Equipo y material:
-Válvulas distribuidoras 3/2,5/2 monoestables y biestables. Piloteada neumáticamente
-Válvulas de simultaneidad, selectora, reguladora de caudal, reguladora de presión, de escape rápido,
-Actuadores lineales (simple y doble efecto) y rotatorios
-Diferentes tipos de accionamiento de válvulas distribuidoras (botón, palanca, pedal, con enclave, etc.)
-Unidad de mantenimiento
-Compresor para suministrar 6 bars.
-Mangueras de 1/8, 1/4
-Diferentes tipos de Racores
-Distribuidor de aire con alimentación de ¼ y distribuciones a 1/8.
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Desarrollo:
1. Utilizar la simbología neumática para identificar los componentes.
2. Identificar la nomenclatura asignada a cada vía de los dispositivos para conectarlos
correctamente.
3. Analizar las características físicas y funcionamiento de cada componente.
4. Anotar señas particulares de los componentes.
5. Describir el funcionamiento y la utilidad de los diferentes dispositivos neumáticos y sus
aplicaciones
6. Investigar características técnicas de los componentes en los manuales, catálogos o página del
fabricante.
7. Anote sus observaciones y conclusiones.
Cuestionario:
1.- ¿Qué partes componen la unidad de mantenimiento? Describe la función que realiza cada una de
ellas
2.- Si ponemos presión de aire al mismo tiempo en las dos entradas de un actuador de doble efecto
¿Qué es lo que sucede? ¿Por qué?
3.- Dibujar el símbolo de las válvulas distribuidoras siguientes con la nomenclatura que identifique
cada vía :
a) 3 vías y 2 posiciones accionada por palanca y retorno por muelle normalmente abierta
b) 2 vías y 2 posiciones accionada por rodillo y retorno neumático
c) 5 vías y 3 posiciones accionadas neumáticamente, la posición central bloqueada en todas las
vías
4.- Explique el funcionamiento de la válvulas simultaneidad, selectora y reguladora de caudal y para
qué nos sirven dentro de los circuitos neumáticos
5.- Enliste la nomenclatura en números, letras y función que se utiliza para designar las vías en las
válvulas
BIBLIOGRAFIA
-PRÁCTICAS DE NEUMÁTICA, PARANINFO, AUTOR: A. SERRANO NICOLÁS 1999
-NEUMÁTICA NIVEL BÁSICO TP 101, FESTO DIDACTIC, AUTOR: MEIXNER H. KOBLER 1982
-DISPOSITIVOS NEUMÁTICOS, PARANINFO, AUTOR: DEEPER W. STOLL K.
-NEUMÁTICA, SMC INTERNATIONAL TRAINING; PARANINFO/THOMPSON LEARNING, AUTOR:
D. AMADEO RODRÍGUEZ, 2000
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CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS
Objetivo: Implementar circuitos básicos con cilindro de simple efecto y doble efecto.
Tiempo estimado de realización: 1.5hr.
Trabajo previo: Análisis y diseño de los circuitos.
Marco teórico
Una vez conociendo el funcionamiento de cada uno de los dispositivos neumáticos procedemos a
estudiar la conexión e interrelación que guardan entre ellos. Para esto utilizamos diagramas de circuitos
neumáticos.
Diagrama de circuitos neumáticos.
Un diagrama muestra la interacción de los componentes.
Los requisitos básicos para la comprensión clara y completa de un circuito neumático son:
 Uso de simbología estándar con toda la información necesaria para identificar de que elemento se
trata
 Diseñar los elementos de trabajo
 Diseñar los elementos de control correspondientes
 Diseñar los elementos de señales
 Diseñar los elementos procesadores de señales
 Diseñar los elementos de abastecimiento de presión e aire
 Representación de los componentes y conexión entre ellos, respetando la denominación y
posición de cada vía
 Las líneas que unen las vías de los componentes representan tubos que conducen presión de
aire.
 Flujo de energía y señales, en lo posible de abajo hacia arriba
 Los componentes se dibujan en su posición inicial y conociendo los elementos que representan se
conectan para que realicen las funciones requeridas
 La ubicación real de cada uno de los elementos no están importante, ya que muchas veces esto
obstruye la claridad del circuito

En la medida de lo posible, se debe procurar que los conductores no se crucen en el circuito
 Realizar los circuitos lo más limpio y ordenado posible con los textos adecuados que eviten
ambigüedades y auxilien en la comprensión de este
Los circuitos básicos en neumática se pueden clasificar de la siguiente forma.







Comandos de accionamiento de actuadores de simple efecto
Comandos de accionamiento de actuadores de doble efecto
Influencia en la velocidad
Influencia en el torque y la fuerza
Parada de cilindros neumáticos
Respuesta por tiempo
Distintas conexiones y combinaciones
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Equipo y material:
-Cilindro de simple efecto
-Válvula 3/2 accionamiento por pulsador
-Cilindro de doble efecto
Válvula 5/2 accionamiento por pulsador
Válvula 5/2 accionamiento por presión
Válvula 3/2 accionamiento por rodillo
Desarrollo:
1. Armar los siguientes circuitos
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CUESTIONARIO
1.- ¿Cómo funciona cada circuito? Describa
2.- ¿Cómo se puede regular la velocidad de salida en el actuador del circuito “A”?
3.-Las válvulas de mando del circuito “B” funcionan como una compuerta “AND”. Proponga dos circuitos
que trabajen de la misma manera.
4.- Arme un circuito neumático para un cilindro de doble efecto donde su regreso sea activado por una
válvula de rodillo 3/2 monoestable.
RESULTADOS Y CONCLUSIONES
Enuncie sus resultados y conclusiones a partir de la realización de los experimentos.
BIBLIOGRAFIA
NEUMÁTICA NIVEL BÁSICO TP 101, FESTO DIDACTIC, AUTOR: MEIXNER H. KOBLER 1982
-NEUMÁTICA, SMC INTERNATIONAL TRAINING; PARANINFO/THOMPSON LEARNING, AUTOR: . D.
AMADEO RODRÍGUEZ, 2000
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TEMPORIZADORES Y CONTADORES NEUMÁTICOS
Objetivo


.
Identificar físicamente los temporizadores y contadores neumáticos y sus características.
Conocer su funcionamiento.

Conocer sus símbolos neumáticos

Conocer la nomenclatura con las que se designan las vías de los temporizadores y contadores
neumáticos para poder conectarlos adecuadamente.

Aplicar temporizadores y contadores en circuitos básicos.
Trabajo previo de Investigación: Funcionamiento de los temporizadores y contadores neumáticos. Su
simbología neumática, nomenclaturas que se utilizan para designas las vías o conexiones de estos
dispositivos .
Marco teórico:
En los algunos circuitos neumáticos se requiere retardar la activación o desactivación de una señal cierto
tiempo prestablecido más o menos largo para dar tiempo a que se cumplan otras acciones. Esto se logra
con los temporizadores.
El contador registra las señales neumáticas y cuenta hacia atrás a partir de un número seleccionado
previamente. Una vez que llega a cero, el contador emite una señal neumática de salida. El contador nos
sirve para repetir cierta cantidad de veces una acción.
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Equipo y material:
-Temporizadores neumáticos normalmente abierto, tiempo de regulación 2 a 30 seg.
- Contador mecánico con accionamiento neumático, Display: 5 dígitos, Margen de presión: 200 – 800 kPa
(2 – 8 bar)
Desarrollo:
1. Utilizar la simbología neumática para identificar los componentes.
2. Identificar la nomenclatura asignada a cada vía de los dispositivos para conectarlos correctamente.
3. Analizar las características físicas y funcionamiento de los temporizadores y contadores.
5. Describir el funcionamiento y la utilidad de los temporizadores y contadores neumáticos y sus
aplicaciones.
fabricante.
7. Realizar los siguientes circuitos básicos utilizando temporizadores y contadores.
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Cuestionario:
1.- Para el circuito 1. Describe su funcionamiento.
3.- Dibujar el símbolo del temporizador neumático normalmente abierto y describe como funciona y
como se conecta.
5.- Dibujar el símbolo del contador y describe como funciona y como se conecta.
BIBLIOGRAFIA
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MÉTODO DIRECTO Y DE RODILLO ABATIBLE
Objetivo


.
Conoce, comprende y analiza el Método Directo y de Rodillo Abatible
Realiza secuencias básicas por el Método Directo y de Rodillo Abatible
Trabajo previo de Investigación: Método Directo y con Rodillo Abatible
Marco teórico:
En la práctica de automatización neumática es común encontrar que los actuadores deban de seguir
cierta secuencia, es decir que entren y salgan los cilindros con cierto orden.
Para poder controlar estas secuencias existen varios métodos que nos ayudan a diseñar estos circuitos.
Estos métodos se dividen en dos grupos: Los que no tienen problema de sincronía y los que sí lo tienen.
Primero definiremos lo que es la sincronía para después enlistar los métodos que existen.
De manera particular y para fines de este manual entendemos por sincronía cuando una secuencia es
organizada y sigue un orden preestablecido, sin que se traslapen las órdenes que lo gobiernan.
De modo contrario hay problemas de sincronía cuando la secuencia no puede seguir las instrucciones
programadas por que se activan mandos al mismo tiempo y hacen que se impida el movimiento de los
actuadores. Es común al armar circuitos neumáticos que las válvulas de doble efecto que gobiernan los
cilindros reciban presión al mismo tiempo en ambas entradas de los pilotajes, cuando pasa esto se
“bloquean” las válvulas y se paran las secuencias o no hacen lo esperado.
Válvula 5/2 bloqueada por recibir presión al mismo tiempo en ambos pilotajes.
Tomando en cuenta lo anterior tenemos los siguientes métodos para resolver según se requiera.
Circuitos sin problema de Sincronía
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- Método Directo
Circuitos con problemas de Sincronía
-Método de Rodillo Abatible o Escamoteable
-Método con Temporizador
-Método de Cascada
-Método Paso a Paso Mínimo
-Método Paso a Paso Máximo
-Método Paso a Paso con Módulos Secuenciales TAA y TAB (FESTO)
Método Directo: Este método es el más sencillo, se base en el conocimiento del funcionamiento de los
dispositivos, en la determinación del orden que siguen los sensores de fin de carrera para la secuencia
requerida y un punto muy importante determinar si la secuencia tiene o no tiene problemas de sincronía.
La ventaja que tenemos con este método es que ocupa el menor número de dispositivos por lo tanto es el
más económico.
La desventaja del método es que no funciona para secuencias complejas y cuando se requiere mucha
seguridad en la secuencia no se recomienda.
Pasos Para el Método Directo.
1.- Realizar croquis de situación. Dibujo que muestra la relación entre los actuadores y su disposición en la
máquina.
2.- Descripción detallada de movimientos.
3.-Realizar diagrama de movimientos (representa la secuencia de los movimientos de los
actuadores)
4.- Establecer la secuencia abreviada.
5.- Identificar sensores de señal.
6.-Dibujar cilindros y válvulas de mando.
7.- Comprobar si existe sincronía:
- Si existe sincronía resolver de acuerdo a la secuencia.
- Si no hay sincronía resolver por cualquier otro método. Elaboró: Ing. Hugo Cedeño Ruíz
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Método de Rodillo Abatible. Cuando una secuencia presenta problemas de sincronía una primera opción
para resolverlo es por este método. Este método resuelve el problema de bloqueo en las válvulas que
controlan los actuadores por medio de rodillo abatible.
El rodillo abatible es un activador mecánico de las válvulas neumáticas.
Su funcionamiento consiste en solo dar un pulso de presión de aire cuando la cabeza del actuador pasa
por primera vez sobre este rodillo, un solo instante se activa esta válvula, para lograr esto la válvula tiene
que recorrerse un poco antes del final de la carrera.
Las siguientes imágenes muestran el funcionamiento de la válvula 3/2 activada por rodillo abatible cuando
pasa la cabeza del vástago, donde se observa que solo se acciona una sola vez.
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Pasos Para método Rodillo Abatible o Escamoteable
1.- Realizar croquis de situación. Dibujo que muestra la relación entre los actuadores y su disposición en la
máquina.
2.- Descripción detallada de movimientos.
3.-Realizar diagrama de movimientos.
4- Establecer la secuencia abreviada.
5.- Identificar sensores de señal.
6.-Dibujar cilindros y válvulas de mando.
7.- comprobar si existe sincronía:
-si no hay sincronía resolver con las siguientes notas.
(No hay sincronía si se repiten exactamente los mismos sensores para activar más de dos fases)
A.- Colocar el rodillo abatible donde exista igualdad de señales.
B.- En la primera fase no se coloca rodillo abatible aunque se repitan las señales de otra fase.
C.- Se debe indicar el sentido en el cual se activa el rodillo abatible.
D.- Desplazar la válvula de rodillo abatible un poco entes del fin de carrera.
Equipo y material:
-Cilindro de simple efecto
-Válvula 3/2 accionamiento por pulsador
-Cilindro de doble efecto
Válvula 5/2 accionamiento por pulsador
Válvula 5/2 accionamiento por presión
Válvula 3/2 accionamiento por rodillo
Desarrollo:
1. Armar los siguientes circuitos por el método.
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A+B-A-B+
B-A+C+B+A-C-
CUESTIONARIO
1.- ¿Por qué se dícese que el método directo no es muy seguro?
2.- ¿Por qué no se utiliza el método directo en secuencias complejas?
3.- ¿Qué ventajas y desventajas presenta el método con rodillo abatible?
BIBLIOGRAFIA
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MÉTODO DE CASCADA NEUMÁTICO 1
Objetivo


Conoce, comprende y analiza el método de cascada neumático
Realiza secuencias básicas por el método de cascada neumático
Con ciclo único y ciclo continuo
Trabajo previo de Investigación: Método de cascada neumático. Como realizar secuencias con ciclo único
y ciclo continuo.
Marco teórico: El método directo y de rodillo abatible son utilizados muy comúnmente cuando se requiere
circuitos simples, de bajo costo y de poca fiabilidad en cuando a la activación y desactivación de las
señales involucradas en los circuitos.
Existen métodos sistemáticos que son más racionales que los anteriores y requieren seguir una serie de
pasos ordenados para poderlos desarrollar. Nos garantizan resolver cualquier circuito sin importar su
complejidad, dentro de las limitaciones y características que tiene cada método. Estos métodos son más
complejos y requieren más elementos, son más seguros y más costosos.
Lo que proponen estos métodos es que todas las señales que detectan los finales de carrera sean
repartidas de una forma adecuada y eficaz, impidiendo interferencias entre presiones de pilotaje de las
válvulas que gobiernan los actuadores. Se fundamentan estos métodos en suministrar presión de aire a
las válvulas detectoras de posición solamente cuando se requiere, suprimiendo al mismo tiempo la presión
de aire a las señales restantes que sean antagonistas.
El Método de cascada es una forma tradicional de resolver secuencias neumáticas, se desarrolló esta
técnica primero en relevadores y después se adaptó al área de la neumática.
Este método se basa en la separación por grupos de la secuencia a realizar, los grupos están compuestos
por movimientos de los actuadores. Cada grupo es controlado por válvulas 5/2 ó 4/2 usadas como
memoria para poder obtener 2 salidas que alimentan 2 grupos independientes. Las válvulas de control de
grupo son piloteadas neumáticamente; donde el lado izquierdo lo utilizamos para ir subiendo al grupo
inmediato y el lado derecho para ir descendiendo de grupo.
Los pasos son los siguientes.
1° Paso a) Elaborar el croquis de situación.
b) Elaborar diagrama de movimientos.
c) Establecer la secuencia abreviada.
2° Paso a) Descomponer la secuencia en grupos de tal forma que en un mismo grupo no se
encuentren movimientos complementarios y a la vez que cada grupo tenga el máximo
número de letras.
b) Encontrar las señales que hacen cambio de grupo y las que mantienen
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movimiento.
3° Paso
Dibujar cilindros y válvulas de mando.
4° Paso
Escribir letras minúsculas que identifiquen los final de carrera, se usen, o no se usen.
5° Paso a) dibujar tantas líneas de presión como grupos existan
b) dibujar tantas memorias 4/2 ó 5/2 como grupos existan menos una (-1)
6° Paso Conectar las memorias en serie de tal forma que la señal de entrada provoque la
conexión del grupo correspondiente y a la vez emita una señal para borrar el inmediato
anterior.
Notas:

Al inicio del ciclo se deberá tener presión en la línea del último grupo en donde finalizo el ciclo.

El primer movimiento del grupo se realiza conectando directamente a la línea del grupo.

Los movimientos subsecuentes del grupo se realizan siguiendo la secuencia con las válvulas de
señal previamente identificadas y éstas serán alimentadas desde la línea del grupo que
pertenecen.

La última válvula de señal de cada grupo debe provocar el cambio al siguiente grupo.
Las válvulas que provocan cambio de grupo van siempre dibujadas debajo de las líneas de presión y las
válvulas de señal que provocan únicamente movimiento van dibujadas arriba de las líneas de presión.
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Para evitar caídas de presión este método sólo es recomendable hasta 5 grupos (Debido a la cantidad de
válvulas conectadas en serie)
Equipo y material:
-Conectores “Y” ó “Tes”
Desarrollo:
1. Armar los siguientes circuitos por el Método de Cascada con ciclo único y ciclo continuo:
Circuito 1: A+B+ B-ACircuito 2: C- C+ A- B- B+ A+
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CUESTIONARIO
1.- ¿Cómo funciona cada uno de los circuitos que se armaron? Describe detalladamente
2.- ¿Se puede resolver el circuito 1 por el método directo? Explique.
3.- Para el circuito 2, realice una secuencia neumática por cascada en donde cada fase sea controlada
por un grupo.
4.- Enlista detalladamente las características más relevantes del Método de Cascada Neumático
5.- Explique cómo se logra la marcha con ciclo único y ciclo continuo.
BIBLIOGRAFIA
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MÉTODO DE CASCADA NEUMÁTICO 2
Objetivo


Conoce, comprende y analiza el método de cascada neumático
Realiza secuencias complejas por el método de cascada neumático
Con ciclo único y ciclo continuo
Trabajo previo de Investigación: Método de cascada neumático. Como realizar secuencias con ciclo único
y ciclo continuo.
Marco teórico: Cuando en la práctica encontramos secuencias con actuadores que entran y salen más de
una vez al realizar los circuitos neumáticos nos enfrentamos con dos problemas.
El primero es el que los actuadores que salen y entran más de una vez tendrán que llevar válvulas
selectoras (“O”) antes de los pilotajes de las válvulas que gobiernan estos, tantas como el número de
veces entra y sale el actuador menos una.
La figura muestra un actuador “A” que tiene que salir y entrar dos veces, colocamos una válvula selectora
en cada lado de los pilotajes.
El segundo problema es la alimentación de presión de aire de las válvulas sensoras del fin da carrera del
actuador en cuestión. El método de cascada nos dice que tenemos que alimentar estas válvulas de la
línea de grupo al que pertenece la fase. Para estos casos no seguiremos tal cual esa regla, lo que
haremos es alimentar directamente de presión estas válvulas y además para poder conectar la válvula
correctamente se hará por medio de una válvula de simultaneidad donde una de sus entradas estará
conectada a la línea de grupo correspondiente o a otra válvula sensora y la otra entrada a la válvula la
conectaremos en el lugar donde la señal tendría que afectar según la secuencia. Lo anterior lograra que la
alimentación de la válvula no este dependiente de alguna línea de grupo, ya que si ocurriera esto cuando
volvamos a utilizar este captador de señal en grupos más adelante causaría fallas en la secuencia.
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| La figura muestra como se conectan las válvulas sensoras “A1” y “A0” del actuador “A” que sale dos
veces.
Para el caso de “A1” el conector 1 tiene alimentación directa; el conector 2 tiene nodo con dos ramas, una
va a conectarse a la válvula de simultaneidad junto con “C0” y la otra rama se conecta a otra válvula de
simultaneidad con unión al grupo GIII.
Para el caso de “A0” el conector 1 tiene alimentación directa; el conector 2 tiene nodo con dos ramas, una
va a conectarse a la válvula de simultaneidad junto con “C1” y la otra rama se conecta a otra válvula de
simultaneidad con “B1”.
La siguiente figura muestra un circuito neumático resulto con esta técnica.
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Equipo y material:
Desarrollo:
1. Realizar las siguientes secuencias por el método de cascada neumático
utilizando válvulas biestables para controlar los actuadores; con ciclo único y ciclo continuo.
Circuito 1: A-A+A-A+
B+ BCircuito 2: C+B+A- B-A+CD-D+DD+
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CUESTIONARIO
2.- ¿Por qué es necesario para estos circuitos complejos colocar las válvulas selectoras y las de
simultaneidad? Explique.
3.- Para el circuito 2, realice una secuencia neumática por cascada en donde cada fase sea controlada
por un grupo.
BIBLIOGRAFIA
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MÉTODO PASO A PASO NEUMÁTICO 1
Objetivo


Conoce, comprende y analiza el método paso a paso neumático
Realiza secuencias básicas por el método paso a paso neumático
Con ciclo único y ciclo continuo.
Trabajo previo de Investigación: Método paso a paso neumático. Como realizar secuencias con ciclo único
y ciclo continuo.
Marco teórico: Con los procedimientos metódicos en el diseño del circuito se logran mejores beneficios,
en lugar de hacerse intuitivamente o por tanteos (No se desprecie el método intuitivo porque aun utilizando
los métodos secuenciales no son suficientes para terminar un circuito y tenemos que echar mano de la
intuición para completarlas). Los principales beneficios son:
1. El diseño, trazado y verificación del circuito se realizan con mucha rapidez.
2. El diagnostico de fallas y la detección de estas son muy sencillos.
3. Se garantiza plenamente la tarea requerida por parte de cada cilindro y sus elementos señaladores.
MÉTODO PASO A PASO
El método paso a paso también es un método ordenado que debe seguir unas condiciones específicas
para el diseño de la secuencia. Para este método se tomara que cada fase de la secuencia corresponde a
un paso y de igual manera que el método de cascada se dividirán las fases en grupos. Por cada grupo que
se requiera el sistema debe realizaran las siguientes acciones (que son las palabras mágicas en la
automatización).
Activar los movimientos correspondientes.
Preparar al grupo siguiente.
Anular al grupo anterior.
Para el sistema de cascada se utiliza un arreglo de válvulas de memoria 5/2 en paralelo, para el caso del
sistema paso a paso se utiliza un conjunto de válvulas de memoria 3/2 en serie; esto le da una particular
característica a este método hace que las válvulas de memoria sean alimentadas directamente sin tener
que pasar por otros elementos que provoquen caídas de presión, por esto se dice que este sistema es
más “enérgico”. Esta misma característica hace que no importe la cantidad de número de grupos en la
que se divida la secuencia, funcionara con una gran cantidad de grupos por que no habrá pérdidas de
presión.
SISTEMATIZACIÓN MÉTODO PASO A PASO MÍNIMO
1° Paso a) Elaborar el croquis de situación.
b) Elaborar diagrama de movimientos.
c) Establecer la secuencia abreviada.
29
2° Paso a) Descomponer la secuencia en grupos de tal forma que en un mismo grupo no
se encuentren movimientos complementarios.
b) Encontrar las señales que hacen cambio de grupo y las que mantienen movimiento.
3° Paso Dibujar cilindros y válvulas de mando.
4° Paso Escribir letras como identificación de final de carrera, se use o no se use.
5° Paso a) Dibujar tantas líneas de presión como grupos existan
b) Dibujas tantas válvulas 3/2 como grupos existan piloteadas por ambos lados.
c) Conectar las memorias 3/2 de manera que cada una de ellas conecte a un grupo y tomando
todas ellas alimentación del compresor
d) Dibujar módulos “Y” de tal forma que las salidas de estos conecten las entradas z de las
válvulas de memoria 3/2
e) Una señal de entrada sobre un módulo “Y” provoca la salida de la memoria con tres
funciones:
Primera: en causar las acciones de los actuadores que requiera cada grupo
Segunda: preparar el grupo siguiente
Tercero: borrar el grupo anterior
6° Paso Desarrollar el circuito en base a la secuencia.
Notas.
•
Al inicio del ciclo tendrá aire en el último grupo
•
La última válvula de señal de cada grupo debe mandar el cambio de grupo.
Las válvulas de señal tomaran presión del grupo en el que se encuentran al ser accionadas pero si
hacen cambio de grupo toman aire de presión directa
La última válvula de la secuencia que hace que se active el grupo 1 su posición inicial es abierta.
30
Equipo y material:
Desarrollo:
1. Armar los siguientes circuitos por el Método Paso a Paso con ciclo único y ciclo continuo:
Circuito 1: B+ B-A+ A-C-C+
Circuito 2: A+ A- C- B- C+B+
D+
D-
31
CUESTIONARIO
2.- Para el circuito 2, realice una secuencia neumática por paso a paso en donde cada fase sea controlada
por un grupo.
3.- Enlista detalladamente las características más relevantes del Método de Paso a Paso Neumático y
compáralas con el Método de Cascada.
BIBLIOGRAFIA
32
MÉTODO PASO A PASO NEUMÁTICO 2
Objetivo


Conoce, comprende y analiza el método paso a paso neumático
Realiza secuencias complejas por el método paso a paso neumático
Con ciclo único, ciclo continuo y paros de emergencia.
Trabajo previo de Investigación: Método paso a paso neumático. Como realizar secuencias con ciclo único
y ciclo continuo. Paros de emergencia.
Marco teórico: Como ya hemos estudiado en el método de cascada las secuencias neumáticas se
complican cuando un mismo actuador sale y entra más de una vez. La solución es igual para ambos
métodos
En la práctica puede haber muchas secuencias donde suceda esto.
El problema principal radica en que, los finales de carrera correspondientes a los movimientos repetidos,
han aportar más de una señal y deben captar la señal de diferentes líneas y, además, deben
distribuir esta señal en lugares diferentes. Para no mezclar las señales y distorsionar la secuencia, se
deberán independizar los finales de carreras repetidos, tomando presión directa y, mediante válvulas de
simultaneidad (“AND”), distribuir cada señal correspondiente.
La siguiente
imagen muestra un ejemplo de la conexión de la válvula “D1”
donde se
activa dos veces en la secuencia
donde se utiliza en el grupo “GI” y en el “GVI”
33
Otra de la situación que se presentan con las secuencias con movimientos repetidos de los cilindros es
que a las válvulas controladores de estos actuadores les tiene que llegar alimentación de más de un
grupo, a fin de efectuar más de un movimiento. Esto se soluciona añadiendo válvulas selectoras (“OR”) en
las entradas.
Para la secuencia propuesta anteriormente podemos observar que la válvula que controla al cilindro “D”,
en la entrada de izquierda (“D+”) recibe señales de los grupos “GI” y “GV” por medio de una válvula
selectora y lo mismo sucede en el lado derecho donde recibe señal de los grupos “GIV” y “GVI”
El circuito completo se muestra en la siguiente imagen.
34
Equipo y material:
Desarrollo:
1. Armar los siguientes circuitos por el Método de Paso a Paso Mínimo con ciclo único y ciclo
continuo:
Circuito 1: B+ B-B+BA+
ACircuito 2: A- B- B+ C+ C-A+
D+ DD+D-
CUESTIONARIO
2.- Para el circuito 2, simule una secuencia neumática por paso a paso en donde cada fase sea controlada
por un grupo.
BIBLIOGRAFIA
35
MARCHAS Y PAROS DE EMERGENCIA
Objetivo


Conoce, comprende y analiza las marchas y paros de emergencia en los circuitos neumáticos.
Implementa marchas y paros de emergencia en secuencias neumáticas.
Trabajo previo de Investigación: Paros de emergencia y seguridad en circuitos neumáticos. Simulación de
los circuitos.
Marco teórico: La seguridad de las personas, los bienes y los animales es el primer objetivo que se debe
tener en cuenta a la hora de diseñar o utilizar cualquier máquina.
Existen normas sobre máquinas que especifican los requisitos de seguridad e higiene para los
componentes de seguridad y máquinas.
Para neumática en especial no hay tales normas, pero no podemos olvidar el control y seguridad en los
circuitos.
En las prácticas anteriores sin saberlo plenamente ya hemos aplicado medidas de seguridad como son.
Los compresores tienen presostato y válvula de alivio para que no existan sobre presiones en las tuberías.
Las unidades de mantenimiento cuentan con regulares de presión para mantener esta.
Hemos utilizado válvulas para controlar el inicio de las secuencias.
En la neumática las marchas y paros son necesarias para la seguridad en el uso de los circuitos.
MARCHAS
La marcha es la orden de inicio de los movimientos de los actuadores que da el arranque de la secuencia
en funcionamiento manual (fase por fase) o en automático (ciclo o ciclos continuos), los diferentes tipos
de marcha determinan como se inicia la ejecución de todas las etapas se la secuencia.
Si iniciamos la secuencia con un “pulso” y esta se cumple una sola vez entonces realizamos un “ciclo
único”. Este inicio lo realizamos con una válvula 3/2, monoestables, activada con pulsador y colocada
estratégicamente.
Si iniciamos la secuencia con presión “constante” de tal manera que cuando terminen todas las etapas
inmediatamente se vuelvan a ejecutas estas y así indefinidamente hasta que suprimamos esta energía
cambiando la válvula a normalmente cerrada entonces realizamos un “ciclo continuo”. Esta marcha la
efectuamos con una válvula 3/2, biestable, activada manualmente y colocada adecuadamente. Elaboró: Ing. Hugo Cedeño Ruíz
36
La figura anterior muestra cómo se conectan las válvulas para “ciclo único” y “ciclo continuo” con
funcionamiento automático en una secuencia a través de una válvula selectora, para poder elegir entre
una u otra marcha.
Otra marcha de ciclo continuo es la llamada “autorretención”, en donde se cumplen secuencias
constantes con el arreglo que muestra la figura, a través de una válvula 3/2 monoestable activada
manualmente, otra 3/2 monoestable activada por pilotaje y una selectora. Una vez que activamos
manualmente la válvula 3/2, la marcha es mantenida por si misma por medio de la salida de la válvula 3/2
que se “autopilotea” con la válvula selectora. Sé inicia la marcha con la válvula pulsadora y se mantiene la
orden, pero si llega a fallar la presión para la secuencia y después de esa falta de presión es necesario
pulsar para que arranque nuevamente.
Hay dos tipos de marcha muy empleadas en la industria, en los dos tipos al activar cada marcha ponen su
circuito correspondiente a ciclo continuo, con las siguientes acciones:
37
Marcha Dominante: En este arreglo existe una válvula de marcha y otra de paro;
conectadas como muestra la figura. Si pulsamos simultáneamente Marcha y Paro el circuito debe ser
dominante a
Marcha es decir, el circuito permanece en marcha.
Paro Dominante: En este arreglo también existe una válvula de marcha y otra de paro; conectadas como
muestra la figura. Si pulsamos simultáneamente Marcha y Paro el circuito debe ser dominante a
Paro es decir, el circuito se detendrá.
PAROS
Los paros sirven para detener los movimientos de los actuadores lo más rápidamente posible. Puede ser
un simple paro de la secuencia o cumplir ciertas características en el paro.
Los paros de emergencia sirven para limitar los daños cuando ya se ha iniciado o previsto un accidente.
Un paro de emergencia no debe ser considerado como un elemento de protección: su accionamiento
depende de una reacción humana previa o puede ser activado por algún sensor. Todos los elementos que
realizan la función de emergencia deben estar siempre operativos, por lo que se suele exigir que sean
autocontrolados.
Al entrar en una zona peligrosa tras el accionamiento de una parada de emergencia, todo lo que pueda
causar daño debe ser detenido de forma inmediata y fiable. Para ello debe estudiarse en detalle las
energías que deben estar presentes durante una situación de emergencia, priorizando la seguridad de las
personas en la zona. Muchos accidentes graves han ocurrido al accionar un detector que inicia un
movimiento a pesar de tener el circuito de emergencia accionado.
38
Una vez ha cesado el control de parada de emergencia activo siguiendo una orden de
detención, es necesario mantener dicha orden mediante el accionamiento del dispositivo de parada de
emergencia hasta que éste se haya anulado específicamente; no debe ser posible accionar el dispositivo
sin activar una orden de parada; asimismo, deberá ser posible soltar el dispositivo mediante la acción
adecuada, lo cual no debe arrancar la máquina, sino tan sólo permitir el arrancarla de nuevo.
El paro de emergencia puede actuar en:



El corte inmediato del suministro de energía de válvulas, actuadores y elementos importantes.
El restablecimiento a su posición inicial de válvulas y actuadores.
Todos los cilindros quedando bloqueados en su posición instantánea.
Estas posibilidades pueden combinarse entre sí.
PARO DE EMERGENCIA (P.E) SOBRE LA PRESIÓN DE ALIMENTACIÓN.
Este paro detiene el suministro de presión de aire comprimido en algunos elementos estratégicos del
circuito o en todas las alimentaciones de presión. Cuando suspendemos la presión a los dispositivos se
paraliza su funcionamiento, el cual se restablece en el momento que se reinicia la presión de alimentación
y el circuito retoma la secuencia en el mismo punto donde se intervino.
La figura muestra una secuencia paso a paso con una válvula 3/2 normalmente abierta para paro de
emergencia que se conecta a la alimentación de las válvulas de memoria y a las válvulas 5/2 que
controlan los actuadores.
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PARO DE EMERGENCIA CON RESTABLECIMIENTO A SU POSICIÓN INICIAL DE VÁLVULAS Y
ACTUADORES (RESET).
Con este paro se lleva al circuito a las condiciones iniciales no importando en qué fase se encuentre la
secuencia.
La figura muestra una secuencia paso a paso con una válvula 3/2 normalmente cerrada para el reset que
se conecta con válvulas selectoras en el lado del pilotaje de las memorias que ponen en posición inicial
estas; también a través de selectoras conectamos la válvula reset al pilotaje de las válvulas 5/2 que
reinician los actuadores. De esta manera activado el reset detendrá el sistema y lo bloqueara, hasta que
no se desactive éste el circuito no funcionara y al hacerlo será desde el comienzo.
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PARO DE EMERGECIA TOTAL.
Combinando el paro de emergencia sobre la presión de alimentación y el reset logramos el paro total que
suma las acciones de estos dos.
La figura muestra una secuencia paso a paso con “paro total” una válvula 5/2 controla este, para suprimir
la alimentación conectamos en “2” y para el reset al “4” al cambiar la posición inicial se dan
simultáneamente los dos paros.
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Equipo y material:
Desarrollo:
1.- Realiza los circuitos de todos los tipos de marcha que se muestran en el marco teórico de esta
práctica.
Armar los siguientes circuitos por el Método Paso a Paso Mínimo con ciclo único, ciclo continuo y paro
total.
2.Circuito 1: B-A+ A-C-C+ B+
3.-
Circuito 2 A- C+C- B- B+A+
D- D+
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CUESTIONARIO
2.- Para el circuito 2, realice una secuencia neumática por paso a paso en donde cada fase sea controlada
por un grupo.
3.- Enlista detalladamente las características más relevantes de los tipos de Marchas y Paros expuestos
en la práctica.
BIBLIOGRAFIA
43
COMPONENTES DE SISTEMAS HIDRAULICOS
Objetivo


Identificar físicamente los componentes hidráulicos y sus características.
Conocer el funcionamiento de los actuadores, válvulas distribuidoras, válvulas de presión,
válvulas de flujo o caudal, válvulas de cierre, bomba oleohidráulica, fluido hidráulico y diferentes
elementos que forman parte un circuito hidráulico.

Conocer los símbolos hidráulicos.

Conocer las diferentes nomenclaturas con las que se designan las vías de los dispositivos
hidráulica para poder conectarlos adecuadamente.
Trabajo previo de investigación: Simbología hidráulica, las diferentes nomenclaturas que se utilizan para
designas las vías o conexiones de las válvulas, funcionamiento de dispositivos hidráulicos.
Marco teórico:
Los sistemas hidráulicos se utilizan para la transmisión y control de grandes fuerzas y movimientos por
medio de líquidos. La transformación de energía se consigue a través de bombas, actuadores, tuberías y
válvulas.
Ventaja: Puede desarrollar grandes fuerzas en reducidas dimensiones. Sencillez de operación.
Desventajas: Instalaciones muy caras en general. Suciedad de las instalaciones. Velocidad de respuesta
muy lenta.
Las imágenes muestran algunas de las aplicaciones de la hidráulica.
44
Componentes de un sistema hidráulico.
Fluido Hidráulico.
Cualquier líquido se puede utilizar para transferir energía de presión. Sin embargo, las instalaciones
hidráulicas requieren de fluidos hidráulicos con ciertas características.
Como fluido hidráulico, el agua causa problemas relacionados con la corrosión, el punto de ebullición,
punto de congelación y baja viscosidad
Los fluidos hidráulicos a base de aceites minerales se mezclan con agua o aceites sintéticos para que
cumplan las siguientes tareas:
- Transferencia de presión
- Lubricación de las partes móviles de los dispositivos
- Refrigeración del calor producido por la conversión de energía
- Amortiguación de oscilaciones causadas por sacudidas de presión
- Protección contra la corrosión
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- Eliminación del desgaste
Unidad de Potencia Hidráulica
La fuente de energía en un sistema hidráulico se realiza por medio de la bomba que junto con otros
elementos se genera la presión, preparación y depósito del aceite mineral. Este equipo también cuenta
con dispositivos de arranque del motor eléctrico y presostato para limitar la presión en el sistema.
Incluye lo siguiente:
- Bomba, fija, de engranes
- Motor eléctrico, 1 hp, Monofásico
- Deposito, 5 gal./19 Litros
- Filtro de succión, tipo colador
- Válvula de alivio , operada por piloto
- Medidor de presión, 2 pulgadas de tamaño, 0-1000 PSI, llenado por líquido con válvula de seguridad
- Arrancador de motor eléctrico, con pushbuttons de inicio y parada
- Cable de poder
- Línea de manguera conectada al múltiple con válvula de apagado.
- Línea de manguera conectada al retorno del múltiple
- Medición de nivel de aceite con medición de temperatura.
Cilindro Hidráulicos
El cilindro hidráulico es un mecanismo cuya función principal es convertir la potencia que posee un fluido
en potencia lineal. La presión del fluido determina la fuerza de empuje del cilindro, mientras el caudal
establece la velocidad de desplazamiento del mismo. El funcionamiento y variedad es igual a los
neumáticos, salvo las diferencias motivadas por las elevadas presiones con que trabajan y su alimentación
es un fluido líquido: principalmente observamos que son más robustos que sus análogos neumáticos.
46
47
Válvulas Hidráulicas y Accesorios.
Según una división en función de su uso las válvulas pueden ser:
- Direccionales o distribuidoras (señalan el camino que debe seguir el fluido)
-
De bloqueo (impiden o controlan la circulación del fluido en uno de los sentidos)
Válvula Antirretorno
Válvula Antirretorno Piloteada
48
Válvula Antirretorno Pilotaje Doble
-
De presión (controlan la presión)
Válvula Limitadora de presión o de seguridad
Válvula de secuencia pilotaje externo
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Válvula limitadora de presión
Equipo y material:
-Válvulas distribuidoras 3/2,5/2 monoestables y biestables. Piloteadas hidráulicamente.
-Actuadores lineales (simple y doble efecto) y rotatorios hidráulicos.
-Unidad de potencia hidráulica compacta de 2 PH, 2000 rpm, 60 bar, caudal de 2 lt/min, depósito de 10
litros, con múltiple de ¼”, con válvula limitadora de presión, válvula antirretorno, con manómetro.
-Tubo flexible con acoplamiento rápido de alta presión, diámetro interior ¼, 1 metro de longitud.
-Manómetros con acoplamiento rápido de 0 – 1400 bar, para fluido aceite hidráulico HLP 22 DIN 51524/2
HLP, ISO 6743/4 HMs, con amortiguamiento de glicerina
-Válvula de estrangulación, para aceite hidráulico HLP 22 DIN 51524/2 HLP, ISO 6743/4 HMs. Presión de
funcionamiento 60 bar. Accionamiento manual conexión autosellado tipo zócalo.
-Válvulas antirretorno, para aceite hidráulico HLP 22 DIN 51524/2 HLP, ISO 6743/4 HMs. Presión de
funcionamiento 60 bar. Accionamiento manual conexión autosellado tipo zócalo
-Válvula de paso. aceite hidráulico HLP 22 DIN 51524/2 HLP, ISO 6743/4 HMs. Presión de funcionamiento
60 bar. Accionamiento manual conexión autosellado tipo zócalo.
-
Desarrollo:
1. Utilizar la simbología hidráulica para identificar los componentes.
2. Identificar la nomenclatura asignada a cada vía de los dispositivos para conectarlos
correctamente.
3. Analizar las características físicas y funcionamiento de cada componente.
5. Describir el funcionamiento y la utilidad de los diferentes dispositivos neumáticos y sus
aplicaciones
fabricante.
Cuestionario:
1.- ¿Qué partes componen la unidad de potencia hidráulica? Describe la función que realiza cada
una de ellas
2.- Explique el funcionamiento de las válvulas de bloque y de presión y para qué nos sirven dentro de
los circuitos hidráulicos.
50
3.- ¿Cuáles son las principales diferencias entre los componentes y circuitos neumáticos e
hidráulicos?
BIBLIOGRAFIA
-NEUMÁTICA NIVEL BÁSICO TP 101, FESTO DIDACTIC, AUTOR: MEIXNER H. KOBLER 1982
-NEUMÁTICA, SMC INTERNATIONAL TRAINING; PARANINFO/THOMPSON LEARNING, AUTOR:
D. AMADEO RODRÍGUEZ, 2000
51
CIRCUITOS HIDRÁULICOS BÁSICOS
Objetivo: Implementar circuitos básicos con cilindro de simple efecto y doble efecto.
Tiempo estimado de realización: 3.0 hr.
Trabajo previo: Análisis y diseño de los circuitos hidráulicos.
Marco teórico
Una vez conociendo el funcionamiento de los principales dispositivos hidráulicos procedemos a estudiar
la conexión e interrelación que guardan entre ellos para hacer la transmisión y control de fuerzamovimiento a través de los actuadores.
1.- El circuito que se muestra es el más sencillo. Un actuador de simple efecto es controlado por una
válvula 3/2 monoestable, mientras se mantenga activada la válvula el cilindro sale, al desactivarla su
resorte la regresa a la posición inicial y el cilindro entra por la fuerza que ejerce la carga.
La válvula antirretorno es para evitar que regrese el fluido a la bomba y no la dañe.
La válvula limitadora de presión es utilizada para que no suba la presión en el circuito cuanto el actuador
termine su salida.
2.- Por medio de un circuito regenerativo un cilindro de doble efecto con diferencia de áreas de 2:1 debe
salir y retornar a velocidades iguales.
52
3.- Un cilindro de doble efecto es controlado mediante una válvula 4/2 monoestable, activándola sale el
actuador y soltándola regresa.
53
4.- Circuito secuencial, en el siguiente circuito al activar el lado izquierdo de la válvula 4/2
provoca la salida del cilindro “A”, hasta que termina su recorrido sale el Cilindro “B”; al posicionar el lado
más derecho de la válvula 4/2 el cilindro “B” regresa y al hasta que terminar regresa “A”.
5.- Circuito de salida y retorno automático,
54
6.- Acumulador
Un del cilindro hidráulico que eleva una carga (por ejemplo un ascensor) debe completar su ciclo de
movimiento, incluso si hay una falta de energía eléctrica o que la bomba falle por cualquier otro motivo.
La válvula 4/3 que controla el actuador hace que este suba y baje la carga que sostiene el vástago y se
pueda posicionar en cualquier punto de la carrera. En la posición de la izquierda, el cilindro se mueve
hacia adelante y el ascensor se eleva. Cuando la válvula está en la posición central, el cilindro puede parar
en cualquier punto de su curso, tanto en el ascenso y en descenso. Cuando la válvula está en la posición
de la derecha el cilindro baja.
La válvula direccional que controla el acumulador de presión tiene tres Funciones: Centrado, la batería se
mantiene fuera de acción porque todas sus conexiones están bloqueadas. En la posición de la izquierda,
se carga y descargar el acumulador en el circuito, lo que permite una reserva de presión cuando falla el
suministro principal. Posicionada a la derecha, la presión hidráulica puede llegar a salir libremente del
acumulador y regresar al tanque.
Equipo y material:
-Válvulas distribuidoras 3/2,5/2 monoestables y biestables. Piloteadas hidráulicamente.
-Actuadores lineales (simple y doble efecto) y rotatorios hidráulicos.
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-Unidad de potencia hidráulica compacta de 2 PH, 2000 rpm, 60 bar, caudal de 2 lt/min,
depósito de 10 litros, con múltiple de ¼”, con válvula limitadora de presión, válvula antirretorno, con
manómetro.
-Tubo flexible con acoplamiento rápido de alta presión, diámetro interior ¼, 1 metro de longitud.
-Manómetros con acoplamiento rápido de 0 – 1400 bar, para fluido aceite hidráulico HLP 22 DIN 51524/2
HLP, ISO 6743/4 HMs, con amortiguamiento de glicerina
-Válvula de estrangulación, para aceite hidráulico HLP 22 DIN 51524/2 HLP, ISO 6743/4 HMs. Presión de
funcionamiento 60 bar. Accionamiento manual conexión autosellado tipo zócalo.
-Válvulas antirretorno, para aceite hidráulico HLP 22 DIN 51524/2 HLP, ISO 6743/4 HMs. Presión de
funcionamiento 60 bar. Accionamiento manual conexión autosellado tipo zócalo
-Válvula de paso. aceite hidráulico HLP 22 DIN 51524/2 HLP, ISO 6743/4 HMs. Presión de funcionamiento
60 bar. Accionamiento manual conexión autosellado tipo zócalo.
-Acumulador de diafragma
Desarrollo:
1. Realice los 6 circuitos hidráulicos que tiene el marco teórico.
CUESTIONARIO
1.- ¿Qué partes componen la unidad de potencia hidráulica? Describe la función que realiza cada
una de ellas
2.- ¿Cómo funciona cada circuito? Describa
3.- Explique el funcionamiento de las válvulas de bloque y de presión y para qué nos sirven dentro de
los circuitos hidráulicos.
4.- ¿Cuáles son las principales diferencias entre los componentes y circuitos neumáticos e
hidráulicos?
BIBLIOGRAFIA
56
APENDICE
REGLAMENTO INTERNO DE LOS LABORATORIOS DEL DEPARTAMENTO DE BIOINGENIERIA
1) Para tener acceso al laboratorio en horas de clase y tiempo libre, es indispensable el uso de
bata, material de trabajo y herramienta mínima necesaria.
2)
La tolerancia de entrada al laboratorio es de 10 min. Posteriormente se prohibirá el acceso.
3)
Colocar las mochilas en los anaqueles correspondientes. Prohibido colocarlas en pasillos y
mesas de trabajo.
4)
Al inicio de la sesión de laboratorio se deberá revisar el correcto funcionamiento de los
equipos electrónicos, reportando de inmediato cualquier anomalía a los profesores encargados del
laboratorio.
5)
Prohibido fumar, consumir alimentos y bebidas en el interior del laboratorio.
6) No se permitirá la estancia de alumnos, sin que haya un profesor responsable en los laboratorios
del departamento en horas fuera de las asignadas oficialmente.
7)
No se permiten visitas durante la sesión de trabajo y actitudes fuera de lugar.
8)
Prohibido escuchar música.
9)
Utilizar solo las puntas adecuadas para cada equipo de laboratorio.
10) Será responsabilidad de los usuarios cualquier daño a los equipos y la reparación de los mismos,
causado por mal uso y negligencia en el manejo.
11) No se permite la salida de equipo de medición, herramientas y computadoras de los laboratorios
del departamento.
12)
El préstamo de material solo se realizará por el interesado mostrando la credencial oficial y
vigente de UPIBI. No se aceptarán credenciales de otra índole.
13)
Se multará cada vez que NO se devuelva el material prestado en un período máximo de dos
días hábiles, entregando en cantidad, el doble del mismo.
14)
Al término de la sesión:
-
Limpiar el lugar de trabajo y pizarrón.
Apagar el equipo y los contactos múltiples.
Colocar las sillas en su respectivo lugar.
Cerrar las ventanas.
No olvidar sus pertenencias.
57

manual de prácticas para el laboratorio de hidráulica y neumática

Transcripción

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