CIRCUITOS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS MATERIA UNIDAD 1: INTRODUCCIÓN, FUNDAMENTOS Y SIMBOLOGÍA ING. JOSÉ ANTONIO CORTES JARCIA CATEDRÁTICO REPORTE DE PRÁCTICA II “ACCIONAMIENTO DE UN CILINDRO SIMPLE Y DOBLE EFECTO”
ENTREGAR EL EL 7 DE SEPTIEMBRE DE 2012 INTEGRANTES DE EQUIPO ALFREDO ESCOBAR TINO 08510772 GUILLERMO MARTÍNEZ CABRERA 05510336 ALEXANDER MORENO DE LEÓN 08310690 DAVID MÉNDEZ LÓPEZ 08510791 LUIS FERNANDO LOPEZ ARREOLA 08510782 TAPACHULA CHIAPAS A 7 DE SEPTIEMBRE DEL 2012
INTRODUCCION La palabra neumático se refiere al estudio del movimiento del aire y así en sus comienzos el hombre empezó a utiliza el viento como un medio para trasladarse de un punto a otro por medio de la navegación (barcos), el uso de molinos y para bombear agua en las ciudades. En la actualidad el uso del aire (aire comprimido), se usa para cilindros o motores neumáticos, usados en todas las áreas industriales. Dentro de los fenómenos físicos que se pueden encontrar en los sistemas neumáticos se encuentran
Presión: se define como la relación entre la fuerza ejercida sobre la superficie de un cuerpo. Presión = Fuerza / Superficie Unidades: 1 atmósfera ≈ 1 bar = 1 kg/cm2 = 105 pascal
Caudal: es la cantidad de fluido que atraviesa la unidad de superficie en la unidad de tiempo. Caudal = Volumen / tiempo Potencia: es la presión que ejercemos multiplicada por el caudal. W(potencia) = Presión * Caudal La ley de los gases perfectos relaciona tres magnitudes, presión (P), volumen (V) y temperatura (T), mediante la siguiente fórmula:
P * V =m * R * T Donde : P = presión (N/m2). m = masa (kg). T = temperatura (ºk)
V = volumen especifico (m3/kg) . R = constante del aire (R = 286,9 J/kg*ºk).
OBJETIVOS GENERALES En esta práctica se presentaran un grupo de circuitos indicadas en el taller de metal/mecánica, así mismo el conocimiento de la simbología de los componentes del circuito y el funcionamiento interno de cada uno de los componentes.
OBJETIVO ESPECIFICOS El objetivo de esta practica es la familiarización de los componentes neumáticos que fueron usados durante esta practica así mismo la conexión entre si de la unidad de mantenimiento, válvulas y cilindros, también el conocimiento de la simbología, la observación del funcionamiento de cada componente es pieza importante para el conocimiento, desarrollo, análisis y reparaciones que se pueda ofrecer durante las practicas y en su momento en el área laboral. El funcionamiento interno de los componentes es otra de las cuestiones que deben de quedar bien entendidas desde el inicio de la materia, ya que es base primordial para tener idea del tipo de circuito y los componentes que se requiera en la práctica.
ENUMERACION DE MATERIAL 1. 2. 3. 4. 5.
Compresor. Unidad de mantenimiento (manómetro, lubricador y filtro de aire). Válvula de paso. válvula distribuidora. Válvulas: 3-2 (cola de ratón, selector manual, push buttom), 4-3(por palanca), 5-2 (mando con bloqueo). 6. Cilindros de simple y doble efecto. 7. Mangueras. 8. Banco de trabajo.
MARCO TERORICO. Los actuadores neumáticos convierten la energía del aire comprimido en trabajo mecánico generando un movimiento lineal mediante servomotores de diafragma o cilindro, o bien un movimiento giratorio con motores neumáticos. Los cilindros neumáticos de movimiento lineal son utilizados comúnmente en aplicaciones donde la fuerza de empuje del pistón y su desplazamiento son elevados. Entre los mismos se encuentran los cilindros de simple y doble efecto, el cilindro tándem, el de multiposicion, el cilindro neumático guiado, el cilindro sin vástago y el cilindro neumático de impacto. Los actuadores neumático de movimiento giratorio pueden ser: Cilindro giratorio de pistón-cremallera-piñón y de dos pistones con dos cremalleras en los que le movimiento lineal del pistón es transformado en un movimiento giratorio mediante mediante un conjunto de piñón y cremallera y cilindro de aletas giratorias de doble efecto para ángulos entre 0 y 270°. Diferencias entre sistema neumático e hidráulico.
NEUMATICA SOLO PERDIDA DE EFECTOS DE LA FUGAS ENERGIA A PRUEBA DE INFLUENCIA DEL EXPLOCION. AMBIENTE INSENSIBLE A LA TEMPERATURA ALMACENAJE DE FACIL ENERGIA HASTA 1.000M, CUDAL TRANSMICION DE V=20-40M/S. VELOCIDAD ENERGIA DE SEÑAL 20-40M/S VELOCIDAD DE V=1.5M/S OPERACIÓN COSTE DE MUY ALTO ALIMENTACION SIMPLE CON CILINDROS. FUERZAS MOVIMIENTO LINEAL LIMITADAS. VELOCIDAD DEPENDIENTE DE LA CARGA MOVIMIENTO SIMPLE, INFICIENTE, GIRATORIO ALTA VELOCIDAD.
HIDRAULICA CONTAMINACION RIESGO DE INCENDIO EN CASO DE FUGA. SENSIBLE A CAMBIOS DE TEMPERATURA ILMITADO HASTA 1.000M CAUDAL V=2-6M/S. VELOCIDAD DE SEÑAL 1.000M/S V=0.5M/S ALTO SIMPLE CON CILINDROS BUEN CONTROL DE VELOCIDAD. FUERZA MUY GRANDES SIMPLE, PAR ALTO, BAJA VELOCIDAD
EXACTIDUD POSICION
DE 1/10MM CARGA
SIN PUEDE CONSEGUIRSE UN MILIMETRO ALTA, YA QUE EL ACEITE ES CASI BAJA, EL AIRE ES INCOMPRESIBLE, COMPRESIBLE ADEMAS EL NIVEL DE PRESION ES MAS ALTO QUE EN EL NEUMATICO PROTEGIDO CONTRA PROTEIDO CONTRA SOBRECARGAS. SOBRECARGA,CON FUERZAS LIMITADAS PRESIONES QUE POR LA PRESION ALCANZAN LOS 600 BAR NEUMATICA Y EL Y PUEDEN GENERARSE DIAMETRO DE CILINDRO GRANDES FUERZAS (F=30KN A 6 BAR) HASTA 3.000 KN
ESTABILIDAD
FUERZAS
Características comparativas eléctrico/electrónico.
ELEMENTO S DE TRBAJO ELEMENTO S DE CONTROL
POSIBLE
de
NEUMATICO/HIDRAULIC O CILINDROS, MOTORES, COMPONENTES VALVULAS DISTRIBUIDORAS DIRECCIONALES VALVULAS DISTRIBUIDORAS DIRECCIONALES, VALVULAS DE AISLAMIENTO, VALVULAS DE PRESION INTERRUPTORES, PULSADORES INTERRUPTORES FINAL DE CARRERA MODULOS PROGRAMADORE S SENSORES
sistemas
neumáticos/hidráulicos
y
ELECTRICO/ELECTRONICO
MOTORES ELECTRICOS, VALVULAS DE SELENOIDE, MOTORES LINEALES CONTATORES DE POTENCIA, TRANSISTORES, TIRISTORES
ELEMENOS DE PROCESO
CONTACTORES, RELES, MODULOS ELECTRICOS
ELEMENTO S DE ENTRADA
INTERRUPTORES PULSADORES INTERRUPTORES FINALDE CARRERA MODULOS PROGRAMADORES SENSORES INDICADORES/GENERADORES
PROCEDIMIENTO Antes de todo s inspecciono el área de trabajo por medidas de seguridad, haciendo una revisión en general sobre y alrededor del banco de trabajo, de la misma forma se reviso el compresor que sus líneas estuvieran en optimas condiciones y así también los componentes a utilizar (válvulas y mangueras) en la practica. Al accionar las válvulas permite el paso del aire de 4 bar, accionando el vástago de los cilindros. El siguiente paso fue ya después de haber encendido el compresor fue revisar la presión tanto del tanque como de la unidad de mantenimiento, hecho esto se conecto con una manguera de la unidad de mantenimiento.
DIAGRAMA DE FLUJO 1 ACCIONAMIENTO DE UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO
Presentación de elementos del sistema neumático
Se energizo el
Se encendió el
tablero de control
compresor
Se conecto el ducto neumático a la unidad de mantenimiento
De la salida de la válvula de 3-2 por
De la salida de la
accionamiento de
válvula de
cola de ratón se
distribución se
conecta al cilindro de
conecta a la
simple efecto
válvula de 3-2 por accionamiento de cola de rata
Accionamiento de un cilindro de simple efecto
De la unidad de Se conecta de la salida de la válvula de 3-2 a la válvula de distribución
mantenimiento se conecta a una válvula de 3 vías 2 pasos con selector manual
DIAGRAMA DE FLUJO 2 ACCIONAMIENTO DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO
Presentación de elementos del sistema neumático
Se energizo el
Se encendió el
tablero de control
compresor
Se conecto el ducto neumático a la unidad de mantenimiento
De la salida de la válvula de 4-2 por
De la salida de la
accionamiento de
válvula de
cola de ratón se
distribución se
conecta al cilindro de
conecta a la
doble efecto
válvula de 4-2 por accionamiento de cola de rata
Accionamiento de un cilindro de doble efecto
De la unidad de Se conecta de la salida de la válvula de 3-2 a la válvula de distribución
mantenimiento se conecta a una válvula de 3 vías 2 pasos con selector manual
RESULTADO E INTERPRETACIONES RESULTADOS DEL ACCIONAMIENTO DEL CILINDRO DE SIMPLE EFECTO Al terminar la instalación de control del sistema neumático, se abrió la válvula de 3-2 de selector manual y en el instante el cilindro de simple efecto se acciono y fue desplazado el vástago y se devolvió a su lugar, esto se hiso repetitivamente, pero en el momento en que invertimos la conexión de la válvula de 3-2 por accionamiento de cola de ratón el cilindro no fue accionado, mas se escuchaba una fuga en el sistema, esto se debió a que el fluido no tenia obstáculo y causaba una fuga de fluido. RESULTADOS DEL ACCIONAMIENTO DEL CILINDRO DE SIMPLE EFECTO Al terminar la instalación de control del sistema neumático, se abrió la válvula de 3-2 de selector manual y en el instante el cilindro de doble efecto se acciono y fue desplazado el vástago y se mantuvo el vástago en su lugar y cuando se cambiaba a la siguiente posición el vástago se volvía esto se hiso repetitivamente.
CONCLUSIÓN Al analizar los sistemas de neumática y ponerlos en funcionamiento, concluimos que el accionamiento del vástago es muy rápido, además que si hacemos una mala instalación en las válvulas no accionamos el cilindro y se crea una fuga de presión. El control del sistema fue una gran experiencia porque pudimos analizar con precisión cómo se comportan un sistema neumático, como también conocimos, las características de funcionamiento de algunas válvulas, las cuales son de gran importancia junto con otros elementos, para poder accionar el sistema neumático, en éste caso, un vástago impulsado por un cilindro de simple efecto y de doble efecto. Las aplicaciones de un cilindro de simple efecto y doble efecto, los podemos aplicar y observar en las industrias de producción, en las cuales necesitan que equipos neumáticos realicen actividades que el hombre puede o no puede realizar, por el riesgo en el cual se encontraría su vida. Los sistemas neumáticos han ayudado en el avance científico al facilitar y mejorar el desempeño de algunas actividades. Una vez desarrollado las practica nos damos cuenta que todo elemento utilizado tiene un funcionamiento importante, ya que al dejar de usar uno no tendríamos un funcionamiento adecuado en el manejo de los componentes a accionar. uno de ellos es la utilización de la válvula de control que nos sirvió para el control de velocidad de los cilindros neumáticos e hidráulicos. La realización de estas practica fue tomada con toda la seguridad para poder el funcionamiento adecuado de los equipos.
BIBLIOGRAFÍA Tecnología- Antonio Bueno DIN ISO1219-1, 03/96. Símbolos gráficos para equipos neumáticos.
