LABORATORIO EN5: “APLICACIÓN DE COMANDOS COMPUESTOS”
Profesor:
Gustavo Castro Zamora
Curso:
Oleo hidráulica hidráulic a y neumática (Grupo 3)
Carrera:
Ing. Ejecución Mecánica
Alumnos:
David Mendoza Alejandro Gutiérrez Diego Santander Matías Quiroga
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Índice Pagina
Resumen del contenido del informe………………………………………………………………………….… ...3 Objeto de la experiencia……………………………………………………………………………………………. .…..3 Características Técnicas de los equipos e ins trumentos empleados………………………………..4 Descripción del método seguido ……………………………………………………………………… .…7 Presentación y análisis de los resultados ….………………………………………………………………….… 8 Conclusión………………………………………………………………… ..………………………………………………..9
Apéndice
o o
Teoría del experimento………………………………………………………………………………………. 10 Bibliografía empleada ……………………………………… ..…………………………………………......13
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1. Resumen del contenido del informe A través del siguiente informe daremos cuenta del montaje de un circuito oleo hidráulico simple, mediante el cual elevaremos una carga y haremos que esta descienda por su propio peso. En el analizaremos el comportamiento del circuito y las variables a considerar en el diseño.
2.
Objeto de la experiencia
Objetivo general.
Desarrollar técnicas de trabajo con mandos Oleo hidráulicos.
Objetivos específicos.
Aplicar la tecnología constructiva y principios de funcionamiento de circuitos oleo hidráulicos (ISO 1219).
Reconocer componentes de circuitos oleo hidráulicos.
Interpretar y realizar montajes de circuitos básicos de oleo hidráulica.
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3. Características Técnicas de los equipos e instrumentos empleados
Bomba oleo hidráulica de caudal variable
Cilindro doble efecto.
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Válvula reguladora de caudal de 2 vías. Compensada en presión
Válvula direccional 4/3 centro tándem. Accionamiento de palanca con enclavamiento.
Carga o peso.
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Conexión en T.
Simulador de circuitos oleo hidráulicos de FESTO TP – 501.
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4. Descripción del método seguido En la presente experiencia denominada: “Aplicación de comandos compuestos”,
correspondiente al laboratorio de Oleo hidráulica y neumática. Básicamente se conocen las válvulas oleo hidráulicas. En la primera parte de la experiencia el profesor explica la manera de proceder, señalando como funciona la bomba y las conexiones básicas del sistema FESTO, además acota que la experiencia se dividirá en dos partes:
1. En la primera parte: Se conocen las válvulas y dispositivos a utilizar. El profesor da la libertad de montar el circuito que los alumnos estimen conveniente, utilizando solo válvulas de oleo hidráulica, con la finalidad de que vayan conociendo los dispositivos e ir informándose de la manera de operar los elementos del circuito.
2. En la segunda parte: el profesor realiza una explicación de un circuito que se debe construir por los alumnos, con ciertos parámetros que él establece previamente. La idea es que sin restricciones de válvulas, se logre la construcción del circuito cumpliendo con los requerimientos expuestos por el profesor. Estos parámetros son los siguientes: -
Detenciones parciales (subida y bajada)
-
Bajada solo por carga Detenciones sin potencia hidráulica
-
Regulaciones de velocidad (entrada y salida)
Finalmente los alumnos logran realizar el circuito requerido, el profesor verifica que se cumplan los parámetros y señala que se realizó de manera exitosa, en consecuencia se procede a desmontar los dispositivos utilizados y se ordena todo como corresponde.
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5. Presentación y análisis de los resultados.
Observamos en el circuito hidráulico, que el cilindro de doble efecto es comandado por una válvula 4/3 con centro tándem, antes de la cámara del vástago tenemos una regulación de caudal, esta se encargara de elevar la carga de forma controlada. Podemos dar cuenta de que en la utilización B se encuentra una tee que conecta directamente esta utilización con el tanque, a través de esta conexión logramos que al posicionar la válvula 4/3 en la posición en que avanzaría el vástago (en este caso descendería la carga), la presión comunicada va directo a tanque, por lo que nuestro vástago avanza únicamente por el peso fijado en él. Damos cuenta de que al posicionar la válvula 4/3 en la posición de elevación de la carga, esta sube con regulación por la válvula estranguladora. Al posicionar la válvula en el centro tándem podemos dejar el sistema estático en cualquier momento, la posición que tomara se mantendrá estable debido a que la carga se soporta en la válvula y no en la presión hidráulica del sistema.
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6. Conclusiones La calidad de la precisión en los movimientos de los actuadores oleo hidráulicos es la principal ventaja que ofrecen los sistemas hidráulicos por sobre los neumáticos y además de la enorme diferencia en las presiones de trabajo que soporta un sistema oleo hidráulico al tener un fluido de trabajo prácticamente incompresible (alrededor de 5%). Sin embargo, la efectividad de uno por sobre el otro depende de factores como el mantenimiento que se debe aplicar en los fluidos utilizados, por ejemplo, el aceite no debe desperdiciarse versus el aire atmosférico tratado que es liberado al ambiente y también se debe considerar la energía requerida para el funcionamiento de la bomba en un sistema oleo hidráulico, la cual estará en función de las capacidades del sistema. En referencia al circuito montado en la experiencia, podemos dar cuenta de la importancia que tienen las válvulas con centro cerrado o tándem en el caso de que requiera pausarse el movimiento o dejar estatico el mecanismo en algún determinado momento, estas válvulas nos proporcionan la resistencia necesaria para mantener las cargas elevadas o estáticas y no requerir de la potencia hidráulica de la bomba. Esta importancia radica en que la bomba no otorga una presión uniforme, por lo que al detener algún actuador y mantener su carga elevada con esta potencia, esta podría tener pequeñas variaciones de posición y sufrir movimientos generados por las caídas de presión en la bomba. A raíz de la experiencia en general se puede hacer un análisis de las presiones involucradas en cada punto, concluyéndose que estas están en función de las válvulas utilizadas, es decir, las conmutaciones que poseen atribuyen al sistema presiones que determinaran la función específica. Con válvulas de centro con retorno se obtiene la mejor condición para sostener cargas en posición central porque se cierran las válvulas y debida a la incompresibilidad del fluido hidráulico (aceite) se permite mantenerlas. Además, se observa que las presiones para cada válvula en los retornos de la carrera del actuador solo marcan las pérdidas de carga sufridas por la longitud de las tuberías y la fuerza de roce realizada si es que hay presencia de una carga en tensión. Como conclusión a los circuitos realizados en base la aplicación del reconocimiento previo a los elementos del banco de simulación, se puede mencionar que basta solo con la adición de elementos oleo hidráulicos a un circuito básico como el accionamiento de un cilindro de doble efecto por una válvula direccional
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determinada, se pueden realizar variedades de circuitos con objetivos específicos gracias a los elementos que proporcionan regulación de caudal, limitación de presión o de flujo unidireccional Finalmente, gracias laboratorio se obtiene la experiencia necesaria para determinar circuitos básicos oleo hidráulicos y el reconocimiento de los elementos pertenecientes a estos, y por sobre todo el montaje y modo de empleo que se debe efectuar para tener un funcionamiento sin errores.
7. Apéndice 1. Características de los Elementos Neumáticos Cilindro Doble Efecto
Cilindro de doble efecto con leva de control y dos boquillas. Si el cilindro se utiliza con el peso, hay que asegurar que el cilindro esté correctamente fijado.
Una
tapa
mejora
la
seguridad.
Potenciómetro adaptado. Este potenciómetro se monta en el cilindro.
Diámetro del émbolo: 16 mm Diámetro del vástago: 10 mm, con rosca M8 Carrera: 200 mm Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar) Presión máxima admisible Pmax: 12 MPa (120 bar)
Grupo Hidráulico
Diseño de la bomba: Engranajes externos con válvula limitadora de presión ajustable de 0 a 6 MPa.
Presión de funcionamiento: 6 MPa (60 bar) Motor: corriente alterna monofásica protección de sobrecarga
con
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Depósito: 5 L, indicador de temperatura y tornillo de purga Filtro de aire y de retorno Zócalo de conexión para retorno sin presión Brida para conexión a recipiente calibrado Dimensiones: 580 x 300 x 180 mm (An x Pr x Al) Peso: 19 kg Tensión nominal: 230 V AC Potencia nominal: 0,65 kW Frecuencia: de 50 hasta 60 Hz – – Caudal: 2,2 2,7 L/min a 1320 1680
r.p.m
Conector en Tee Derivación en tee con conexiones (1 zócalo, 2 boquillas). La derivación en Te puede insertarse en cualquier punto para crear una derivación.
Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar) Presión máxima admisible Pmax: 12MPa Acoplamientos auto obturadores con fuga de aceite reducida
Manómetro El manómetro se halla protegido en un baño de glicerina ante picos de presión, condensaciones de agua y entrada de agua durante la limpieza.
Margen de medición: 0 – 10 MPa (0 – 100 bar) Precisión: 1,6 % del final de escala Presión de funcionamiento: Estática: 3/4 del final de escala Presión de funcionamiento: Dinámica: 2/3 del final de escala
Motor Hidráulico Los pasos del fluido hacen girar el motor. Si cambia el sentido del flujo, cambia también el sentido de giro. 11
El selector de circuito canaliza las fugas del motor hacia la parte de baja presión.
Presión de funcionamiento: 6 MPa (60 bar) Presión máxima admisible: 12 MPa (120 bar) Presión máxima admisible en el conducto de retorno: 5 MPa (50 bar) Volumen absorbido: 8,2 cm³ por revolución, 0 – 10 l/min corresponde a 0 – 1.220 r.p.m.
Válvula Limitadora de Presión La válvula se utiliza como limitadora de presión si la conexión T se une al depósito, y como válvula de secuencia de presión si la conexión T se une a otro componente de potencia, tal como un cilindro.
Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar) Presión máxima admisible Pmax: 12 MPa (120 bar) Ajuste: Manual Accionamiento: Hidráulico
Válvula de Anti retorno
Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar) Presión máxima admisible Pmax: 12 MPa (120 bar) Accionamiento: Hidráulico
Válvula de Estrangulamiento
Caudal nominal: 9 l/min Presión de apertura: 70 kPa (0,7 bar) Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar) Presión máxima admisible Pmax: 12 MPa (120 bar) Accionamiento: Manual
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Válvulas de 4 Vías
Tipos: 4/2 accionamiento manual, retorno por muelle 4/3 manual, posición central a descarga (tanque) 4/3 manual, posición central cerrada, enclavamiento
Presión de funcionamiento p: 6 MPa (60 bar) Presión máxima admisible Pmax: 12 MPa (120 bar) Accionamiento: Manual
Mangueras con Acoplamientos Rápidos
Presión de funcionamiento 6 MPa (60 bar) Presión máx. admisible 12 MPa (120 bar) Margen de temperatura -40 – + 125 °C Radio de doblado mínimo 100 mm DN 06 (Ø 6,3 mm)
Peso de 9 Kg: Para montar en los vástagos de los cilindros y simular cargas.
2. Bibliografía Empleada
Guía de Laboratorio, Reconocimiento Aplicación de Mandos Compuestos EN5 y EN6. Simbología y Normas, FESTO Didactic ISO 1219.
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