CIRCUITOS ELECTROHIDRÁULICO
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Los circuitos electrohidráulicos permiten darnos cuenta de las múltiples posibilidades que se alcanzan con su utilización y puede ser un punto de partida para comprender las maquinas mas complicadas. Estas maquinas pueden utilizar distintos tipos de aceites para trabajar, entre ellos destacan tres tipos, mezclas de aceites minerales, mezclas de agua-aceites y aceites sintéticos, sintéticos, además, estos tienen una doble función, aparte de generar potencia, también funcionan como lubricantes.
La dirección electro-hidráulica o ehps (electro-hydraulic (electro-hydraulic powered steering) es una evolución de la dirección hidráulica. En vez de utilizar una bomba hidráulica conectada al motor utiliza un motor eléctrico para mover la bomba hidráulica.
En la introducción de este tema, se presentara la estructura y el modo de funcionamiento de los componentes utilizados principalmente principalmente para desarrollar un sistema de control electrohidráulico.
Electrohidráulica •
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Un sistema electrohidráulico es un conjunto de elementos que, dispuestos en forma adecuada y conveniente, producen energía electrohidráulica partiendo de otra fuente, que normalmente es electromecánica electromecánica (motor eléctrico) o termo mecánica (motor de combustión interna).
La energía entregada por los medios mencionados es receptada receptada por los elementos elementos del sistema, conducida, conducida, controlada controlada y por ultimo transformada en energía mecánica por los actuadores. El fluido transmisor de esta energía es principalmente principalmente aceite, evidentemente no cualquier aceite. Ya que debe poseer algunas características características particulares. La energía electrohidráulica se genera de la siguiente manera.
Se recibe energía electromecánica a través de la bomba de instalación. Esta la impulsa obligándola a pasar por el circuito, circuito, hasta hasta llegar a los puntos de utilización. utilización. Ósea hasta los actuadores encargados de transformar dicha energía en mecánica podemos evidenciar tres grupos perfectamente localizados, a detallar:
Sistema de impulsión y bombeo Sistema intermedio compuesto por
elementos de control, comando y conexiones Actuadores y consumidores consumidores
Banco electrohidráulico
Electroválvulas •
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La válvula de solenoide eléctrica funciona al suministrar corriente eléctrica al imán de la bobina, el campo magnético mueve el cuerpo de cilindro deslizante de la válvula, el cual dirige el aceite. Cabe recordar que la única diferencia entre una válvula hidráulica/eléctrica y una válvula hidráulica ordinaria es la forma en que se mueve el cuerpo de cilindro
Se les llama solenoides por ser accionadas por corriente continua, cuando son accionadas por corriente alterna se les llama llama electroimanes.
Válvulas Válvulas hidráulicas de cuatro vías, operadas eléctricamente En la figura vemos una válvula directamente accionada por solenoide, que es aquella en la cual el elemento motriz para accionar la corredera deslizante deslizante es únicamente un electroimán o un solenoide.
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La acción de este, cuando se encuentra energizado, se traduce en un empuje o una tracción de la corredera. En dicha figura tenemos una válvula de cuatro vías, dos posiciones, de retorno por la acción de un resorte r esorte antagonista, antagonista, y accionada por el electroimán dibujado al costado derecho de la válvula. Cuando se energiza la solenoide la corredera es emujada por la acción de este hacia la izquierda, se conecta la presión a la cara 2 del cilindro mientras que la cara 1 queda drena al tanque. La corriente eléctrica debe ser mantenida sobre el solenoide para que este a su vez mantenga mantenga a la corredera empujada totalmente totalmente hacia la izquierda. Cuando se corta la corriente y la solenoide se desenergiza, el resorte empuja enérgicamente enérgicamente a su vez a la corredera hacia la derecha conectándose entonces las puertas del cuerpo de la válvula de la manera demostrada en la figura
Las válvulas solenoides siempre se representan en los esquemas de circuitería con el conexionado correspondiente a su posición desenergizada
Relevadores Con los relevadores fue posible establecer automáticamente automáticamente una secuencia de operaciones, programas tiempos de retardo o conteo de eventos, pero aun con todas sus ventajas, por su naturaleza electromecánica, tienen un solo periodo de vida, sus partes conductoras de corriente en algún momento pueden dañarse y mas aun, la inconveniencia mas importante de la lógica con relevadores, es su naturaleza fija, es decir, la lógica de un panel de relés es establecida por los diseñadores desde un principio y mientras la maquina maquina dirigida por este panel este llevando los mismo pasos en la misma secuencia, todo esta perfecto. Pero cuando se necesite un cambio de producción en las operaciones de ese proceso, la lógica del panel debe ser re-diseñada, y si el cambio es muy grande puede ser mas económico desechar el panel actual y construir uno nuevo involucrando gran cantidad de tiempo, trabajo y materiales, a parte de las perdidas ocasionadas ocasionadas en la producción.
El modulo incluye tres relés con conexiones y dos barras colectoras para la alimentación de tensión. Todos los conectores de seguridad son de 4mm. La unidad se monta sobre un bastidor o en el panel de practicas perfilado mediante cuatro adaptadores enchufables.
Tipos de dispositivos eléctricos
Botoneras
Funcionamiento: •
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Incluye contactos normalmente cerrados y contactos normalmente abiertos, además de lámparas indicadoras. Estos contactos abren o cierran circuitos eléctricos. Es necesario el enclavamiento de estos por medio de relevadores para mantener el circuito con un solo botonazo sin necesidad de mantenerlo presionado. El contacto abierto es aquel que al energizar la bobina que lo controla se cierra. El contacto normalmente cerrado es aquel que cuando se energiza la bobina que lo controla se abre. Algunos otros elementos elementos frecuentemen frecuentemente te utilizados utilizados son los contacta contactares res con un tiempo de retardo en los cuales sus contactos se activan hasta un intervalo de tiempo después de que se energiza la bobina del mismo.
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Para el diseño de un circuito es imprescindible el conocimiento exacto de las necesidades y trabajos a realizar por los elementos accionadores (velocidades, fuerzas, tiempos, ciclos, etc.) Así como las limitaciones (espacio, potencia disponible, tipo de energía, etc.) Con los datos del diseño. Y con la ayuda de los símbolos, se hace un croquis en el que se dibujan los elementos elementos accionadores accionadores y los impulsores, a continuación se elabora una secuencia de los movimientos y trabajos a realizar. Estos movimientos movimientos y trabajos o fases del ciclo ayudaran a definir los componentes de regulación y control que se han de intercalar intercalar entre el accionado final y el elemento impulsor.
Controla un pistón de doble efecto con una válvula de palanca 4/3 vías, centro de descarga. Objetivos: •
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Visualizar el funcionamiento de un cilindro de doble efecto Accionar una secuencia lógica mediante una válvula de palanca utilizar válvulas de palanca 4/3 vías, centro de descarga
Acciones: •
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diseñar y dibujar el diagrama de desplazamiento fase con ayuda de la descripción del problema. Seleccionar y utilizar los componentes adecuados Comparar la propia solución con la propuesta
Descripción del problema: •
Se desea manipular un cilindro de doble efecto mediante una válvula 4/3 vías centro a descarga manualmente.
Funcionamiento:
Esta práctica consiste en controlar el accionamiento de un pistón de doble efecto. Para esto podemos utilizar una válvula de palanca 4/3 vías, centro a descarga. La palana tiene tres funciones avance, neutro y retroceso. retroceso. Si movemos la palanca para atrás el cilindro avanza (figura1.1) y después lo movemos hacia el centro (neutro). Entonces movemos la palanca para adelante (retroceso). Para que el pistón vuelva a regresar regresar a la posición inicial (figura 1.2).
Diseño del diagrama
Funcionamiento: Figura 1.1
Figura 1.2
Controlar un pistón de doble efecto con una electroválvula de un accionamiento a ccionamiento eléctrico • •
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Objetivos: Visualizar el funcionamiento de un cilindro de doble efecto Accionar una secuencia lógica mediante mediante un botón botón de enclave (obturador) Utilizar electroválvulas distribuidora de 4/2 vías con solenoides.
Acciones: •
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Diseñar y dibujar el diagrama de desplazamiento-fase desplazamiento-fase con ayuda de la descripción del problema. Seleccionar y utilizar componentes componentes adecuados Comparar la propia solución con la propuesta Conectar circuito y observar los resultados
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Descripción del problema: Se pretende accionar un cilindro de doble efecto con una electroválvula 4/2 vías, en este caso mediante mediante un circuito. Funcionamiento: Esta práctica consiste en controlar r el accionamiento de un pistón de doble efecto. Para esto podemos utilizar un botón de enclave (obturador) que controlaría la bobina de una válvula de 4/2 vías de un accionamiento accionamiento eléctrico. Si presionamos S1 el pistón se activa y llega al final de carrera (figura 2.1) y permanecerá así hasta que el mismo botón sea pulsado (figura 2.2)
Diseño del diagrama
Funcionamiento: Figura 2.1
Figura 2.2
Controla un pistón de doble efecto con una válvula de un accionamiento eléctrico
En este caso utilizaremos una válvula limitadora de presión
Objetivos: Visualizar el funcionamiento de un cilindro de doble efecto Accionar una secuencia lógica mediante un botón pulsador (obturador) Utilizar electroválvula distribuidora de 4/2 vías con solenoide s olenoide Utilizar una válvula limitadora de presión
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Acciones: •
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Diseñar y dibujar el diagrama de desplazamiento-fase con ayuda de la descripción del problema. Seleccionar S eleccionar y utilizar los componentes adecuados. Comparar la propia solución con la propuesta p ropuesta Conectar el circuito y observar los resultados
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Funcionamiento: Lo que realiza este circuito es controlar el vaivén del cilindro. Pero ahora se utilizan dos botones pulsadores uno de avance S1 y el otro de retroceso S2 (figura 3) es decir controla el inicio (figura 3.1) y el fin de este proceso (figura 3.2). En este caso se desarrolla el circuito regenerativo para conseguir una mayor velocidad al avance. El volumen desalojado por el cilindro en su movimiento de avance se ha regenerado como un volumen de fluido capaz de suministrar un trabajo mecánico. Tal circuito entonces es un circuito regenerativo.
El propósito de un circuito regenerativo es incrementar la velocidad de la carrera de avance del cilindro. La regeneración no puede ser nunca lograda en la carrera carrera de retorno.
Diseño del diagrama
Funcionamiento Figura 3.1
Figura 3.2
Mando y control de posición del actuador en este caso utilizaremos una válvula limitadora de presión • • • •
Objetivos: Visualizar el funcionamiento de un cilindro de doble efecto Accionar una secuencia lógica mediante un botón pulsador (obturador) Utilizar electroválvula distribuidora de 4/2 vías con solenoide s olenoide Utilizar sensores inductivos
Acciones: •
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Diseñar y dibujar el diagrama de desplazamiento-fase con ayuda de la descripción del problema. Seleccionar y utilizar los componentes adecuados. Comparar la propia solución con la propuesta Conectar el circuito y observar los resultados
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Descripción del problema Controlar el cilindro de doble efecto con una electroválvula de 4/2 vías, mediante un circuito eléctrico utilizando sensores inductivos Funcionamiento: Ahora se pretende accionar un pistón de doble efecto y que el retorno retorno sea automático. Para ello utilizaremos lo que son los sensores sensor es ( en este caso al inicio y final de carrera) la función de este sensor A0 es iniciar el recorrido del actuador (figura 4.1), al llegar el pistón hasta su máximo desplazamiento el sensor A1 se activa y acciona el retorno por muelle de la electroválvula y1 (figura 4.2). Por lo tanto el pistón regresa. En este caso se presenta el circuito con finales de carrera eléctricos y el circuito con sensores de 3 hilos pnp (inductivos)
Diseño del diagrama
Funcionamiento Figura 4.1
Figura 4.2
Mando y control electrohidráulico con temporización • • •
Objetivos: Visualizar el funcionamiento de un cilindro de doble efecto Accionar una secuencia lógica lógica mediante un botón botón pulsador (obturador) Utilizar electroválvula distribuidora de 4/2 vías con solenoide
Acciones: •
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Diseñar y dibujar el diagrama de desplazamiento-fase con ayuda de la descripción del problema. Seleccionar S eleccionar y utilizar los componentes adecuados. Comparar la propia solución con la propuesta Conectar el circuito y observar los resultados
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Descripción del problema:
Accionar un cilindro cilindro de doble efecto efecto con con una electroválvula electroválvula de de 4/2 vías vías mediante un circuito eléctrico. Utilizar temporizadores on delay Funcionamiento:
En esta práctica podemos hacer que el cilindro alcance el final de la carrera y tarde 5 segundos para volver a su posición inicial (figura 5.1) para este caso podemos utilizar utilizar el relé temporizador tipo on delay Se presenta el dispositivo eléctrico, relé temporizador, temporizador, que permite la temporización de los procesos o partes de los mismos. Los sensores son de tipo inductivos.
Funcionamiento
Figura 5.1
Figura 5.2
