Universidad Autónoma de Manizales
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LEVITADOR NEUMATICO Alejandro Lóez Londo!o" Daniel #alle$o Toro Facultad de Ingeniería, Universidad Autónoma de Manizales, Manizales, Colombia Correo-e:
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I.
INTRODUCCIÓN
En este art%&ulo se resentan resultados ini&iales del del ro' ro'e& e&to to (Des (Desar arro roll llo o de un levi levita tado dor r neum)ti&o ara el la*oratorio de &ontrol de la Universidad Autónoma de Manizales+ se dan a &ono&er los elementos de la modela&ión ' de la simula&ión de un módulo de levita&ión neum)ti&a destinado al monitoreo ' &ontr &ontrol ol de la varia* varia*le le ,%si&a ,%si&a osi&ión osi&ión-- La levita&ión se &ono&e &omo la susensión de un &uer &uero o en el aire aire"" e.is e.iste ten n vari varios os tio tioss de levita&ión deendiendo del medio /ue $enera la ,uerza ,uerza de emuje" emuje" esta uede ser ma$n0ti&a ma$n0ti&a"" a&sti&a" a&sti&a" óti&a" óti&a" ele&trost) ele&trost)ti&a ti&a o neum)ti&a neum)ti&a"" 2ara 2ara este este ro' ro'e& e&to to se util utiliz izaa la levi levita ta&i &ión ón neum)ti&a or *rindar un transorte )$il" limio ' &on o&o rozamiento me&)ni&o ' or lo tanto dism dismin inu' u'ee el des$ des$as aste te en las las iez iezas as /ue /ue &on, &on,or orma man n el sist sistem emaa- El sist sistem emaa util utiliz izaa realimenta&ión visual ara dete&tar la altura del o*je o*jeto to"" la &ual &ual se &ont &ontro rola la medi median ante te un ventiladorLa osi&ión de la es,era se uede &ontrolar dentro de un ran$o &omrendido entre 13&m ' 43 &m de altura- Esto se lo$ra re$ulando la oten&ia entre$ada al ventilador /ue suministra el ,lujo de aire-
II. II.
ANTECE CED DENT NTE ES
En la institu&ión 5ENA se en&ontró un sistema levitador &on ,lujo de aire a&&ionado or un venti ventilad lador or 6e&6o 6e&6o &on materi material al re&i&l re&i&la*l a*le" e" el &ontrol /ue se 6izo 6izo ,ue or medio medio de un 2ID-
III.
MARCO TEÓRICO
El sistema &onsiste en un ventilador" arrastrado or un motor" /ue des&ar$a a trav0s de un tu*o donde se 6a &olo&ado un o*jeto /ue ,lota o levita en su interiorEl &onvertidor ele&tróni&o $enera una se!al de tensión tensión ' ,re&uen&ia ,re&uen&ia varia*le varia*le ara re$ular la velo&idad del motor ' &ontrolar la osi&ión del o*jetoLa*oratorio de Control
La osi&ión del o*jeto se &ontrola aun/ue se var%e el eso ' la ,orma de la es,era-
IV. IV.
JUST JUSTIF IFIC ICAC ACIO ION N
La idea idea de una una lat lata, a,or orma ma de levi levita ta&i &ión ón neum)ti&a sur$e or la in/uietud ersonal de estudiar una estrate$ia de &ontrol en arti&ular /ue ermita tener un arove&6amiento &orre&to del re&urso re&urso de aireaire- Tomand omando o &omo &omo *ase *ase el ro'e&to realizado en el 5ENA7 es un e.e e.eri rime ment nto o de *ajo *ajo &ost &osto o &on &on el &ual &ual se retende ro*ar di,erentes t0&ni&as t0&ni&as de &ontrolEsta lata,orma es una 6erramienta /ue inte$ra elem lement entos ele& ele&ttrón róni&os i&os ' so,t o,t8ar 8are de ro$rama&ión /ue odr%an ser in&ororados en ro&esos rodu&tivos- El emleo de esa lata,orma a'udara a &omrender a los estudiantes ase&tos imortantes del ro&eso de identi identi,i& ,i&a&i a&ión ón de una lanta lanta ' el dise!o dise!o de &ontroladores- 2or tanto este ro'e&to $enerara un rodu&to de induda*le valor did)&ti&o /ue odr) ser usado en osteriores r)&ti&as en el deartamento de ele&tróni&a de la Universidad Autónoma de ManizalesConta ontarr &on &on un dis disos osit itiv ivo o de &ont &ontro roll no &onven&ional en )m*ito a&ad0mi&o *rindar) a los los estudi estudiant antes es la osi*i osi*ilid lidad ad de desarr desarroll ollar ar 6a*ilidades en t0&ni&as de &ontrol de ro&esos industriales-
V.
AREA AR EA PROB PROBLE LEMÁ MÁTI TICA CA
A&tu A&tual alme ment ntee la univ univer ersi sida dad d autó autóno noma ma de Manizales no &uenta &on un módulo donde se ueda estudiar ,)&ilmente varia*les rin&iales de &ontrol" &ontrol" de all% all% la ne&esi ne&esidad dad de &rear &rear el levitador neum)ti&o /ue es un instrumento de ,)&il arendizaje-
VI. VI.
OBJE OBJETI TIVO VO GENE GENERA RAL L
Universidad Autónoma de Manizales2
Realizar el &ontrol en tiemo real de una altura uni,orme manteniendo un o*jeto susendido dentro de un ,lujo de aire-
VII.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS •
•
•
VIII.
Esta*le&er el al$oritmo de &ontrol or medio de un so,t8are &omer&ial" osi*lemente Matla*" /ue ,a&ilite la imlementa&ión de un &ontrolRealizar el estudio teóri&o del sistema" esto si$ni,i&a" los ,undamentos ,%si&os" matem)ti&os ' ele&tróni&os ara la via*ilidad del ro'e&toReda&tar un do&umento /ue d0 &uenta del ro&eso /ue se realizó ara el dise!o ' &onstru&&ión de la lata,orma de levita&ión neum)ti&a-
PRESUPUESTO
METODOLOGIA
El sistema se &omone de un tu*o de a&r%li&o dentro del &ual se desliza una es,era movida or el ,lujo de aire rodu&ido or un ventilador &entr%,u$o- En la ared e.terior del tu*o e.iste una es&ala $raduada en &ent%metros" /ue ermite &ono&er la altura de la es,era- El tu*o de a&r%li&o des&ansa so*re una *ase rism)ti&a del mismo material /ue sirve ara dar esta*ilidad ' verti&alidad al &onjunto- Como elementos imortantes" el levitador &uenta &on una tarjeta de ad/uisi&ión de datos 9Arduino: ' un sistema de oten&ia ara re$ular la velo&idad del ventilador 9Variador de velo&idad:- En la arte suerior del tu*o" se en&uentra situado el sensor de osi&ión" /ue $enera la se!al de realimenta&ión ara realizar el &ontrol de la osi&ión de la es,era-
IX.
X.
CRONOGRAMA
La*oratorio de Control-
ACRILICO VENTILADOR ESFERA(PING PONG) ARDUINO MEGA OTROS TOTAL
$ 50.000 $ 25.000 $ .000 $ !0.000 $ "0.000 $ !#.000
Universidad Autónoma de Manizales3
Bibliografía Bibliografía ciclope.unicauca.edu.co/rutic/index.php/ rutic/article/download/163/49 www.youtube.com/watch!"#a$%&'(t)*g
La*oratorio de Control-
