REPORTE DE PRÁCTICA
CIRCUITOS HIDRAULICOS Y NEUMATICOS
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”
PRESENTADO POR:
MATEO DIAZ DAVID NO. DE CONTROL:
10TE0347
LICENCIATURA EN:
INGENIERÍA MECATRÓNICA
TEMA:
Ensamble de un circuito neumático básico. Re sid e nci a Prof es ion al
Teziutlán, Puebla; AGOSTO 2013
OBJETIVO El alumno conocerá de forma física los elementos que conforman un circuito neumático, al mismo tiempo ensamblará un circuito neumático básico.
INTRODUCCIÓN Dentro del ámbito laboral mecatrónico, es de gran importancia saber utilizar los diferentes métodos de producción para un buen proceso industrializado; es por ello que se deben realizar una gran variedad de prácticas dentro de nuestra preparación profesional, es por ello que se realiza el siguiente reporte que es de una práctica realizada dentro del laboratorio de mecatronica de la materia de circuitos hidráulicos y neumáticos. Para ello se deben tomar en cuenta varios factores que combinan tantas fuerzas, energía eléctrica, haciendo que estas en conjunto generen el movimiento de objetos pesados. Todos estos elementos son esenciales para las líneas de producción, ensamblajes, etc. (por mencionar algunos) y estos dispositivos pueden ser: válvulas, Motores, pistones, entre otros que juntamente con otros dispositivos se pueden crear sistemas de control para un determinado proceso (Alciatore G. & Histond, 2008) Es por ello que desarrollamos esta práctica para demostrar que podemos solucionar un problema que posiblemente nos podremos encontrar de dentro de la industria y con eso se da un panorama amplio del cómo es que se trabaja dentro de la industria: dentro de esta práctica se tomaran en cuenta todos los dispositivos existentes dentro del taller de Mecatrónica, ubicado en las instalaciones del Instituto Tecnológico Superior de Teziutlán.
MARCO TEORICO CIRCUITOS ELEMENTALES
1) Mando de un cilindro de simple efecto Aplicación: El vástago de un cilindro de simple efecto debe salir al accionar un pulsador. Al soltar el pulsador debe volver a la posición inicial.
Esquema (Fig. 4.1): Al accionar la válvula 3/2 pasa el aire comprimido de P a, el escape R está cerrado. Al soltar el pulsador se realiza el retroceso de la válvula mediante el muelle. La cámara del cilindro y el conducto se ponen en escape de A hacia R, la alimentación de aire comprimido P está cerrada.
Fig. 4. 1 - Mando de un cilindro de simple efecto. 2) Regulación de la velocidad en cilindros de simple efecto Aplicación I: La velocidad de un cilindro de simple efecto debe ser regulada al avance. Esquema (Fig. 4.2):
Fig. 4. 2 - Regulación de la velocidad en cilindros de simple efecto al avance. Funcionamiento: En el caso de cilindros de simple efecto la velocidad puede ser disminuida por medio de un regulador en un solo sentido, con efecto de estrangulación de la alimentación del aire a la entrada del cilindro. Aplicación II: La velocidad de vástago debe ser regulable al retroceso. Esquema:
Fig. 4. 3 - Regulación de la velocidad en cilindros de simple efecto al retroceso. Funcionamiento: En este caso la estrangulación actúa sobre el escape del aire comprimido. Aplicación III: La velocidad del vástago de un cilindro de simple efecto debe ser regulable al avance y al retroceso por separado. Esquema:
Fig. 4. 4 - Doble regulación de la velocidad en cilindros de simple efecto.
Funcionamiento: En este caso para regular separadamente, son necesarios dos reguladores en un solo sentido. (Podría utilizarse también un regulador en los dos sentidos).
3) Mando con selector de circuito Aplicación: Un cilindro de simple efecto, debe poder efectuar su movimiento mandado desde dos puntos diferentes. Esquema (Fig. 2.26c):
Fig. 4. 5 - Mando con selector de circuito. Funcionamiento: Cuando se acciona 1.2, el aire circula de P hacia A, y también de X a, en 1.6 hacia el cilindro, al igual que si se pulsa 1.4. En ausencia del selector, cuando se pulsase 1.2 ó 1.4 el aire se dirigiría hacia el escape de la otra válvula en vez de hacerlo hacia el cilindro.
4) Mando de simultaneidad Aplicación: El vástago de un cilindro de s.e. solamente debe salir al accionar dos válvulas 3/2. Esquema a)
Fig. 4. 6 - Mando de simultaneidad en paralelo. Funcionamiento: El accionamiento de la válvula 1.2 y 1.4 da aire en X e Y de la válvula de simultaneidad que alimenta al cilindro a través de A. Esquema b)
Fig. 4. 7 - Mando de simultaneidad en serie. Funcionamiento: Montaje en serie. Se deben accionar las válvulas 1.2 y 1.4, entonces puede salir el cilindro de simple efecto. Esquema c)
Fig. 4. 8 - Mando de simultaneidad en paralelo-serie. Funcionamiento: Se deben accionar las válvulas 1.2 y 1.4, entonces puede salir el cilindro de simple efecto, gobernado por 1.6.
5) Mando indirecto de un cilindro de simple efecto Aplicación (Fig. 2.26d): El vástago de un cilindro de\simple efecto de gran volumen (gran Ø, gran recorrido, gran distancia entre las válvulas y el cilindro) debe salir al accionar una válvula y retroceder a su posición inicial al soltar dicha válvula.
Esquema:
Fig. 4. 9 - Mando indirecto de cilindro de simple efecto. Funcionamiento: El accionamiento de la válvula 1.2 deja libre el paso de aire de P a, dando señal en Z de la válvula 1.1. Conmutando la válvula 1.1 se obtiene paso de aire de P a y con ello el avance del vástago del cilindro de simple efecto.
6) Mando de un cilindro de doble efecto Aplicación: El vástago de un cilindro de doble efecto debe salir al accionar un pulsador, al soltar el pulsador debe volver a su posición inicial.
Esquemas (Fig. 2.27a):
Fig. 4. 10 - Mando de cilindro de doble efecto. Funcionamiento: La conmutación del cilindro de doble efecto se puede realizar tanto con una válvula 4/2 como con una 5/2. En la posición básica de la válvula de 4/2, está conectado P con A y B con R. Accionando el pulsador se realiza la conmutación de la válvula, P se comunica con B y A con R. El vástago del cilindro pasa de la posición inicial a la final.
7) Regulación de velocidad de un cilindro de doble efecto Aplicación: Las velocidades de salida y entrada deben poder ser reguladas separadamente. Esquema a) (Fig. 2.27b)
Fig. 4. 11 - Regulación de la velocidad en cilindro de doble efecto I. Funcionamiento: Estrangulación del aire de escape. Se crea un cojín de aire que facilita
una
velocidad
relativamente
lenta,
independiente
de
la
carga.
Con válvulas 4/2 se deben utilizar reguladores en un solo sentido. Con válvulas 5/2 reguladores en dos sentidos.
Esquema b)
Fig. 4. 12 - Regulación de la velocidad en cilindro de doble efecto II. Funcionamiento: Estrangulación del aire de alimentación. Arranque más suave, pero sin precisión en la regulación y muy dependiente de la carga. Es preferible la solución anterior.
8) Aumento de la velocidad en cilindros de simple y doble efecto Aplicación I (Fig.2.26a): Aumentar la velocidad de retroceso en un cilindro de simple
efecto.
Esquema:
Fig. 4. 13 - Aumento de la velocidad en cilindro de simple efecto.
Funcionamiento: Una válvula de escape rápido realiza la purga del cilindro y del conducto. Aplicación II: El aumento de velocidad en el avance de un cilindro de doble efecto. Esquema:
Fig. 4. 14 - Aumento de la velocidad en cilindro de doble efecto. Funcionamiento: Una válvula de escape rápido realiza la purga del depósito del cilindro y del conducto.
9) Mando indirecto de un cilindro de doble efecto Aplicación: Accionar mediante dos válvulas (1.2 y 1.3) un cilindro de doble efecto de tal forma que, el vástago sale al accionarla válvula 1.2, y al soltarla permanece en la posición final de carrera delantera hasta que se dé una contraseña para el retroceso
(válvula
1.3).
Esquema:
Fig. 4. 15 - Mando indirecto de cilindro de doble efecto. Funcionamiento: Si se acciona la válvula 1.2 conmuta a la válvula 4/2 (1.1),
mediante una señal en Z. El vástago del cilindro sale. El cilindro se queda en esta posición hasta que, una señal de la válvula 1.3 conmuta la válvula 1.1 en Y, volviendo el cilindro a su posición inicial.
10) Retroceso de un cilindro de doble efecto por final de carrera Aplicación: El vástago de un cilindro de doble efecto debe retroceder al llegar a la posición final de carrera delantera, en caso de que la válvula que manda el avance no
esté
accionada.
Esquema:
Fig. 4. 16 - Retroceso de cilindro de doble efecto por final de carrera. Funcionamiento: Mando como en 9, pero la válvula 1.3 es de rodillo. Una línea de marcación 1.3 indica que la válvula es accionada en la posición final de vástago salido del cilindro 1.0.
11) Mando de un cilindro de doble efecto con válvula 4/3
Aplicación: Control de la posición, el avance y retroceso de un cilindro de doble efecto. Esquema a): Funcionamiento: La válvula 4/3 permite el control total en todo momento (incluida posición). Esquema b): Funcionamiento: En la posición intermedia se pierde el control, ya que las cámaras quedan purgadas y el cilindro libre; si existe reacción se moverá en ese sentido (incluida la gravedad).
Fig. 4. 17 - Mando de un cilindro de doble efecto con válvula 4/3. 12) Control y regulación de velocidad de motores neumáticos Aplicación: Regulación del número de revoluciones de un motor neumático con dos sentidos de circulación sobre válvulas de estrangulación independientes para cada sentido de giro.
Esquema:
Fig. 4. 18 - Control y regulación de velocidad de un motor neumático (sin animación).
Funcionamiento: Con la válvula 4/3 y usando el tapón ciego del escape en la posición intermedia, mantenemos el circuito presurizado en dicha posición (esto mejora el rendimiento y la velocidad de reacción). Si se deja el escape libre, en dicha posición el circuito se purga.
DESARROLLO Después se procedió a observar el interior del laboratorio de Mecatrónica en el cual pudimos encontrar tableros de prácticas de neumática e hidráulica y vasados en estos materiales con los que se cuenta se procedió a realizar la práctica, para ello se muestran fotos de los materiales utilizados: a) Conectores tipo banana y manguera neumática. b) Finales de carrera. c) Cilindros doble efecto. d) Electroválvulas. e) Banco de relevadores o botonera. f) Fuente de alimentación de 24 V a 4.5 A.
Después de procedió a conectar el circuito mostrado a continuación:
Teniendo la siguiente ecuación: (S+Q)(̅=Q Las conexiones son las siguientes:
CONCLUSIÓN Como pudimos observar en esta práctica que se realizó en el taller de meca trónica fue con el único fin de corroborar el perfecto funcionamiento de un circuito básico hidráulico con ayuda de los tableros con los que cuenta el laboratorio Tenemos en cuenta que la neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos, como lo son en este caso los pistones y las válvulas, que están interactuando entre sí. También tenemos que tener en cuenta la parte de la hidráulica que esta va a estar trabajando con líquidos para transmitir alguna fuerza o movimiento.
BIBLIOGRAFÍA QuimiNet . (14 de Diciembre de 2011). Recuperado el 18 de Agosto de 2013, de
http://www.quiminet.com/articulos/descubra-los-tipos-de-compresores-de-aire2651288.htm Alciatore G., D., & Histond. (2008). Introducción a la Mecatrónica. México: Mc Graw Hill. Deppert/K.Stoll, W. (s.f.). Dispositivos Neumaticos. alfaomega. Katherine. (s.f.). Monografias .com. Recuperado el 17 de Agosto de 2013, de http://www.monografias.com/trabajos95/compresores-reciprocantes/compresoresreciprocantes.shtml Ortíz, J. E. (s.f.). Mecánica de los fluidos e hidráulica. Universidad del Valle. Ramirez, G. (s.f.). Quantum. Recuperado el 18 de Agosto de 2013, de http://quantum.cucei.udg.mx/~gramirez/menus/introduccion/compresores.html Zimmern. (09 de Agosto de 2013). sitenordeste.com. Recuperado el 18 de Agosto de 2013, de http://www.sitenordeste.com/mecanica/compresor_maquina_A.htm
