TALLER 2 DE NEUMÁTICA. Docente: Iván David Patiño Fecha de entrega: Miércoles, 27 de septiembre de 2017 NOTAS IMPORTANTES:
Este taller es individual Si lo van a hacer manual, por favor ser organizado y escribir con letra muy clara. VERIFICAR QUE SEA LEGIBLE AL ESCANEARLO. La entrega debe hacerse por la plataforma Moodle El trabajo se está asignando con suficiente antelación, por lo que la Fecha de Entrega no es negociable. Si no se sube a la plataforma antes del cierre, debe presentar un Examen Supletorio.
Punto 1 (55%). Ver la Figura 1. En su empresa hay un compresor de 100 hp para alimentar una red neumática con tres ramales. Las características de cada ramal se describen a continuación:
Ramal 1: Tiene una longitud de 500 metros, hay 20 racores acodados y 20 racores en Te. Se deben alimentar 25 cilindros de doble efecto, de diámetro interior 100 mm, con una carrera de 30 cm, con extremo empotrado y que levantan una carga de 350 Kg cada uno. En este ramal, la pérdida de aire es 20% del caudal de los cilindros. Ramal 2: Tiene una longitud de 600 metros, hay 24 racores acodados y 12 racores en Te. Se deben alimentar 15 cilindros de doble efecto, de diámetro interior 150 mm, con una carrera de 40 cm, con extremo empotrado y que levantan una carga de 700 Kg cada uno. En este ramal, la pérdida de aire es 30% del caudal de los cilindros. Ramal 3: Tiene una longitud de 700 metros, hay 12 racores acodados y 30 racores en Te. Se deben alimentar 10 cilindros de doble efecto, de diámetro interior de 200 mm, con una carrera de 50 cm, con extremo articulado y que levantan una carga de 1150 Kg cada uno. En este ramal, la pérdida de aire es 25% del caudal de los cilindros.
Todos los cilindros tienen un rendimiento del 95% y están sincronizados (se mueven a la misma velocidad). La presión manométrica a la salida del compresor es 5 bares. Desprecie el diámetro del vástago en los cálculos de fuerza. Para los cálculos de resistencia mecánica, toma un factor de seguridad de 2, un esfuerzo de fluencia de 250 MPa y un módulo de elasticidad de 190 GPa.
Determine lo siguiente: a) La fuerza de avance y la presión de trabajo ideal y real de cada tipo de cilindro. b) El diámetro mínimo del vástago de cada tipo de cilindro. c) La fuerza de retroceso de cada tipo de cilindro.
d) e) f) g) h) i)
El espesor mínimo de la camisa de cada tipo de cilindro. Diámetro mínimo de los cuatro tirantes de cada tipo de cilindro. Volumen consumido en un ciclo de trabajo para cada tipo de cilindro. Los ciclos de trabajo de los cilindros. La válvula distribuidora adecuada para cada tipo de cilindro. El diámetro de tubería requerido en cada uno de los ramales.
Figura 1
Punto 2 (15%) Un cilindro de simple efecto, con un diámetro de 50 mm y un rendimiento del 93%, es alimentado a una presión de 2 bares para elevar una carga de 600 Kg. El cilindro tiene un resorte con constante k=300 N/m. Cuánto se demora el cilindro para subir esa carga a 40 cm de altura? Punto 3 (10%) Realice un cuadro sinóptico indicando las principales características de los siguientes tipos de motores neumáticos: de pistón axiales, de pistón radiales, de engranajes, turbomotores y de aletas. Punto 4 (10%) Una unidad de mantenimiento está compuesta principalmente de un filtro de aire comprimido, un regulador de presión y un lubricador. Describa la función de cada uno de estos elementos y sus partes principales. ¿En el caso del lubricador, en qué consiste el principio Venturi? Punto 5 (10%) Describa, CON SUS PROPIAS PALABRAS, el principio de funcionamiento de un compresor de uña. Realice un esquema mostrando dicho funcionamiento y las partes principales involucradas en el mismo.
