Electroneumatica basica

30,080 views
29,740 views

Published on

8 Comments
75 Likes
Statistics
Notes
  • ninguno de los dos links funciona tienes algun otro???
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Y la pagina del autor http://atsingenieros.com/2011/05/10/guia-electroneumatica-basica/
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • https://www.google.com.mx/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=3&ved=0CCYQFjAC&url=http%3A%2F%2Ffiles.bachilleratotecnologico.webnode.mx%2F200000044-a2693a45c2%2FElectroneumatica%2520basica.pdf&ei=C0NpVb3XC4u9sAXwr4K4DA&usg=AFQjCNGLvb8trbolVj0zIVF4bs4e0YFt_A&sig2=JSw9TvXG1bgVzvjxYm3bOw
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • Aqui les dejo el link para descargar
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
  • MUY BUENO
       Reply 
    Are you sure you want to  Yes  No
    Your message goes here
No Downloads
Views
Total views
30,080
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
8
Likes
75
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Electroneumatica basica

  1. 1. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.comContenido1. INTRODUCCIÓN........................................................... 12. FÍSICA DEL AIRE ........................................................... 13. LOS CUATRO ELEMENTOS DE UN SISTEMANEUMÁTICO......................................................................... 24. ELEMENTOS DE UNA CADENA DE MANDO ................. 45. EL RELEVO ................................................................... 46. SENSOR ELECTROMAGNETICO.................................... 47. CONEXION ELECTRICA................................................. 58. CONEXIÓN ELECTRONEUMATICA................................ 59. FLUIDSIM-P.................................................................. 810. SEIS CIRCUITOS NEUMÁTICOS DE INTERÉS:............ 911. MÉTODOS SECUENCIALES..................................... 1212. MÉTODO PASO A PASO MAXIMO......................... 1213. MÉTODO PASO A PASO MAXIMO SIMPLIFICADO. 1314. EJEMPLOS APLICADOS .......................................... 1415. SELECCIÓN DE COMPONETES NEUMATICOS ........ 1616. HIDRAULICA BASICA: FÍSICA DE LOS LÍQUIDOS..... 1617. FLUIDSIM-H........................................................... 171. INTRODUCCIÓNSEMEJANZAS Y DIFERNCIAS ENTRE NEUMÁTICA EHIDRÁULICA La Neumática e Hidráulica son tecnologíasmuy semejantes; ambas aplican los conocimientoscientíficos sobre fluidos en el diseño de circuitos presentesen todos los ámbitos industriales, sobre todo en losprocesos de automatización y control. En todo sistemaneumático o hidráulico, se distinguen cuatro elementos:1º Elementos generadores de energía: Compresor enNeumática y Bomba en Hidráulica.2º Elementos de tratamiento de los fluidos: Filtros yreguladores de presión.3º Elementos de mando y control: Tuberías y válvulas4º Elementos actuadores: Cilindros y motoresLa diferencia más relevante viene marcada por el tipo defluido; la Neumática utiliza aire comprimido (muycompresible) y la Hidráulica generalmente emplea aceites(prácticamente incompresibles). Por esta razón, loscircuitos neumáticos son abiertos (escapes al ambiente),mientras que los hidráulicos son cerrados (escapes a untanque). Además hay otras diferencias:NEUMÁTICA: HIDRÁULICA:Cargas por debajo delos 3000 KgDesplazamientosrápidos.Motores de altavelocidad con másde 500.000 rpm.Control de calidad,etiquetado,embalaje,herramientasportátiles…Cargas elevadas tantoen actuadotes linealescomo en motores depar elevado.Control exacto de lavelocidad y parada.Industriasmetalúrgicas,máquinasherramientas, prensas,maquinaria de obraspúblicas, industrianaval y aeronáutica,sistemas detransporte,…2. FÍSICA DEL AIRE COMPOSICIÓN VOLUMÉTRICA: 78% N2 + 20% O2 + 1,3%gases nobles + 0,7% otros PRESIÓN:SFP UNIDADES: at = Kp/cm2= bar = 760 mm Hg = 105Pa(N/m2) (SI) ECUACIÓN DE LOS GASES IDEALES: P.V = n.R.TP (at); V (l); n (moles); R = 0,082 at.l/mol.K; T(K) RELACIÓN DE COMPRESIÓN:entradasalidacPPR CAUDAL: Q = V/t = S.v Q(m3/s)GUIADE TECNOLOGÍASDE LAAUTOMATIZACIONNÚ ME ROABR IL2011John Jairo Piñeros CalderónIng. MecatrónicoEsp. Automatización IndustrialELECTRONEUMATICA
  2. 2. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.comPráctica 1: Utilizando Excel y/o DeriveUn compresor de émbolo de una etapa tiene una carrerade 5 cm; el diámetro del émbolo es de 10 cm y el volumende la cámara de compresión cuando el pistón está en elpunto muerto superior es de 70 cm3. Calcula la relaciónde compresión considerando que la T es constante. Sol:5,6Un compresor opera con un Q máximo de 100 m3/h. Si lasalida del aire se efectúa por un tubo redondo de 1 cm dediámetro nominal, calcula la velocidad de salida del aire.Sol: 1273 Km/h3. LOS CUATRO ELEMENTOS DE UNSISTEMA NEUMÁTICO1º Elementos generadores de energía: Comprimen el aireaumentando su presión por encima de 1 at (laatmosférica a nivel del mar) y reduciendo su volumen,por lo que se les llama compresores.Pueden emplear motores eléctricos o de combustióninterna; además llevan un depósito (para acumular el aire),manómetro (mide la presión relativa) y termómetro (midela temperatura del aire comprimido en el depósito). Secaracterizan por su caudal (Q) y su relación de compresión(Rc), que deben ser adecuadas al consumo de aire querequiere el circuito.compresordepósitoClasificación de loscompresores:De émbolo: Rc de 6 a 15, Qaltos. Baratos y ruidosos.Funcionamiento parecido almotor de cuatro tiempos. Deuna y dos etapas.Rotativos: Q muy constantespero menores que losanteriores. Caros y silencios.Comprimen el aire medianteel giro del motor. De paletasy de tornillomanómetro termómetro2º Elementos de tratamiento de aire: El aire comprimidodebe estar exento de humedad, partículas de polvo yconviene que tenga un cierto contenido de aceitelubricante para de este modo proteger a las válvulas yactuadores por los que circula.Además la presión de trabajo debe estar regulada -esfrecuente en procesos industriales emplear unas 6atmósferas-. La unidad de mantenimiento de aire consta,por tanto de filtro (elimina partículas sólidas y agua porcentrifugado), regulador de presión (mantiene constante lapresión de trabajo: 6 at) y lubricador (aporta aceitepulverizado por efecto Venturi).Filtro regulador de presiónlubricador unidad de mantenimiento3º. Elementos de mando y control: Conducen de formaadecuada el aire. Son las tuberías y válvulas.Las tuberías suelen ser de acero en grandes instalaciones,aunque también de plástico flexible en determinadostramos. El cálculo del diámetro de las tuberías se realizamediante tablas y gráficos, teniendo en cuentafundamentalmente el caudal, las pérdidas de presión; estasúltimas no deben sobrepasar las 0,1 at desde el depósito alconsumidor. Es frecuente que la red principal sea uncircuito cerrado con el fin de garantizar alimentacionesuniformes.Respecto de las válvulas, conviene entender la simbologíade las de control de caudal; se las nombra con dosnúmeros; por ejemplo válvula 3/2 quiere decir que tiene 3orificios o vías y 2 posiciones. Se dibujan tantos cuadroscomo posiciones tiene y en cada uno de ellos se representamediante flechas el estado o forma de comunicarse dichosorificios. Veamos algunos de los ejemplos más utilizados:válvula 2/2Normalmente cerrada yretorno por muelle.Frecuentemente se acciona porpulsador, pedal o palancacomo llave de paso.válvula 3/2Normalmente cerrada yretorno por muelle.Frecuentemente se accionapor pulsador, pedal o palancacomo llave de arranque.válvula 5/2Frecuentemente gobierna elmovimiento de los cilindros desimple efecto, pilotada por aireen ambos lados. otras válvulas
  3. 3. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.comXcvxVálvula 3/2normalmentecerrada,accionada porrodillo abatible yretorno pormuelleVálvula 5/2doblementepilotada por aire.El pilotaje 12cambia la salida deutilización a 2Válvula 5/2 enreposo, accionadaeléctricamente yretorno por muelleFísicamente están formadas por un “cuerpo” donde seubican los conductos internos y orificios de salida y un“elemento móvil” que puede ser de asiento o correderaque nos va a dar las distintas posiciones de la válvula. Todasllevan algún tipo de accionamiento: Manual: general, pulsador seta, palanca y pedal(todos con o sin enclavamiento) Mecánico: palpador, muelle, rodillo y rodilloabatible unidireccional. Neumático: por presión de aire. Eléctrico: por un electroimán.El código de las vías responde a la siguiente tabla:Conductos ISO CETOPPresión P 1Trabajo A, B, C,… 2, 4, 6,…Escapes R, S, T,… 3, 5, 7,…Pilotajes Z, X, Y,… 12, 14, 16,…4º Elementos actuadores: Transforman la energía depresión del aire en energía mecánica. Pueden sercilindros, de movimiento alternativo, o motores, demovimiento rotativo.motor con unsentido de giroCilindro desimple efectoSalida vástago: Fs = P.S - Fm - Fr Fm = K.xEntrada vástago: Fe = K.x - Frmotor con doblesentido de giroCilindro de dobleefectoSalida vástago: Fs = P.Ss - Fr Ss = D2/4Entrada vástago: Fe = P.Se - FrSe = (D2-d2)/4Volumen desplazado por ciclo y P de trabajo:V = (2D2-d2)L/4se suele expresar en según norma ISO R554(20 ºC, 1 at., 65% humedad relativa del aire),por lo que se aplica V´=PVT´/TP´PARTES ACTUADOR O CILINDRO NEUMATICOPARTES VALVULA 5/23 ejemplos
  4. 4. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.com4. ELEMENTOS DE UNA CADENA DEMANDO5. EL RELEVOEn la práctica, la construcción de un relé puede ser muydiferente. Su funcionamiento, sin embargo, es básicamenteigual:Al aplicar tensión a la bobina del relé a través de loscontactos A1 y A2 fluye corriente eléctrica a través delos devanados. Se forma un campo magnético queatrae el inducido contra el núcleo de la bobina.La conexión de mando 1 queda conectada con laconexión de mando 4.Al retirar la tensión un resorte devuelve el inducido asu posición básica.La conexión de mando 1 queda conectada con laconexión de mando 2.Un relé puede tener varios contactos de maniobra, quepueden activarse simultáneamente.En lo referente a su forma ejecución, por ejemplo:Relés polarizadosRelés de impulsiónRelés temporizadosTermorrelésSIMBOLO Y CONTACTOS6. SENSOR ELECTROMAGNETICOInterruptor magnético de proximidad (Relés Reed) seactivan por un campo magnético. Para aplicacionesindustriales se utilizan, generalmente, interruptores Reedcon indicación LED.En la ilustración se representa un interruptor Reed de tresconductores. Cuenta con tres conexiones:Una conexión para alimentación de corrientepositiva,una conexión para alimentación de corrientenegativa, yuna salida de señales o de maniobra.El interruptor Reed se monta directamente en el cuerpo delcilindro. El interruptor es accionado por un anillo magnéticoen el émbolo del cilindro. Cuando el anillo magnético pasaal lado del interruptor Reed, debido al efecto del campomagnético del anillo se cierran los contactos de maniobra yel interruptor suministra una señal de salida. Letradistintiva en los esquemas de conexiones: S (S1, S2, ...)
  5. 5. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.com7. CONEXION ELECTRICASIGNOS GRÁFICOS DE CONTACTOS Y MANIOBRA PARABOBINAS MAGNÉTICAS Y RELÉSEn electroneumática, la bobina magnética es el elementoque hace que la válvula conmute. Letra distintiva enesquemas de conexiones eléctricas: Y (Y1, Y2, ...)Un relé activa 1, 2 ó más contactos. El relé también puedeser un elemento activado en función del tiempo o de latemperatura. Letra distintiva en esquemas de conexioneseléctricas: K (K1, K2,...).DISPOSITIVOS ELÉCTRICOS DE SALIDASuministran señales acústicas:p.ej. bocinas, sirenasletra distintiva en esquemas de conexiones: H (H1,H2,...)Suministran señales ópticas:p.ej. lámparas, LEDletra distintiva en esquemas de conexiones: H (H1,H2,...)Suministran trabajo:p.ej. en electromotoresletra distintiva en esquemas de conexiones: M (M1,M2,...)FUNCIONES LOGICASAND (Y): SERIE OR (O): PARALELO8. CONEXIÓN ELECTRONEUMATICAMANDO DIRECTO DE UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO: Alaccionar S1 la bobina 1Y1 queda bajo corriente y la válvula1.1 conecta. De la conexión 1 pasa aire a presión a laconexión 2 y el vástago avanza. Al dejar de accionar S1 labobina 1Y1 queda sin corriente. La válvula 1.1 conmuta a laposición básica El aire del cilindro escapa a través de laconexión 3 de la válvula 1.1 y el vástago retrocede.
  6. 6. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.comMANDO INDIRECTO DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO:La utilización del mando indirecto depende de:la fuerza que se requiera para accionar los elementosde ajuste, la complejidad de la maniobra, la potenciade conmutación de los contactos y de si el sistema esgobernado a distancia o noCIRCUITO ELÉCTRICO DE AUTORRETENCIONUn relé puede mantenerse en estado activo cuando, através de un contacto de trabajo del relé se activa uncircuito de corriente paralelo al pulsador de MARCHA a labobina del relé.En un circuito eléctrico de retención (memoria) esnecesario montar un pulsador de PARO. La posición demontaje del pulsador de PARO es determinante para elfuncionamiento del circuito eléctrico de retención(memoria).Se denomina circuito eléctrico de retención (memoria) conParo prioritario un circuito eléctrico de retención(memoria) en el cual un pulsador (S1, contacto de trabajo) yun contacto del propio relé (contacto de trabajo) estánconectados en paralelo y luego en serie con un pulsador(S2, contacto de reposo).En este circuito eléctrico de retención (memoria) con Paroprioritario, el pulsador S2 domina sobre la acción delpulsador S1.Al presionar simultáneamente los pulsadores S1 y S2, labobina de relé K1 queda sin corriente.CIRCUITO ELECTRONEUMÁTICO DE RETENCIÓN(MEMORIA) CON ELECTROVÁLVULA DE IMPULSOSLas electroválvulas de impulsos se denominan tambiénválvulas biestables o válvulas de memoria:La electroválvula representada es activada por dos bobinasmagnéticas.La electroválvula conserva la posición de maniobraestablecida por una de las bobinas, incluso cuando ya nollega a la bobina la señal para conectar la válvula.La posición de maniobra sólo se modifica cuando se recibeuna señal proveniente de otra bobina, o cuando se haefectuado una corrección manualmente.Para poder modificar la posición de maniobra esindispensable que sólo haya una señal en una de lasbobinas.MANDO EN FUNCIÓN DEL RECORRIDOPara averiguar la posición de los actuadores neumáticos encircuitos sencillos se emplean con frecuencia interruptoresde fin de carrera con accionamiento por palancas de rodillo.
  7. 7. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.comESQUEMA DE CONEXIONADO ELECTRONEUMÁTICOLa parte neumática y la parte eléctrica de un esquema deconexiones electroneumático se elaboran por aparte; sucontenido, sin embargo, está estrechamente relacionado.En la parte neumática, el flujo de señales se representa de abajohacia arriba.En la parte eléctrica el flujo de señales se representa de arribahacia abajo.En el esquema de eléctrico de conexiones los circuitos decorriente se numeran consecutivamente de izquierda a derecha.Los elementos comunes del esquema de conexiones constituyenlas interfaces entre el circuito neumático y el circuito eléctrico. Eneste caso son las bobinas 1Y1 y 2Y1, así como los pulsadoresdesconectadores de fin de carrera 1B1, 1B2, 2S1 y 2S2.DIAGRAMA DESPLAZAMIENTO-PASO (FASE)En el diagrama desplazamiento-paso se representan gráficamentelos ciclos de movimiento de los actuadores de un sistema demando:Los movimientos de los cilindros dentro de un paso serepresentan por medio de líneas oblicuas hacia arriba(movimiento de avance) o hacia abajo (movimiento deretroceso).Las líneas horizontales señalan que el cilindro permanece enla posición final delantera o trasera.Si es necesario representar los movimientos de diversosactuadores, estos se dispondrán en orden consecutivo, unotras otro, para cada uno de los pasos.Esta disposición proporciona una clara visión de la relaciónexistente entre los movimientos de los diferentes actuadoresen cada paso.Práctica 2: Utilizando papel, bolígrafo y calculadoraRepresenta la válvula 2/2 normalmente cerradaaccionada por palanca con enclavamiento. ¿Enque situaciones se utilizará?Representa dos válvulas 3/2 normalmentecerradas; la primera accionada por pedal y retornopor muelle y la segunda por rodillo y tambiénretorno por muelle. ¿En que situacionesutilizaremos cada una de ellas?Representa dos válvulas del tipo 4/2 y 5/2respectivamente; ambas con doble pilotajeneumático. ¿Qué diferencias observas entreambas? ¿Podrían haber tenido otro tipo depilotaje? ¿En que situaciones se utilizaríannormalmente?Un cilindro de simple efecto de retorno por muellese encuentra realizando trabajo por compresiónconectado a una red de aire de 1Mpa de presión.Si el diámetro del émbolo es de 10 cm; su carrera,3 cm y la fuerza de rozamiento se puedeconsiderar un 10% de la teórica, ¿cuál será lafuerza ejercida por el vástago en el comienzo delciclo de trabajo? ¿Cuál será la fuerza al final al finalde la carrera, si la constante del muelle es de 100N/cm? Sol: Finicio = 7069 N; Ffinal = 6769 NUn cilindro de doble efecto, de 10 cm de carrera,cuyo émbolo y vástago tienen 8 cm y 2 cm dediámetro, respectivamente, se conecta a una redde aire a presión de 10 Kp/cm2. Considerando nuloel rozamiento, Calcula las fuerzas ejercidas por elvástago en la carrera de avance y en la deretroceso. Si el cilindro realiza 10 ciclos/min,calcula el caudal de aire en condiciones normales.Sol: Fs = 5027 N; Fe = 4700 N; Q = 107 l/min
  8. 8. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.com9. FLUIDSIM-PEste potente programa de diseño y simulación, de la firma FESTO,nos permitirá comprender los circuitos neumáticos máselementales. Si bien la versión del profesor es mucho máscompleta, utilizaremos aquí la versión estudiante 3.5, que bastaráde sobra en el cumplimiento de objetivos.Una vez instalado el programa, se ejecuta y la pantalla queobtenemos es la de la figura de la derecha: Barras de título, demenús y de herramientas, como en cualquier programa bajoWindows. A la izquierda la biblioteca de elementos neumáticosque podremos utilizar.Pulsamos en el botón nuevo y nos aparece una segunda pantallaen blanco donde podemos comenzar nuestro primer diseño. ¡Esfácil!, no hay más que arrastrar los elementos de la biblioteca quedeseamos a la pantalla en blanco.Pinchando en cada elemento, un menú contextual nos permitegirarlos, cambiar sus propiedades,… También podemos introducirtextos. Cablear no puede ser más sencillo.Por último, la simulación: igual que ver un video: play, avance,retroceso, paso a paso. La regla es: Si funciona en el simulador,funciona en la realidad.NOTA: Conviene saber que al instalar FLUIDSIM-P(neumática) y FLUIDSIM-H (Hidráulica) se crean sendassubcarpetas en la carpeta Didactic (que a su vez cuelga deArchivos de Programa, si fue allí donde se eligió lainstalación), llamadas FluidSIM-P.Stud y FluidSIM-H.Stud.Dentro de cada una de ellas existen otras subcarpetas, delas que cabe destacar dos:ct: contiene circuitos neumáticos yelectroneumáticos agrupados en otras dossubcarpetaslib: contiene la librería de componentes; se puedepersonalizar y es la que carga el programa pordefecto.Ver en la siguiente figura el aspecto de las carpetas:
  9. 9. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.comPráctica 3: Comenzando a utilizar FLUIDSIM-PSon muchos los elementos de la biblioteca deFLUIDSIM-P, aún en la versión estudiante.Conviene que personalicemos nuestra bibliotecacon aquellos que vamos a utilizar másfrecuentemente en este curso. Puede ser una cosaasí:Estudia cada una de ellas accediendo a“Descripción del componente” y “Foto delcomponente” en el menú contextual que te sale alpulsar el botón derecho del ratón.Realiza con FUIDSIM-P el sencillo circuito que hayen este apartado (penúltima imagen delapartado4) y simúlalo.Actuadores: cilindrosde simple y dobleefecto y regla ddistancia para ésteúltimo.Mando y control:Válvula unidireccionalreguladora de caudal.Válvulas lógicas desimultaneidad (Y) yselectora de caudal (O)Válvula de escaperápido. Temporizadoresa la desconexión y a laconexión.Regulador de presión.Finales de carrera(válvulas 3/2) conrodillo y rodilloabatible.Válvula 5/2 doblementepilotada por aire (muyutilizada para comandarcilindros de dobleefecto). Otra de acciónmanual.Tres válvulas 3/2 condistintosaccionamientosmanuales (utilizadaspara comienzo desecuencias)Generadores deenergía y tratamiento:Fuente de presión yunidades demantenimiento10. SEIS CIRCUITOS NEUMÁTICOS DEINTERÉS:Con estos 6 ejemplos prácticos, en orden creciente dedificultad, se pretende cubrir la base de la mayoría de loscircuitos neumáticos utilizados en la industria.Diseñándolos primero en papel, después simulándoles ypor último implementándolos en la realidad, se cubren loscontenidos de las asignaturas de Tecnología Industrial I y IIque cursamos en el Bachillerato Tecnológico.1. Estampadora neumática (descarga)Máquina que aprovecha la deformación plástica delmaterial para crear mediante un golpe de estampa unadeterminada forma; por ejemplo la acuñación demonedas. Utilizamos un cilindro de simple efecto queportará la matriz o estampa, cuya velocidad de golpe segarantiza con un regulador unidireccional. Es accionadapor un operario mediante un pulsador de seta, deforma que sólo estará operativo cuando una mamparade metacrilato se cierre pisando un final de carrera eimpidiendo que el brazo del operario acceda poraccidente a la herramienta.2. Control de la puerta de un autobúsEl control de apertura y cierre de la puerta de un autobúses llevada a cabo por el chofer que acciona una palanca,pero sólo podrá operar si el autobús está parado (es decir,con el freno de mano echado).
  10. 10. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.comAdemás, por normativa de seguridad, todos los autobusesdeben tener un pulsador exterior de apertura en caso deemergencia. El control exterior e interior van conectadospor una válvula selectora de caudal (O). Por último sepuede regular la velocidad de apertura y cierre.3. Atracción de un parque temáticoEstás en Port Aventura y te has montado en el tren delOeste; al pasar cierto lugar las ruedas de la máquina pisanun pedal que provoca la salida rápida de un muñeco conforma de pistolero que después se esconde lentamente.Ahora mejoramos la atracción con un temporizador, deforma que el pistolero va a permanecer un rato frente altren (el tiempo necesario para que este pase) y después seva a ocultar lentamente.4. Percutor neumáticoHerramienta que puede servir para apisonar tierra. Irámontada en un cilindro de doble efecto que mediante dosfinales de carrera (en las dos posiciones extremas delvástago) hace que se genere una secuencia permanente deentrada y salida.
  11. 11. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.com5. Secuencia posibleCon dos cilindros de doble efecto A y B pretendemos hacerla secuencia A+B+A-B-. Puede ser una operación deetiquetado de botellas: las botellas avanzan por una cintatransportadora de forma que el cilindro A las sujetamientras que el B se aproxima para etiquetarla; concluida laoperación se retira la sujeción para que las botellas siganavanzando y sube la herramienta de etiquetar.La realización del hojigrama nos indica que la secuencia esposible, ya que no se repiten ningún par de valorescorrespondientes a las posiciones de las válvulas 3/2 finalesde carrera:(a1 b0) ≠ (a1 b1) ≠ (a0 b1) ≠ (a0 b0)6. Secuencia imposibleAhora queremos otra secuencia distinta A+A-B+B-. Podríaser que el cilindro A empuja botellas abiertas hasta unacinta transportadora; una vez en la cinta, las botellasavanzan por ella de forma que otro cilindro B las vacerrando con tapones de corcho. Razonando de la mismaforma que en el caso anterior llegamos a un circuito que nofunciona, ya que se dan dos señales simultaneas sobre la5/2 que comanda el cilindro B.La realización del hojigrama nos indica que la secuencia esimposible, ya que se un par de valores correspondientes alas posiciones de las válvulas 3/2 finales de carrera:(a0 b0) = (a0 b0)El problema de las señales permanentes admite variassoluciones que pasan por eliminar la señal o bien anular susefectos; así, métodos como aplicar otra señal dominante,emplear un reductor de presión, soluciones mecánicas confinales de carrera de leva rodillo unidireccional otemporizadores.Veamos una solución mecánica:Sin embargo hay dos soluciones definitivas:A+B- A-B+a1b0a0b0a0b1a1b1A+B- B+A-a1b0a0b0a0b1a0b0
  12. 12. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.com+24V0VKA1 KA2KA4KA2 KA3 KA4KA1S3 S2 S414KA1 KA1 KA2 KA2 KA3 KA3 KA4KA0KA0ONOFFKA0S1KA3KA4ONPlano Control1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 112345129 67133 89145 310157Y1 Y2 Y3 Y40V+24VKA1 KA2 KA3KA4Plano Potencia12 13 14 1511. MÉTODOS SECUENCIALESSon métodos de programación que permiten la realizaciónde secuencias de movimiento sin bloqueo de laselectroválvulas. METODO PASO A PASO MAXIMO METODO PASO A PASO MAXIMO SIMPLIFICADO OMETODO POR ANULACION DE CADENA12. MÉTODO PASO A PASO MAXIMOTiene importancia pedagógica y puede llevarse a cabo conFLUIDSIM. Consiste en crear tantos pasosde presión como letras que se obtenganen la secuencia. Después se eligen tantasmemorias (Relevos) como pasosseleccionados. Cada actuador activa elfinal de carrera y genera un cambio degrupo. Por último se procede al cableadotal y como se ve en el esquema realizadocon FLUIDSIM:CONDICIONES FUNCIONAMIENTO:Solo se utilizan válvulas biestables.la condicion final será mi condicióninicialEl número de pasos es igual al númerode memorias (relevos).La memoria alista el siguiente paso ydesactiva el anterior.El último paso tiene un pulsador deinicio.COMPONENTESEcuación de Movimiento con pasos y condicionesPlano neumático (actuadores y válvulas)Plano electroneumático de controlPlano electroneumático de potenciaEjemplo:En el siguiente ejemplo se aplica el método paso a pasomáximo a la ecuación de movimiento señalada.Ecuación de movimientoPasos I II III IVEcuación A+ / A- / B+ / B-Condiciones S2 S1 S4 S3Pasos = Relevos = 4 (no tener en cuenta KA0 es solo el inicial)4 2513Y1 Y24 2513Y3 Y4S1 S2 S3 S4Plano NeumaticoA B
  13. 13. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.com13. MÉTODO PASO A PASO MAXIMOSIMPLIFICADOCOMPONENTESEcuación de Movimiento con pasos ycondicionesPlano neumático (actuadores yválvulas)Plano electroneumático de controlPlano electroneumático de potenciaCONDICIONES FUNCIONAMIENTO:Solo se utilizan válvulas monoestables.la condición final será mi condicióninicialEl número de pasos es igual al númerode memorias (relevos).El último paso no tiene auto-retención.La memoria me alista el siguiente pasoy la última desactiva el primero.Ejemplo:En el siguiente ejemplo se aplica el métodopaso a paso máximo simplificado a laecuación de movimiento señalada.Ecuación de movimientoPasos I II III IVEcuación A+ / B+ / B- / A-Condiciones S2 S4 S3 S14 2513Y14 2513Y2S1 S2 S3 S4Plano NeumaticoA BY1 Y20V+24VKA1 KA2Plano PotenciaKA3KA410 11Práctica 4: Diseñando circuitos con FLUIDSIM-P eimplementando método paso a paso máximo.Completa estas 3 prácticas con aplicaciones queutilicen elementos vistos hasta aquí:o A+ B+ A- B-o A+ B+ C+ A- B- C-o A- C+ B+ C- A+ B-+24V0VKA1 KA2 KA4KA4S1 S2 S314KA1 KA2 KA3KA0KA0ONOFFKA0S4KA3Plano ControlKA1 KA2 KA31 2 3 4 5 6 7 8 923451067118911 310
  14. 14. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.com14. EJEMPLOS APLICADOS4 2513Y14 2513Y24 2513Y370%70%70%70%70%70%ECUACIÓN DE MOVIMIENTO : A+/B+/B-/C+/C-/A-DOBLADORA DE LAMINAS1 S2 S3 S4 S5 S6Práctica 5: Diseñando circuitos con FLUIDSIM-P eimplementando método paso a paso máximoSIMPLIFICADO.Completa estas 3 prácticas con aplicaciones queutilicen elementos vistos hasta aquí:o A+ B+ A- B-o A+ B+ C+ A- B- C-o A- C+ B+ C- A+ B-+24VONOFFKA00VKA0KA0S1KA6KA1KA1 S2KA2KA2 S4KA3KA3 S5KA6 Y1 Y2 Y3KA1 KA2 KA4A +A - B -KA6 KA3 KA5S3KA4KA4 S6KA5KA5B + C +C -KA1 KA2 KA3 KA5KA41 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1623451467158915 101116121316 314
  15. 15. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.comEMPACADORA DE RODILLOS+24V0VY1 Y3KA1 KA2Y4KA3Y2KA412 13 14 15S1 S24 2513Y1 Y250%50%S3 S44 2513Y3 Y450%50%KA0KA0OFF+24V0VKA0KA4KA1KA1S1ONKA2KA1 KA2KA3S4C1 4S2KA2KA3C1KA4KA5KA4KA5S3KA5KA4KA4C11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 112345126713145 103 915357510
  16. 16. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.com15. SELECCIÓN DE COMPONETESNEUMATICOSAl Finalizar la etapa de diseño se continua con la selección de loscomponentes necesarios para el desarrollo del proyecto, para talefecto se ilustrara en la siguiente tabla los datos relevantes para lacorrecta selección de los materiales neumáticos.Actuador Neumático Carrera o recorrido (H)Diámetro embolo (D)Tipo de actuador: simple odoble efectoTipo de embolo (con/sinimán)Material del Vástago ocamisa (si es para productosalimenticios deberá ser deacero Inox.)Conexión racord (ej 1/8 plg)Flanche - Pie – pivote Soportes (flanche, pie opivote)Horquilla y routula Conexión en punta opcional(horquilla, rotula)Válvula Neumática Numero de vías y posiciones(ej: 5/2 – 5 vias y 2posiciones)Tipo accionamiento yretorno (ej: eléctrico)Servopilotada o noNormalmente cerrada oabiertaConexión rosca para racord(ej: 1/8 plg, 3/8 plg)Exostos o desfogues(bronce o platicos) diámetroconexión (plg)Tubo Flexible Diámetro (mm o plg)Material del tubo (Nylon,polietileno o poliuretano)Max presión de trabajoLongitud (metros)Racord Racord diámetro conexión aválvula (rosca) y diámetrode conexión para tubería(ej: 1/8”x4mm es decir,conexión para válvula roscade 1/8” y para manguera de4 mm)Sensor magnéticoSoporte montaje sensor16. HIDRAULICA BASICA: FÍSICA DE LOSLÍQUIDOS LÍQUIDOS OLEOHIDRÁULICOS: aceitesderivados del petróleo DENSIDAD:Vmd Unidades: Kg/m3(SI); Kg/l = g/cm3El nº de Reynolsmarca elrégimenturbulento olaminar VISCOSIDAD:dydvSFµ: viscosidad absoluta(poise);d: viscosidad relativa (Store) PRINCIPIO DEPASCAL:2211SFSF LEY DE CONTINUIDAD:2211 vSvS TEOREMA DE BERNOUILLI:222221112121dvpdghdvpdghPráctica 6: Utilizando Excel y/o Derive1. Un cilindro de presión tiene una sección de 2,5 cm3y una carrera de 7 cm. Se ejerce sobre él unafuerza de de 50 N (aprox. 5 Kp) se quieredeterminar cuál será la fuerza resultante sobre elotro cilindro, que tiene 150 cm2, así como elnúmero de emboladas precisas para que seproduzca un desplazamiento de 10 cm. Sol: 3000N, 86 emboladas2. Por una conducción cuyo diámetro mide 30 mmcircula un caudal de 30 l/min de líquido. Determinala velocidad media de paso. ¿Cuál sería estavelocidad si el diámetro de la conduccióndisminuye a 10 mm?. Sol: 0,7 m/s, 6,3 m/s3. En una instalación hidráulica se pretendedeterminar el caudal de aceite instalando dosmanómetros en dos tuberías de diámetro 10 mm y2 mm, respectivamente, midiendo unas presionesde 30 Kp//cm2y 5 Kp/cm2, respectivamente. Ladensidad del aceite que circula es de 0,9 Kg/l. Sol:10-4m3/s4. En una conducción hidráulica circula un aceite dedensidad 0.9 Kg/l. La presión de salida de la bombaes de 80 Kp/cm2, la velocidad en la línea deHD
  17. 17. TECHTime Villavicencio (Meta) - ColombiaIng. John Jairo Piñeros C. Tel. 057 – 311 452 4808 - Ing.johnpineros@gmail.comconducción es de 3,5 m/s y la altura del punto demedida sobre el depósito de aceite es de 1 m.Calcula el porcentaje de cada forma de energía.Sol: 0,11% Ep, 99,8% Eht, 0,07% Ec5. Un sistema hidráulico debe proporcionar unapresión de trabajo de 80 Kp/cm2y un caudalmáximo de 100 l/min. Determina la potencia,suponiendo un rendimiento del 80%. Sol:22,2 CV6. Disponemos de un circuito hidráulico con lassiguientes características:Diámetro de la tubería 3/8”Velocidad del aceite hidráulico: 2,5 m/s, auna presión de 50 Kp/cm2Densidad relativa del aceite hidráulico:0,9Calcula el caudal que atraviesa la tubería y lapotencia absorbida, suponiendo un rendimientodel 75%. Sol: 10,7 l/min, 1,6 CV17. FLUIDSIM-HSe trata del programa homólogo a FLUIDSIM-P, con el quepodemos abordar la parte de Hidráulica. Dicha parte esmuy similar a la Neumática. Por limitaciones en la extensiónde estos apuntes daremos unas cuantas pinceladas:Propiedades físicas de los fluidos: Conviene empezarpor las propiedades físicas de los fluidos: densidad,presión de vapor, viscosidad, índice de viscosidad,punto de fluidez, capacidad de lubricación y flujosestacionario y laminar (nº de Reynolds) de los aceiteshidráulicos. Seguidamente se establece el Principio dePascal (prensa hidráulica) , la Ley de continuidad y elTeorema de Bernouilli, potencia hidráulica, Ley dePoiseuille, así como el concepto de pérdida de carga.Ventajas de la hidráulica: fácil regulación de lavelocidad, reversibilidad (válvulas con puntosmuertos), uso de válvulas limitadoras de presión paraproteger de sobrecargas, se logran grandes fuerzas concilindros de pequeño tamaño, cualquier actuadorhidráulico se para con facilidad debido a laincompresibilidad de los líquidos, instalaciones demenor longitud que las neumáticas y no se quemanante una sobrecarga, como les pasaría a los motoreseléctricos.Elementos de potencia: Se los denomina Bombas y seclasifican en hidrodinámicas e hidrostáticas. Lasprimeras generan grandes caudales pero bajaspresiones, las segundas son más empleadas enautomatización. Son características de las bombas: elvalor nominal de la presión, el caudal,desplazamiento o volumen de líquido bombeado enuna vuelta completa, rendimiento volumétrico oproducto entre el desplazamiento y las revoluciones. Yel rendimiento total. Constructivamente pueden ser:de engranajes, de tornillo, de paletas y de pistones. Sedenomina unidad hidráulica al conjunto formado por labomba, el motor que la alimenta, filtro, manómetro,válvula limitadora de presión y tanque que recoge elfluido de retorno (en neumática el aire utilizado seenviaba a escape)Elementos de distribución y control: En cuanto alfuncionamiento son exactas a las neumáticas y electroneumáticas, sin embargo son más robustas (parasoportar mayores presiones) y por ejemplo se empleamucho la 4/2 en sustitución a la 5/2 que se empleabamucho en neumática; también es frecuente emplearv´lvulas de 3 posiciones como la 4/3 Los símbolos deestas válvulas son idénticos a los neumáticosrespectivos; sólo hay que tener en cuenta que losescapes deben de conectarse con el tanque (enneumática quedaban al aire).Elementos actuadores: Existen cilindros de simple(poco utilizados) y doble efecto como ocurría en laNeumática; estos últimos suelen realizar trabajo tantoen la carrera de avance como en la de retroceso..También existen motores rotativos.Práctica 7: Diseñando circuitos con FLUIDSIM-HDel mismo modo que has hecho con FLUIDSIM-N realiza lossiguientes diseños, razónalos y dale aplicaciones:1. Gobierno de un cilindro de simple efecto2. Mando de un cilindro de doble efecto, medianteuna 4/2 y una 4/3.3. Regulación de la velocidad de avance de uncilindro.4. Regulación del caudal de entrada.5. Regulador de presión---------------FIN----------------ELABORADO POR:Ing . John Jairo PiñerosMayo 2011

×