10_080617_CircuitosNeumaticos02.pdf

Departamento de Diseo MecnicoSistemas Oleohidrulicos y Neumticos

MANDOS CON ACTUADORES MULTIPLES.

1. Se pretende que dos actuadores neumticos A y B realicen un ciclo automtico con secuencias A+, B+, A-, B-.

- El inicio del ciclo se realizar por medio de un pulsador.- El ciclo deber concluir aunque el pulsador se mantenga oprimido y solo podr iniciarse si fuera completado el anterior.

El diagrama espacio-fase resultar:

Obs.: para lograr las condiciones de marcha propuestas (inicio de ciclo) se ha establecido una condicin y entre el pulsador y el fin de carrera accionado por el ltimo movimiento del ciclo.

Solucin:

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2. Dos actuadores neumticos deben realizar un ciclo automtico con secuencia A+, B+, A- B-, con idnticas caractersticas de inicio de ciclo que las propuestas en el ejercicio anterior (ej.1)

El digrama espacio-fase se muestra a continuacin:

Obs.: para asegurar las condiciones de inicio de ciclo, se ha establecido una condicin y entre el pulsador y los finales de carrera accionados por los ltimos movimientos del ciclo. Esto asegura la marcha slo si los dos actuadores alcanzaron la posicin de reposo en el ciclo anterior.

Solucion:

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3. Dos cilindros neumticos deben operar automticamente a ciclo simple segn la secuencia A+, B+, B-, A-. El inicio de ciclo se efectuar por medio de un pulsador y slo ocurrir si fue completado el ciclo anterior, es decir, con los actuadores en posicin de reposo.

El diagrama espacio-fase para el ciclo propuesto es el siguiente:

Observando detenidamente el diagrama podemos detectar que:

1) La seal de B2, que hace salir al cilindro B, est presente en el momento en que es emitida la seal desde B3 para hacerlo retornar. B2 est presente durante las fases 2 y 3, siendo B3 emitida al final de la fase 2.

2) La seal A3, que hace retornar al cilindro A, estar presente cuando deba emitirse la seal de inicio que lo hace salir. A3 est presente durante las fases 4 y 1 en tanto A4 es pulsado al final de la fase 4.

Las vlvulas neumticas biestables utilizadas en la gran mayora de los mandos neumticos, no responden a una seal mientras tengan presente la contraria, es decir la conmutacin de la vlvula es bloqueada por la seal contraria. El ciclo propuesto presentar dos bloques que impedirn su desarrollo, debido a la presencia en A1 y B1 de las seales A3 y B2 respectivamente. Las seales que por razones operativas del ciclo, estn presentes cuando deban ingresar las contrarias se denominan seales bloqueantes. Para que el ciclo pueda efectuarse stas deben ser eliminadas.

Para el ejemplo, A3 y B2 son seales bloqueantes, las que indicaremos circuladas sobre el diagrama de espacio-fase.

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Soluciones que permiten eliminar el bloqueo que originan dichas seales (A3 y B2).

a) Tcnica del mando abatible (mando unidireccional).

Consiste en anular las seales de bloqueo mediante el uso de finales de carrera con mando unidireccional. El esquema circuital resultar:

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b) Tcnica de la temporizacin (pulso de seales)

Consiste en anular las seales bloqueantes, temporizando su duracin (pulsado), logrando que stas desaparezcan antes que ingresen las seales contrarias. El esquema de mando ser:

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c) Tcnica de la memoria auxiliar.

Consiste en eliminar las seales bloqueantes quitndole la alimentacin a los finales de carrera emisores de dichas seales en el momento en que son emitidas las respectivas seales contrarias.Esto se logra utilizando vlvulas de memoria auxiliar, biestables del tipo 3/2 5/2.

Ejemplo:

d) Tcnica de la cascada.

La tcnica de anulacion de seales bloqueantes por cascada de memorias puede considerarse una derivacin directa del mtodo anterior propuesto, enunciado como tcnica de la memoria auxiliar. La tcnica en cascada puede expresarse en forma de mtodo sistemtico generalizable para un nmero cualquiera de actuadores y de seales bloqueantes. Dada su caracterstica , la aplicacin del mtodo no requiere de conocimientos profundos sobre la especialidad para poder concretar un esquema circuital.

El enunciado del mtodo conduce en s mismo a la solucin.

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Desarrollamos nuevamente el ejemplo 1.

(1) Establecer el diagrama espacio-fase correspondiente a la secuancia a desarrollar, indicando en el mismo el encadenamiento de las seales de mando. Escribir en la parte inferior y en correspondencia con las fases, la secuencia expresada en forma literal abreviada.

(2) Dividir la secuencia expresada en forma literal abreviada en grupos, de tal manera que en un mismo grupo, no queden incluidos movimientos contrarios de un mismo actuador. Esta separacion en grupos se efectuar siguiendo el orden de la secuencia. Cuando se llegue a una repeticin, se iniciar all un nuevo grupo.

Para el ejemplo se tendr:

Nota: se deber tratar de formar el menor nmero posible de grupos, sin quebrantar la regla establecida.

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(3) Determinar el nmero necesario de memorias auxiliares 5/2. Esto se har restando 1 al nmero de grupos antes determinados.

Nm = Ng 1

Con: Nm = nmero de memorias 5/2Ng = nmero de grupos.

(4) Iniciar el esquema circuital, disponiendo en la parte superior los actuadores y sus correspondientes finales de carrera, juntamente con las vlvulas de comando de dichos actuadores. En la parte inferior se trazarn lneas paralelas horizontales que denominaremos lneas de grupo. Se trazarn tantas lneas como grupos hayan sido determinados en el punto 2.Seguidamente se conectarn las memorias a las lneas de grupo y stas entre sen caso de resultar varias.

Resumiendo:

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Proceder en forma anloga para un numero mayor de memorias.

Nota: no es recomendable extender la cascada con memorias 5/2 a un nmero de stas mayor que 4.

Para el esuema propuesto:

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(5) Se iniciar ahora el conexionado de los restantes elementos del sistema. Para ello se proceder siguiendo el orden determinado por la secuencia y de acuerdo con las siguientes reglas:

REGLAS

a. Conectar la linea del grupo I con el piloto de la valvula que origina el primer movimiento de dicho grupo, intercalando el pulsador de marcha A4 que forma parte de la condicion de arranque.

Para el ejercicio propuesto:

Obs.: al oprimir el pulsador se origina el primer movimiento de la secuencia (en el ejemplo A+).

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b. Alimentar el fin de carrera accionado por el primer movimiento desde la lnea de grupo I y su salida dirigirla al piloto de la vlvula que origina el segundo movimiento de dicho grupo (o eventualmente al piloto de la memoria auxiliar para realizar el cambio de grupo en caso necesario).

En el ejemplo, B2 origina el movimiento B+ contenido en el grupo I; no hay necesidad de cambio de grupo, por lo tanto la salida de B2 debe ser dirigida al piloto de la vlvula B1 para originar B+.



c. Alimentar el fin de carrera accionado por el movimineto anterior desde la linea de grupo I y la salida dirigirla al piloto de la valvula que origina el siguiente movimiento del grupo, o eventualmente al piloto de la memoria cuando fuere necesario realizar un cambio de grupo.

En el ejemplo, B3 debe originar un cambio de grupo ya que la accin siguiente (B-) pertenece al grupo II (B3 es el ltimo fin de carrera del grupo I y por lo tanto debe cambiar la memoria).



d. A partir del cambio de grupo el proceso de conexionado indicado en los puntos anteriores se repite pero aplicados ahora al grupo II (a,b,c).

De este modo se conectar la lnea del grupo II al piloto de la vlvula que origina el primer movimiento del grupo II (revisar punto a., no es necesario intercalar un pulsador de marcha pus no es condicin en ste caso). Para el ejemplo:



Al accionarse B3 se presurizar la lnea II y en consecuencia ocurrir B- que accionar el fin de carrera A3.

Se alimentar luego el fin de carrera accionado por ste movimiento desde la lnea del grupo II y su salida ser dirigida al piloto de la vlvula del siguiente movimiento del grupo o eventualmente al piloto de la memoria auxiliar para un nuevo cambio de grupo, en caso que fuera necesario (punto b.)

En nuestro caso A3, origina el movimiento A- (no es necesario cambio de grupo pues A- est dentro del grupo II en el que ya estbamos).



Al accionarse A3 se producir A-. Este movimiento accionar al fin de carrera A2.

El ltimo fin de carrera accionado (A2 en el ejemplo) deber ser alimentado desde la lnea de grupo II y su salida (por ser el ltimo del grupo II) deber ser dirigida al piloto de la memoria para cambiar al grupo I y posibilitar as el comienzo de un nuevo ciclo. El circuito habr quedado as concluido.



Ejemplo 1 -

Realizar el esquema circuital aplicando el mtodo en cascada.

Secuencia: A+, B+, C+, C-, B-, A-.

Diagrama espacio-fase:

NM = NG 1 = 2 1 = 1



Circuito neumtico:



Ejemplo 2 -

Realizar el esquema circuital aplicando el mtodo en cascada.

Secuencia: A+, B+, B-, C+, C-, A-

Diagrama espacio-fase:

NM = NG 1 = 3 1 = 2



Circuito neumtico:


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