-
TITULO DE LA EXPERIENCIA
________________________________________________________________________________________________________
EXPERIENCIA N _________Grupo N_____ __Fecha de la
Exp_________________ Fecha de Entrega _________ ________
NOMBRE
ASIGNATURA_________________________________________________________CODIGO__________
CARRERA_______________________________________________Modalidad
(Diurna o Vespertina)_________________________ NOMBRE DEL
ALUMNO___________________________________________________________________________
Apellido Paterno Apellido Materno Nombre
NOMBRE DEL
ALUMNO__________________________________________________________________________________________________
Apellido Paterno Apellido Materno Nombre
________________________ Firma del alumno
Fecha de Recepcin
Nota de Interrogacin ________________ Nombre del Profesor
________________________________________
Nota de Participacin ________________
Nota de Informe ____________________
_________________________________ Nota Final __________________
______ Firma del Profesor
SE RECOMIENDA AL ESTUDIANTE MEJORAR EN SU INFORME LA MATERIA
MARCADA CON UNA X
________ Presentacin ________ Clculos, resultados, grficos
________ Caractersticas Tcnicas ________ Discusin,
conclusiones
________ Descripcin del Mtodo seguido _______ Apndice
OBSERVACIONES
UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERA
Departamento de Ingeniera Mecnica SANTIAGO
Construccin y Evaluacin de Circuitos Neumticos
15/05/2014 08/05/2014 L4 C216
15028
Diurna Ingeniera Civil Mecnica
Faras Geraldine Araya
Gustavo Castro
Laboratorio General
Pino Segovia Cristian
-
01 de Mayo de 2014
1 Componentes Neumticos, su simbologa y funcionalidad
ndice
Introduccin
..................................................................................................................
2
Objetivo
General...................................................................................................................
2
Objetivos Especficos
.............................................................................................................
2
Desarrollo de la experiencia
...........................................................................................
3
C.1. Mquina marcadora
.......................................................................................................
3
C.2. Equipo de medicin
........................................................................................................
4
C.3. Mquina estampado
......................................................................................................
4
C.4. Mecanismo de avance
....................................................................................................
5
Comentarios
..................................................................................................................
6
C.1. Mquina marcadora
.......................................................................................................
6
C.2. Equipo de medicin
........................................................................................................
6
C.3. Mquina
estampado......................................................................................................
7
C.4. Mecanismo de avance
....................................................................................................
7
Conclusin
.....................................................................................................................
8
Bibliografa
...................................................................................................................
9
-
01 de Mayo de 2014
2 Componentes Neumticos, su simbologa y funcionalidad
Introduccin
En el presente informe se abordaran diferentes problemas de
circuitos neumticos, proponiendo
una solucin ptima. Para ello se utilizaran los conocimientos
neumticos adquiridos en la
experiencia anterior y se incorporaran otros elementos que
permitan su construccin, como la
vlvula de temporizadora y de secuencia. La realizacin de los
circuitos por parte de los
estudiantes permitir consolidar la comprensin del funcionamiento
de las vlvulas y
componentes neumticos.
Objetivo General
Familiarizar al alumno con la metodologa empleada en el
desarrollo e implementacin de
proyectos neumticos; considerando la sincronizacin integral de
los diversos grados de libertad
del equipo accionados por energa neumtica y que permiten dar
respuesta a una aplicacin
especfica.
Objetivos Especficos
Que el alumno adquiera la capacidad de identificar los elementos
funcionales de un
circuito neumtico que den repuesta a una aplicacin definida.
Que el alumno sea capaz de generar un circuito neumtico, acorde
con los grados de
libertad a accionar y con los elementos de control y de
seguridad que la aplicacin
amerite.
Que el alumno pueda identificar y cuantificar los datos tcnicos
relevantes para
seleccionar los elementos constitutivos del circuito
neumtico.
-
01 de Mayo de 2014
3 Componentes Neumticos, su simbologa y funcionalidad
Desarrollo de la experiencia
A continuacin se presta el problema industrial planteado y la
solucin propuesta:
C.1. Mquina marcadora
Con la mquina marcadora se busca activar la entrada y salida de
un cilindro de doble efecto
utilizando una vlvula 3/2 con enclave y una vlvula 5/2
aire-aire. La solucin propuesta consiste
en ocupar la vlvula 3/2 como interruptor para alimentar la
vlvula 5/2 que recibe las seales de
los fines de carrera, los cuales le indican activar la entrada y
salida del actuador cclicamente.
Circuito Mquina marcadora Esquema de distribucin con vlvula 5/2
aire -aire
Se aumento la complejidad del circuito cambiando la vlvula 5/2
por una 5/2 aire-resorte,
manteniendo el objetivo de la mquina marcadora. La solucin
propuesta consiste en ocupar una
vlvula 3/2 como interruptor para alimentarla la vlvula 5/2 que
recibe la seal de una vlvula
estranguladora conectada con un fin de carrera para activar la
salida del actuador, una vez que se
acaba esta seal la vlvula 5/2 vuelve a su posicin inicial a
travs de un resorte enviando una
seal hacia la cmara de entrada del cilindro, este proceso ocurre
cclicamente. La vlvula
estranguladora permite mantener por el tiempo la seal de salida
para alcanzar a terminar la
carrera.
Circuito Mquina marcadora Esquema de distribucin con vlvula 5/2
aire-resorte
-
01 de Mayo de 2014
4 Componentes Neumticos, su simbologa y funcionalidad
C.2. Equipo de medicin
Con el equipo de medicin se busca activar la entrada y salida de
un cilindro de doble efecto
manteniendo la ltima posicin 3 segundos, utilizando una vlvula
3/2 con enclave, una vlvula
5/2 aire-aire y una vlvula temporizadora. La solucin propuesta
consiste en ocupar la vlvula 3/2
como interruptor para alimentar la vlvula 5/2 que recibe las
seales de los fines de carrera, los
cuales le indican activar la entrada directamente y la salida
pasando por una vlvula
temporizadora que permite regular el tiempo de salida del
actuador, este proceso ocurre
cclicamente.
Circuito Equipo de medicin Esquema de distribucin vlvula
temporizadora
C.3. Mquina estampado
Con la mquina estampado se busca activar la entrada y salida de
un cilindro de doble efecto
manteniendo la ltima posicin hasta alcanzar una determinada
presin definida por el usuario,
utilizando una vlvula 3/2 con enclave, una vlvula 5/2 aire-aire
y una vlvula de secuencia. La
solucin propuesta consiste en ocupar la vlvula 3/2 como
interruptor para alimentar la vlvula
5/2 que recibe las seales de los fines de carrera, los cuales le
indican activar la entrada
directamente y la salida pasando por una vlvula se secuencia que
permite regular la presin de
salida del actuador, este proceso ocurre cclicamente.
Circuito mquina de estampado Esquema de distribucin con vlvula
de secuencia
-
01 de Mayo de 2014
5 Componentes Neumticos, su simbologa y funcionalidad
C.4. Mecanismo de avance
Con el mecanismo de avance se busca recoger piezas de una
cargador para desplazarlas hacia un
plano inclinado utilizando dos cilindros de doble efecto, el
primero retira las piezas del cargador y
el segundo las desplaza hacia el plano inclinado, la secuencia
de entrada y salida del vstago se
produce en desfase, es decir mientras un cilindro avanza el otro
retrocede. El ciclo de trabajo debe
comenzar activando una vlvula 3/2 con enclave. La solucin
propuesta consiste en ocupar la
vlvula 3/2 como interruptor para alimentar dos circuitos
desfasados conectados a vlvulas 5/2
que recibe las seales de los fines de carrera, los cuales le
indican activar la entrada y salida de los
actuadores cclicamente.
Circuito Mecanismo de avance
Esquema distribucin con dos cilindros doble efecto
-
01 de Mayo de 2014
6 Componentes Neumticos, su simbologa y funcionalidad
Comentarios
A continuacin se realizar un anlisis de cada solucin, adems de
sus ventajas y desventajas.
C.1. Mquina marcadora
El primer desafo presentado en esta experiencia fue la
familiarizacin con la vlvula fin de
carrera, la cual no haba sido vista la experiencia pasada. Una
vez aprendido la forma de actuar de
dicha vlvula, activada por el desplazamiento de una palanca para
dar paso al flujo de aire fue ms
simple de descubrir el circuito necesario para ejecutar el
movimiento de la mquina.
El principio de funcionamiento del circuito expuesto se basa en
ubicar estratgicamente dos
vlvulas trmino de carrera con el fin que stas acten como seales
de cada posicin, para as dar
paso al avance o retroceso del vstago.
En cuanto a la modificacin propuesta del circuito, se debi
reemplazar la vlvula 5/2 aire-aire
por una 5/2 resorte-aire. Al hacer el cambio correspondiente y
con el fin de mantener el resultado
de movimiento de la mquina se debieron hacer modificaciones
generales al circuito, en la cual
destaca el eliminar un trmino de carrera para as trabajar con
una seal y adems incorporar al
sistema una vlvula de estrangulacin pero con la salvedad de que
la conexin fue al revs de lo
habitual, con el objetivo de que la seal fuera retardada a travs
de un cambio de seccin para
que el pistn pudiera alcanzar su principio y trmino de
carrera.
El principio de funcionamiento de esta variacin al circuito de
la mquina marcadora, se basa
simplemente en el pequeo truco de utilizar la vlvula
estranguladora con sus conexiones al revs
de lo usual, ya que si hubiese sido conectada correctamente se
caa en un problema de carreras
cortas del pistn, saliendo siempre del inicio de la carrera pero
nunca alcanzando el trmino. Esto
era producto que la seal encargada de la salida del vstago
entregaba una seal demasiado corta
en el tiempo por lo cual el resorte de la vlvula 5/2 obligaba a
volver rpidamente a este y por
ende no terminar la carrera, por ello la solucin propuesta
lograba mantener la seal en el tiempo
lo suficiente para que se consiguiera un recorrido completo del
pistn.
C.2. Equipo de medicin
Luego de haber construido el circuito anterior y haber adquirido
los conocimientos de su
funcionamiento, el nuevo desafo no present mayores
inconvenientes pues solo bast con
incorporar una vlvula temporizadora, elemento no utilizado
anteriormente por lo que en primera
instancia se analiz y comprendi su principio de funcionamiento,
esta se compone de una cmara
de almacenamiento de aire y una vlvula 3/2 que da paso al flujo
de aire una vez que se cumple el
llenado de la cmara determinado por el usuario, la cual se
incorpora al circuito anterior entre el
fin de carrera y la vlvula 5/2, permitiendo controlar el tiempo
de llenado de la cmara que define
el tiempo que se mantiene el cilindro en la posicin de
salida.
-
01 de Mayo de 2014
7 Componentes Neumticos, su simbologa y funcionalidad
C.3. Mquina estampado
Dado que a esta altura de la experiencia ya se maneja mucho
mejor la construccin de circuitos y
la utilizacin de los distintos elementos disponibles, la
construccin de ste no present mayores
problemas, slo se debi incluir un nuevo dispositivo que no haba
sido estudiado anteriormente,
la vlvula de secuencia. Esta cumple la funcin de determinar la
cantidad de flujo entregado
durante un tiempo en funcin de una presin mxima alcanzada dentro
del cilindro, que es
definida por el usuario.
El principio de funcionamiento es bastante anlogo al de la
maquina equipo de medicin, con la
salvedad de que el parmetro que determina la vuelta del vstago
ya no es el tiempo, si no que lo
determina una presin alcanzada dentro de la cmara. Es importante
notar que durante el
funcionamiento de este, si se incluye un manmetro inmediatamente
despus de la salida de la
vlvula de secuencia se pueden apreciar dos saltos en las
lecturas, donde la primera corresponde a
la presin necesaria para alcanzar el trmino de carrera y la
segunda corresponde a la presin
mxima que se debe ejercer dentro del cilindro para realizar la
vuelta del vstago.
C.4. Mecanismo de avance
El problema fue solucionado planteando la conexin de dos
circuitos de mquina marcadora
funcionando de forma desfasada, su construccin no se pudo
realizar por la falta de implementos.
Ambos circuitos ya conocidos se accionan con una vlvula 3/2
dando inicio al movimiento de los
cilindros de doble efecto, su actuar desfasado se logra
posicionando el pistn de un cilindro en el
inicio de la carrera y el otro en el final.
-
01 de Mayo de 2014
8 Componentes Neumticos, su simbologa y funcionalidad
Conclusin
Terminada esta segunda experiencia en lo que concierne a los
laboratorios de neumtica, se
puede afirmar que los conocimientos adquiridos ya son los
suficientes para montar circuitos
simples, funcionales y aplicados en la prctica en las
industrias. La forma de trabajo se dividi en
dos partes, la primera constando de tres mquinas distintas con
circuito nico para lograr ejecutar
los movimientos que realizan las tareas, en cambio la segunda
parte se bas en la presentacin de
un problema de recoleccin de piezas que debe ser solucionado por
el avance de dos pistones
distintos con un ciclo de trabajo desfasado, por lo cual se ve
por primera vez el trabajo de dos
circuitos trabajando en paralelo. Por lo tanto en lo que
respecta al mtodo de trabajo utilizado,
donde la solucin debe ser presentada por razonamiento propio y
abordando los desafos desde lo
ms simple a lo ms complejo, se puede afirmar que se cumpli el
objetivo de familiarizar y
entender en forma ptima el trabajo especifico de los circuitos
neumticos cuando se debe
cumplir con ciertas respuesta a una tarea especfica. Adems se
incorporaron nuevos elementos
de trabajo presentes en cada mquina, los cuales se comprendieron
rpidamente en su forma de
uso.
Es de considerar que los sistemas neumticos por si solos, son
soluciones que no poseen la mejor
de las precisiones debido a que el aire comprimido en su afn de
llenar por completo el volumen
en el que est contenido, suele salir de golpe por lo cual no es
tan fcil de controlar y ello se
traduce en limitaciones a la incorporacin de estos circuitos a
la industria. Por este mismo
problema y con la idea de la inclusin de la neumtica en procesos
productivos gracias a su bajo
costo se comenz a incluir la electrnica a estos esquemas para as
mejorar, por ejemplo, la
sincronizacin y programacin de las tareas a realizar haciendo
que cada vez sean ms
rigurosos y se introduzcan en un espectro mayor de procesos.
Finalmente como mtodo de evaluacin propio del equipo, la
experiencia fue bastante
didctica en cuanto a la entrega de conocimientos, adems result
ser un laboratorio
bastante entretenido y nos permiti comprender aplicaciones
industriales de mquinas
neumticas.
-
01 de Mayo de 2014
9 Componentes Neumticos, su simbologa y funcionalidad
Bibliografa
[1] Apuntes de clases de la asignatura Oleo hidrulica y
Neumtica
[2] Gua del laboratorio 216
