Practica 3 y 4 Circuitos Hidraulicos y Neumaticos

PRACTICA DE LABORATORIO N° 3

Simbologia neumática y accionamiento de cilindro de simple efecto.

Objetivos.

Identificar los símbolos neumáticos de las principales válvulas neumáticas y dispositivos neumáticos.

Activación de un cilindro de simple efecto con botón pulsador. Activación de un cilindro de simple efecto utilizando una válvula de 3/2 vías

con pulsador manual y válvula con accionamiento neumático.

Material y equipo

Cantidad Descripción1 Unidad de mantenimiento.1 Bloqueo distribuidor c/válvula de corredera 3/2 vías NC.1 Válvula 3/2 vías, NC, pulsador manual y retorno por muelle.1 Válvula 3/2 vías, con accionamiento neumático con reposición por muelle.1 Válvula 3/2 vías operada por rodillo, NC y retorno por muelle.1 Válvula 5/2 vías, operada neumáticamente, biestable. 1 Válvula de bloqueo tipo “O” .1 Válvula de simultaneidad tipo “and”.1 Cilindro (actuador) de simple efecto.1 Cilindro (actuador) de doble efecto.

PROCEDIMIENTO:

a) Analizar y reconocer los símbolos de las diferentes válvulas y dispositivos neumáticos.

b) Observar las características de funcionamiento de las diferentes válvulas y dispositivos neumáticos.

c) Realice los diferentes símbolos que representen a cada elemento utilizado.

Circuitos hidráulicos y neumáticos

Simbologia DescripciónUnidad de mantenimiento.

Bloqueo distribuidor c/válvula de corredera 3/2 vías NC.2

1 3

Válvula 3/2 vías, NC, pulsador manual y retorno por muelle.

2

1 3

Válvula 3/2 vías NC, con accionamiento neumático con reposición por muelle.

2

1 3

Válvula 3/2 vías operada por rodillo, NC y retorno por muelle.

4 2

5

1

3

Válvula 5/2 vías, operada neumáticamente, biestable.

1 1

2

Válvula de bloqueo tipo “O” .

1 1

2

Válvula de simultaneidad tipo “and”.

Cilindro (actuador) de simple efecto.

Cilindro (actuador) de doble efecto.

d) Conecte el circuito de acuerdo al esquema de distribución mostrado.


e) Active el pulsador sin dejar de sujetar y observe el cilindro de simple efecto.f) Desactive el pulsador dejando de sujetar o observe de nuevo el cilindro de

simple efecto.g) Conecte el circuito de acuerdo al esquema de distribución mostrado.

h) Active el pulsador sin dejar de sujetar y observe el cilindro de simple efecto.i) Desactive el pulsador dejando de presionar y observe de nuevo el cilindro

de simple efecto.


REPORTE:

I. Teoría de investigación sobre cilindros de simple y doble efecto.

Cilindros de simple efecto

El desplazamiento del cilindro por efecto del aire comprimido tiene lugar en un sólo sentido que es el del avance. El retroceso se consigue normalmente gracias a la incorporación de un muelle que se encuentra situado en el interior del cilindro. Existen también cilindros de simple efecto que carecen de muelle. En estos cilindros el retroceso puede ser realizado por el propio peso del émbolo y vástago si el posicionamiento del cilindro es vertical.

El cilindro de simple efecto sólo efectúa trabajo en el sentido de la carrera del avance.

Hay que tener en cuenta que en contra del movimiento de avance actúa las fuerzas de rozamiento que suelen ser del orden del 10%, la contrapresión y el propio muelle.

Para determinar la fuerza efectiva de un cilindro de simple efecto hay que considerar la resistencia que opone el resorte y el rendimiento del cilindro.

La diferencia entre los cilindros de simple efecto y los cilindros de doble efecto, es que los primeros solamente pueden realizar un trabajo en la carrera producida por la acción del aire comprimido, la carrera de retorno se realiza de forma externa al propio cilindro, ya sea aplicándole una fuerza o un resorte.


Cilindros de doble efecto

En los cilindros de doble efecto existen dos tomas de aire, una a cada lado del émbolo. Estos cilindros pueden producir movimiento en ambos sentidos: avance y retroceso. El símbolo del cilindro de doble efecto es el que aparece en la figura.

La carrera de los cilindros de doble efecto puede ser muy larga, pero hay que tener en cuenta la posición de pandeo o doblado del vástago en su posición extrema. Esto delimitará la carrera del cilindro.

Cuando la velocidad de los cilindros es muy grande se emplean dispositivos especiales para amortiguarlos finales de carrera. A los cilindros que disponen de esta amortiguación se les conoce con el nombre de cilindros con amortiguación interna.


En los cilindros de doble efecto la fuerza efectiva en el avance es diferente a la fuerza efectiva en el retroceso. A continuación se estudian estas fuerzas.

En el avance la superficie efectiva sobre la cual actúa la presión del aire es la correspondiente a todo el émbolo.

De esta forma la fuerza en el avance se puede obtener:

En el retroceso la superficie efectiva sobre la cual actúa la presión del aire es la del émbolo menos la del vástago.

En la figura 6-1, vemos un corte esquemático de un cilindro típico. Este es denominado de doble efecto por que realiza ambas carreras por la acción del fluido.

Las partes de trabajo esenciales son: 1) La camisa cilíndrica encerrada entre dos cabezales, 2) El pistón con sus guarniciones, y 3) El vástago con su buje y guarnición.


El vástago del pistón se puede extender a través de cualquiera o de ambos extremos del cilindro. El extremo extendido del vástago es normalmente roscado para poder fijar algún tipo de vínculo mecánico, tal como un perno de argolla, una horquilla, o una tuerca de fijación. Esta conexión roscada del vástago y del vínculo mecánico proporciona un ajuste entre el vástago y la unidad sobre la que accionará. Después de que se haga el ajuste correcto, la tuerca de fijación se ajusta contra el vínculo mecánico para evitar que el mismo gire. El otro extremo del vínculo mecánico se fija, directamente o a través de un acoplamiento mecánico adicional, a la unidad que se accionará. De manera de satisfacer los variados requisitos en los sistemas de potencia fluidos, los cilindros tipo pistón están disponibles en variados diseños.

válvulas de distribución

(directional control valves - definition)

Una válvula es un dispositivo para interrumpir (turn off = cerrar), autorizar (turn on = abrir) o controlar (adjustable restriction = restricción ajustable) un fluido (hidráulico, neumático, etc.)

Una válvula de distribución o control direccional es una válvula que dirige el flujo en un sentido o en otro. Por lo tanto no controla, no indica ni cambia la presión del aire.

Descripción de válvulas de distribución


(directional control valves - description)

Una válvula de distribución consta de tres partes:

Conexiones (port)

Cuerpo de la válvula (valve body)

Accionamiento (actuator)

La válvula de distribución se identifica por la cantidad de conexiones y cantidad de posiciones de la parte móvil interior del cuerpo de la válvula. Estas dos características dan el nombre de la válvula, indicando primero el número de conexiones y en segundo lugar el número de posiciones.

Conexiones

Las conexiones corresponden a las cañerías para entrada de presión de aire, salidas hacia el elemento de trabajo y retorno de aire. El retorno de aire es a la atmósfera. En caso de aceite, el retorno es al estanque.

Las conexiones son del tipo rosca hembra (Female Pipe Thread) y deben especificarse indicando diámetro y tipo de hilo.

Para evitar errores en el montaje, las puertas de la válvula se identifican por letras mayúsculas. La norma más usada es como sigue:

Conexiones hacia tubería de trabajo usa primeras letras del abecedario: A, B, C,…

Conexiones de escape o retorno usa las letras: R, S, T

Conexiones para pilotaje usa las últimas letras del abecedario: X, Y, Z.

Conexión de alimentación de presión usa la letra P.

Cuerpo de la válvula

En el interior del cuerpo de la válvula hay una parte móvil en forma de émbolo (spool), que al cambiar de posición, también cambia las canalizaciones internas que enfrentan las conexiones de la válvula. Diferentes posiciones del émbolo conducen a diferente conexión interna y por lo tanto a diferente dirección y sentido del flujo.

Según el tipo de válvula, el émbolo puede adquirir dos o tres posiciones.

Accionamiento


El comando o accionamiento puede ser manual o automático, local o remoto y actúa sobre el eje (rod) del émbolo para cambiar su posición.

Simbología válvulas de distribución

(Schematic Symbols for Directional Valves)

La simbología de estas válvulas está construida para indicar su función, haciendo abstracción de la forma física.

Cada posición del émbolo interior se representa por un cuadrado. La cantidad de cuadrados unidos entre sí, indica la cantidad de posiciones de la parte móvil interna de la válvula (en lo sucesivo se dirá simplemente posición de la válvula).

Las conexiones de llegada y salida de la válvula se representan por líneas externas unidas a un solo cuadrado. Este cuadrado indica la posición de reposo de la válvula. La cantidad de líneas externas indica la cantidad total de conexiones.

Las canalizaciones internas se representan por líneas. Una flecha en un extremo de la línea (que une dos lados del cuadrado) indica el sentido del flujo. Un trazo perpendicular en el extremo de una línea corta (unida a un solo lado del cuadrado), indica cierre de la canalización.

II. Enliste lo observado en las acciones del pulsador.


Primer circuito

1) Al accionar el pulsador de la válvula NC esta conmuta y deja pasar la presión hacia el cilindro este posteriormente se extiende.

2) Al desactivar el pulsador la válvula recupera su estado inicial que es NC y cierra el paso de la presión y observamos que el cilindro se retrajo.

Segundo circuito

1) Al accionar el pulsador, este manda presión y acciona a una válvula NC piloteada, esta deja pasar la presión del aire y el cilindro se extiende.

2) Al desactivar el pulsador la válvulas regresan a su estado normal que son NC .y cierran el flujo de presión y el cilindro retrocedió, porque es un cilindro de simple efecto.

III. Conclusión sobre la práctica.

Llegue a la conclusión de que al accionar a una válvulaEsta conmuta y deja pasar la presión para que el cilindro avance ya dejando de presionar esta se recupera por quque es de recuperación por muelle. Igual el cilindro se retrae por el muelle que tiene internamente.

PRACTICA DE LABORATORIO N° 4


Utilización de válvula de simultaneidad función “AND” y “OR” en un cilindro de doble efecto.

Objetivos

Utilización como elemento lógico de una válvula de simultaneidad. Sustitución de dos válvulas con pulsador comprobando la misma

funcionalidad de una válvula de simultaneidad. Uso de una válvula selectora comprobando la condición O en un circuito

neumático con un cilindro de doble efecto.

Material y o equipo

Cantidad Descripción1 Unidad de mantenimiento.1 Bloqueo distribuidor c/válvula de corredera 3/2 vías NC.1 Válvula 3/2 vías, NC, pulsador manual y retorno por muelle.1 Válvula 3/2 vías, con accionamiento neumático con reposición por muelle.1 Válvula 3/2 vías operada por rodillo, NC y retorno por muelle.1 Válvula 5/2 vías, operada neumáticamente, monoestable. 1 Válvula selectora de tipo “O” .1 Válvula de simultaneidad tipo “and”.1 Cilindro (actuador) de simple efecto.1 Cilindro (actuador) de doble efecto.

Procedimiento

a) Conecte el circuito de acuerdo al esquema de distribución mostrado. Active los pulsadores simultáneamente presionándolos al mismo tiempo y observe el cilindro de doble efecto.

b) Desactive solo un pulsador dejando de sujetarlo y observe el cilindro de doble efecto.

c) Vuelva a activar el pulsador de nuevo y desactive el otro pulsador y observe el cilindro de doble efecto.


d) Conecte el circuito de acuerdo al esquema de distribución mostrado, sustituyendo la válvula de simultaneidad por dos válvulas distribuidoras.

e) Active los pulsadores simultáneamente presionándolos al mismo tiempo y observe el cilindro de doble efecto.

f) Desactive solo un pulsador dejando de sujetarlo y observe el cilindro de doble efecto.

g) Vuelva a activar el pulsador y desactive el otro pulsador y observe el cilindro de doble efecto.


h) Conecte el circuito de acuerdo al esquema de distribución mostrado.

i) Active los pulsadores simultáneamente presionándolos al mismo tiempo y observe el cilindro de doble efecto.

j) Desactive solo un pulsador y observe el cilindro de doble efecto.k) Vuelva a activar el pulsador y desactive el otro pulsador y observe el

cilindro de doble efecto.

REPORTE

1. Teoría de investigación sobre válvula de simultaneidad y la función “O”.

Válvula de simultaneidad

Esta válvula tiene dos entradas X o Y y una salida A. El aire comprimido puede pasar únicamente cuando hay presión en ambas entradas. Una señal de entrada en X ó Y interrumpo el caudal, en razón M desequilibrio de las fuerza que actúan sobre la pieza móvil. Cuando las señales están desplazadas cronológicamente, la última es la que llega a la salida A. Si las señales de entrada son de una presión distinta, la mayor cierra la válvula y la menor se dirige hacia la salida A.

Esta válvula se denomina también »módulo Y (AND)».


Se utiliza principalmente en mandos de enclavamiento, funciones de control y operaciones lógicas.

Esquema de circuito:

Figura 120: Válvula de simultaneidad


Válvula selectora de circuito

También se llama válvula anti retorno. De doble mando o anti retorno doble.

Esta válvula tiene dos entradas X y Y y una salida A. Cuando el aire comprimido entra por la entrada X, la bola obtura la entrada Y y el aire circula de X a A. Inversamente, el aire pasa de Y a A cuando la entrada X está cerrada. Cuando el aire regresa, es decir, cuando se desairea un cilindro o una válvula, la bola, por la relación de presiones, permanece en la posición en que se encuentra momentáneamente.

Figura 115: Válvula selectora de circuito

Esta válvula se denomina también «elemento 0 (OR)»; aísla las señales emitidas por válvulas de señalización desde diversos lugares e impide que el aire escape por una segunda válvula de señalización.

Si se desea mandar un cilindro o una válvula de mando desde dos o más puntos, será necesario montar esta válvula.


2. Enliste las acciones de cada pulsador activado.

Primer circuito.

Al activar los dos pulsadores simultáneamente al mismo tiempo observamos que el cilindro se extendió.

Después desactivamos el primer pulsador pero sin dejar de pulsar el segundo, y observamos que el cilindro de doble efecto se retrajo a la posición inicial.

Ahora por último activamos el primer pulsador pero desactivamos el segundo pulsador, y pues el cilindro se quedo en la posición de retroceso y no avanzo.

Segundo circuito.

Al activar el pulsador observamos que el cilindro solo se extendía muy poco porque al desactivar el rodillo este se retrocedía por que la válvula de rodillo está conectada en serie con el pulsador, el cual hace la misma función de una válvula de simultaneidad y que para que el cilindro este en extensión tienen que estar activadas las dos válvulas.

Tercer circuito

Al activar los dos pulsadores simultáneamente al mismo tiempo el cilindro se extendió.

Al desactivar el primer pulsador pero dejando activado el segundo el cilindro se extendió.

Al desactivar el segundo pulsador pero dejando activado el primer pulsador el cilindro se extendía.

3. Conclusión sobre la práctica.

Llegue a la conclusión de que al utilizar las válvula de simultaneidad debemos tener presión de las dos entradas pera tener presión a la salida por que si solo tenemos de una entrada esta hace que se bloque y no haya presión a la salida.

Pero en la válvula selectora de circuito esto es lo contrario, porque en esta un que haya presión en una entrada, si hay presión a la salida y también si tenemos presión en las dos entradas también tendremos presión a la salida de esta misma.


Documents

Practica 3 y 4 Circuitos Hidraulicos y Neumaticos