Embed Size (px)
Citation preview
DP03 – AUTOMATIZACION DE LA FABRICACION.
APUNTES DE CLASE (I)
Grupo 1DP3 – Desarrollo de Proyectos Mecánicos.Curso 2.009 / 10.
Profesor: Jesús Carballo Mariño.
Iñaki Benito Ramos.
1º PARCIAL.
* Principales sistemas de automatización industrial: Neumática, Hidráulica y Eléctrica.
Tanto la neumática o la oleohidráulica se basan en la utilización de la Energía liberada por un fluido a Presión. (Aire en el primer caso y aceite en el segundo).
En consecuencia es lógico que tengan numerosos puntos comunes, lo cuál permite acometer simultáneamente su estudio, simbología y descripción de elementos que tienen idéntica misión (Cilindros, Válvulas, etc...).
Producción de Energía.- En realidad no se trata de verdadero producto, sino trasmisiones de la misma, convirtiendo la Energía Mecánica, proporcionada por una fuente exterior, en Energía de Presión, cominicada ésta directamente al fluido.
La producción de aire comprimido, corresponde a los compresores, de los que existen varios tipos, el más común es el “ Compresor de Embolo “.
COMPRESOR DE EMBOLO
El suministro de aceite a Presión, lo efectúan las bombas oleohidráulicas:
• De engranajes.
• Paletas.
• Pistones, etc...
Elemento de trabajo.- Son aquellos que aprovechan la Energía de Presión del fluido para realizar un trabajo determinado.
Si la trayectoria seguida es rectilinea alternativa , se trata de un cilindro neumático o hidráulico, y si es circular, será un motor neumático o un hidromotor.
Según el funcionamiento, los cilindros son de dos clases:
• De simple efecto. (S. E.).
• De doble efecto. (D. E.).
De simple efecto.- Cuando el fluido ejerce Presión en un solo sentido y la carrera de retorno es por relación de un muelle o dispositivo mecánico externo.
Esquema: Símbolo:
De doble efecto.- Se denomina cilindro de doble efecto cuando la Presión se ejerce alternativamente en los dos sentidos.
Esquema: Símbolo:
Elementos de distribución.- Son aquellos que se destinan al control del fluido a Presión en un circuito determinado. Reciben el nombre genérico de válvulas distribuidoras, en consecuencia regulan el arranque, parada y sentido de paso preferentemente.
El símbolo general para todas la válvulas es un cuadrado:
Si la válvula tiene varias posiciones, se colocan tantos cuadrados adyacentes, como posiciones existan.
Dos posiciones: Tres posiciones
Cada uno de los orificios de la válvula se llama “via”, recibiendo cada via, opcionalmente, la designación que sigue:
• La conexión del fluido a Presión se designa por “P”.
• Las conexiones de trabajo con A, B, C....
• Los orificios de purga o retorno con R, S, T....
• Las conexiones para control o accionamiento con Z, Y, X....
Representación de una via en una válvula:
Válvulas distribuidoras.-
IMPORTANTE SIEMPRE:
ARRIBA.- Trabajo.
DERECHA e IZQUIERDA.- Pilotaje.
ABAJO.- Presión y Retorno.
1.- VALVULA distribuidora de dos vías y dos posiciones. (2/2).
Se trata de una válvula extraordinariamente simple, con dos posiciones (Cerrada y abierta), en la que los dos orificios de entrada y salida, son puestos en comunicación por el órgano móvil.
A esta categoría pertenecen las llamadas llaves de paso.
2.- VALVULA distribuidora de tres vías y dos posiciones. (3/2).
Permite conectar la alimentación de la red “P”, con la tubería de alimentación “A” y suspenderla en un momento dado, uniendo A con el Escape o Retorno “R”.
Este sería el caso de una válvula, pero también existe la normalmente cerrada, cuya función es la apertura, conectando, cuando interesa P con A.
3.- VALVULA distribuidora de cuatro vías y dos posiciones. (4/2).
Válvula de uso muy extendido. La entrada de fluido a Presión P, puede conectarse alternativamente a los orificios A y B, correspondiendo al no conectado la misión de permitir el retorno del fluido, que sale por el Retorno R.
Esta válvula permite el control de un cilindro de doble efecto.
4.- VALVULA distribuidora de cinco vías y dos posiciones. (5/2).
Esta es como la válvula (4/2), pero disponiendo de dos orificios de Purga o Retorno.
5.- VALVULA distribuidora de tres vías y tres posiciones. (3/3).
Hay que añadir un nuevo cuadrado (3).
En el cuadrado central, suele indicarse el estado de reposo.
6.- VALVULA distribuidora de cuatro vías y tres posiciones. (4/3).
Permite estudiar este tipo de válvulas lo siguiente:
– En la posición de reposo, todas las conexiones están bloqueadas.
– En la posición primera, el fluido pasa de P a A, efectuando el Retorno de P a R.
– En la posición segunda, por el contrario, el fluido pasa de P a B, siendo el Retorno por A.
Accionamiento de las vñalvulas.- Hay dos clases fundamentales, directo y a distancia. El primero puede ser manual o mecánico.
El manual se realiza por acción muscular directa del operario (Pulsador, palanca, etc....).
El accionamiento mecánico lo realiza un organo mecánico (Muelle, rodillo, levas, etc....).
El accionamiento a distancia puede ser neumático, hidráulico o eléctrico y permite el control centralizado o desde diferentes puntos y no exige una persona fija en el lugar donde está situada la válvula.
Accionamiento:
• Directo:
• Manual.
• Mecánico.
• Distancia:
• Neumático.
• Hidráulico.
• Eléctrico.
* Nomenclatura y simbología.
1º.- Válvulas de bloqueo.-
Se usa para impedir el paso de un fluido en un sentido y lo deja libre en el contrario. También se llaman válvulas antirretorno.
Las más importantes son:
• a).- Válvula de retención.
• b).- Válvula selectora de retención.
• c).- Válvula estranguladora de retención.
• d).- Válvula de purga rápida.
a).- Válvula de retención.-
Si la Presión en B (F) es mayor que la Presión en A, más la acción del muelle, la esfera se desplazará hacia la derecha con el consiguiente paso del fluido. Cuando la Presión en A más la acción del muelle es superior a la Presión en B, la esfera se desplazará hacia la izquierda, ajustándose al biselado interior del cuerpo de la válvula, por lo que no deja pasar el fluido de A hacia B.
Sirve para evitar que haya influencias entre elementos que deben agruparse, o bien para optimizar el flujo unilateral por razones de seguridad.
b).- Válvula selectora de retención.-
Válvula de tres vias que ejerce una acción de bloqueo por efecto del mismo fluido a Presión, en el sentido de la entrada purgada.
c).- Válvula estranguladora de retención.-
Realiza una doble misión. De un lado actúa como válvula de bloqueo en un sentido, y por el otro regula el flujo del fluido o Presión mediante un organo ajustable.
d).- Válvula de purga o escape rápido.-
Válvula de tres vias (Conexión de alimentación, conexión de trabajo y salida). Sirve para proporcionar un escape rápido de flujo de Retorno cuando cesa la Presión de alimentación.
Suele emplearse para aumentar la velocidad del émbolo de un cilindro.
2º.- Válvulas de control de Presión.-
Las válvulas de control de Presión están concebidas para influir sobre la Presión del fluido que utiliza el sistema.
Se pueden destacar:
• a).- Válvula limitadora de Presión.
• b).- Válvula de secuencia.
• c).- Válvula reductora de Presión.
a).- Válvula limitadora de Presión.-
Llamada de seguridad. Impide la elevación de la Presión poe encima del valor nominal admisible por el sistema donde está conectada.
En caso de sobrepresión, libera hacia la atmósfera (Aire) o al depósito (Aceite) el fluido en cuestión.
Los elementos de regulación, son por lo general ajustables.
lo
F. max.
lf
b).- Válvula de Secuencia.-
De construcción similar a la anterior, se diferencia en su aplicación. La salida o conexión de Trabajo permanece bloqueada hasta que la Presión del circuito alcanza un valor predeterminado, fijado por medio de un dispositivo ajustable.
c).- Válvula reductora de Presión.-
Válvula para mantener la Presión secundaria o de Trabajo a un valos constante, que debe ser independiente a la Presión primaria y del consumidor.
3º.- Válvulas de Flujo.-
Permite modificar el caudal de fluido circulante por medio de un dispositivo regulable. Actúa por estrangulación de paso. Dicha estrangulación tiene efecto en cualquier dentido de circulación.
* Desarrollo de funcionamiento. Representación del esquema de mando en los circuitos neumáticos e hidráulicos.
Por lo que se ha visto hasta ahora , hemos tratado los elementos más normales y su conocimiento es suficiente para la construcción de mandos neumáticos e hidráulicos sencillos (Nos falta la parte eléctrica, que veremos más adelante). En cuanto se complican más los procesos de mando y han de montarse o de reponer instalaciones mayores, los esquemas de mando o planos sobre el desarrollo del funcionamiento en las instalaciones, son de gran importancia para el Personal de Mantenimiento .
La inseguridad en la lectura de símbolos y por ello en esquemas de mando complicados, hace montar sistemáticamente mandos neumáticos o hidráulicos y ante todo realizar una detección sistemático de averías.
Provar, adivinar o buscar sin ningún sistema en esquemas de mando, procesos de funcionamiento o hasta en mandos terminados, significa malgastar el tiempo. Por eso vale la pena conocer los símbolos neumáticos o hidráulicos, la estructura de los esquemas de mando, así como las diferentes posibilidades de representación de lo s procesos de funcionamiento.
Para el experto en mantenimiento y el Proyectista de desarrollos Mecánicos, vamos a demostrar con diferentes ejemplos las diferentes posibilidades del desarrollo de funcionamiento y representación de esquemas de mando, mediante ejemplos sacados de la práctica.
• Desarrollo del ejemplo básico de la asignatura:
Problema nº 1.- Denominación.- Dispositivo de doblado y estampado.
4
32
4
R4
67
75
6 32 6 67
135
30
24
10
10
20 12
Retroceso
Avance
Forma de representación gráfica:
DIAGRAMAS.
– Diagrama de movimientos .-
En él se representan los procesos y estados de los elementos de trabajo (Cilindros, unidades de avance, etc....).
En un sistema cartesiano, en el eje de ordenadas, se registra el recorrido (Carrera del elemento de Trabajo) y en el de abcisas las fases. A este diagrama se le denomina Espacio – Fase (E – F).
DIAGRAMA ESPACIO – FASE (E – F).
Existe la posibilidad, también, de indicar el tiempo adicionalmente. A ese diagrama y se denomina Espacio – Tiempo (E – T),
DIAGRAMA ESPACIO – TIEMPO (E – T).
Diagramas asociados al problema básico de Dispositivo de doblado y estampado.
Fase 3 Fase 4 Fase 5 Fase 6 Fase 7
Car
rera
Carrera
Car
rera
Fase 1 Fase 2
F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8
Fase 8
Representación de los elementos.
Todos deben representarse en el esquema de mando en posición de reposo. Si no fuera posible o existiera una variación, es necesario indicarlo.
Si se dibujan accionadas la válvulas con posición de reposo, se ha de indicar; por ejemplo mediante una flecha, o en caso de un final de carrera, mediante el dibujo de la leva.
Definición de reposo:
– Posición de reposo.
– Posición de mando. La que adoptan las piezas móviles de la válvula cuando no está accionada.
– Posición inicial. Posición que adoptan las piezas moviles de la válvula después del montaje en la instalación, conexión de la Presión de red y a punto de inicio del programa de mando previsto. Es conveniente dibujar en los esquemas de mando, el sentido de accionamiento cuando se dibujan, por ejemplo, válvulas de rodillo abatible.
Conducciones y su designación.-
Tanto en el esquema como en la instalación, las conducciones pueden preveerse de rótulos. Se recomienda un rótulo detallado que contenga las conexiones de origen y final.
La designación de la conexión se forma a partir del número del elemento y de la conexión.
En lo posible las conexiones deberán de representarse rectas y exentas de cruces.
Las conducciones de Trabajo, se representan con líneas contínuas gruesas, las conducciones de mando o pilotaje, pueden dibujarse con trazos, si bien es verdad, que para circuitos grandes, resulta más sencillo y de más fácil comprensión, dibujarlas con líneas continuas intermedias (0,4 / 0,5 m/m,) las conducciones y con lineas finas (0,1 / 0,2 m/m,), las de mando o pilotaje.
Los racores y conducciones se pueden localizar adicionando a la designación del elemento, la denominación de la conexión del elemento. Por ejemplo:
• 1.2P.- Conexión a la alimentación del elemento 1.2.
• 1.2A.- Conexión a la utilización dele elemento 1.2.
Designación mediante letras.
Esta forma de designación se usa en muchos esquemas de mando, en vez de la numérica. En cada caso los elementos de Trabajo se denominan con letras Mayúsculas y los captadores de información con letras minúsculas.
Esta nomenclatura se usa para el ESQUEMA DE MANDO.
También existe la posibilidad, dependiendo de las diferentes empresas y también como en la electrónica de emplear una combinación de números y letras.
Problema nº 2.-
Retroceso
Avance
Fase 3 Fase 4
Car
rera
Carrera
Car
rera
Fase 1 Fase 2
Problema nº 3-
Retroceso
Avance
Fase 3 Fase 4 Fase 5 Fase 6
Car
rera
Carrera
Car
rera
Fase 1 Fase 2
Problema nº 4.-
Retroceso
Avance
Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5 Fase 6C
arre
ra
Carrera
Problema nº 5.-
Retroceso
Avance
Se colocará el camino de los casquillos de tal forma que permita el retoceso conjunto de A y B
Fase 1 Fase 2
Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fae 5 Fase 6 Fase 7
Fase 3 Fase 4 Fase 5 Fase 6 Fase 7
Car
rera
Carrera
Car
rera
DIAGRAMA DE MANDO.-
La denominación más aconsejable para los captadores de información, es la siguiente:
Ejemplo de doblado:
El croquis de la instalación de la figura representa el dispositivo de doblado de una pieza de chapa. Para dicha conformación se disponen de tres cilindros. El A fija la chapa, el B realiza el primer doblado y el segundo doblado el C,
Uma vez realizados dichos mivimientos, los vástagos de los tres cilindros vuelven a la posición inicial de forma ordenada, haciendolo primero el vástago de C, luego el de B, y por último el del A. Se sabe que el cilindro B permanece abierto mientras se realiza la operación de C.
Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5 Fase 6
En el esquema de la figura E – F, se muestra lo siguiente:
En la primera fase de trabajo el cilindro A, realiza un movimiento hacia ( - ), mientras B y C quedan en ( - ). Cuando A llega a ( + ), acciona el tope a1, dando paso a la segunda fase de trabajo. En ésta fase se mueve B desplazándose a ( + ) y C se mantiene en ( - ).
Al llegar B a su posición adelantada ( + ), acciona b1, que manda a C hacia ( + ) y a la vez A y B permanecen quietos en ( + ).
El cilindro C, acciona c1, cuando llega a ( + ), que le obiga a retoceder hasta ( - ); cuando C llega a ( - ), acciona c0, que manda que B se desplace a ( - ) y que A, permanezca quieto en ( + ). Llegando B a ( - ), acciona b0 que manda a A hacia ( - ), mientras que B Y C permanecen quietos en ( - ).
Cuando A llega a ( - ), acciona a0, que manda a la primera fase de trabajo y se repite el ciclo.
Fase 1 Fase 2 Fase 3 Fase 4 Fase 5 Fase 6
Una vez se ha establecido cómo y donde inciden las señales procedentes de los diferentes finales de carrera, se vuelve al diagrama E – F, y se ordenan debajo y correlativamente a0 y b0, a1 y c0, b1 y c1, todo ello según el estudio realizado. En este diagrama se pueden adicionar los tiempos de duración de las diferentes señales.
El final de carrera a0, es accionado por el vástago del cilindro A cuando esta en ( - ), y por consiguiente aquél emitirá señal por un instante entre la 6ª y la 1ª fase.
Señal b0, el final de carrera b0 es accionado por el cilindro B cuando está en ( - ), durante las fases 1ª y 6ª.
Señal c0, el final de carrera c0 es accionado por el cilindro C cuando está en ( - ), por lo tanto, en las fases 1ª, 2ª, 5ª y 6ª.
Señal b1, el final de carrera b1 es accionado por el cilindro B cuando está en ( + ), en las fases 3ª y 4ª.
Señal a1, el final de carrera a1 es accionado por el cilindro A cuando está en ( + ), en las fases 2ª, 3ª, 4ª y 5ª.
Señal c1, el final de carrera c1 es accionado por el cilindro C cuando está en ( + ), vértice entre las fases 3ª y 4ª.
Problema nº 6.-
Título.- Dispositivo para estampar.
Denominación.- Estampado con matriz interior.
Estampar ranuras en el interior , cara exterior y sin relieve de una pieza. La pieza a trabajar se coloca manuálmente en el útil, mediante la señal de marcha. El cilindro A posiciona la matriz de estampado, seguidamente estampan los cilindros B, C y D, todos ellos en un mismo plano vertical, dos trabajan en sentido horizontal y uno en sentido vertical superior. Después del último paso del estampado, retroceden los tres cilindros B, C y D a sus posiciones de salida. El último movimiento lo realiza el cilindro A, que extrae la matriz de la pieza trabajada.
La pieza estampada se extrae del útil manuálmente.
La precisión de la pieza es de altísima calidad, por lo que el proceso de estampado se realiza por separado en cada cilindro B, C y D.
Se pide:
1.- Prespectiva de la instalación.
2.- Diagrama gráfico.
3.- Diagrama E – F.
4.- Diagrama de mando.
Retroceso
Avance
Fase 3 Fase 4 Fase 5 Fase 6
Car
rera
Carrera
Fase 1 Fase 2
Electricidad.-
Se define como agente físico sometido a la ley de conservación de Energía que desempeña un cometido fundamental en la constitución atómica de la materia. Posee dos formas llamadas convencionálmente, electricidad positiva y negativa.
Peoducción de la Energía Eléctrica.-
Generalidades: De todos es conocida la importancia de la electricidad en nuestra vida, hasta tal punto en el que hoy día es inconcebible un sistema de vida moderno sin disponer de éste tipo de Energía.
La Energía se da en la naturaleza de forma esporádica y dispersa, como relámpagos, mecanismos de defensa de algunos peces, etc..., de manera que el hombre no ha encontrado hasta el momento, la forma de poderla utilizar en tal estado. Han tenido que surgir caminos a base de tomar otras formas de Energía existentes y convertirlas en Energía Eléctrica.
Para efectuar esta conversión se han desarrollado diversos dispositivos, denominados “Generadores”, que los vamos a dividir en dos grupos:
1.- Generadores indirectos.- Generálmente son máquinas rotativas en las que se aplica Energía mecánica en forma de Par motor. Una serie de conductores se desplazan respecto a un campo magnético, lo que origina una tensión que se recoge en una borna de salida. Este generador puede ser:
a).- Dinamos, cuando la energía eléctrica generada es corriente contínua (C.C.),
b).- Alternadores, cuando la energía eléctrica generada es corriente alterna (C.A.).
La energía mecánica puede ser:
a).- Hidráulica. Salto de agua, mareas marinas, etc...
b).- Eólica. Vientos.
c).- Calor o térmica. Horno solar, etc...
d).- Fósil. Carbón e Hidrocarburos.
e).- Atómica. Centrales nucleares.
2.- Generadores directos.- La energía primaria se convierte en energía eléctrica diréctamente, sin pasar por la fase mecánica intermedia como en el apartado anterior.
La energía puede ser:
a).- Química. Acumuladores, etc...
b).- Térmica. Generador magnético, hidráulico, dinámico, etc...
c).- Luminosa. Células fotoeléctricas fotovoltaicas.
Transmisión de la Energía eléctrica.
Generalidades: Las centrales se emplazan en lugares determinados por la facilidad de concentración de la energía eléctrica, por ejemplo, junto a los saltos de agua, las hidráulicas; a pie de mina las que consumen carbón; cerca de un puerto marítimo las que consumen otros combustible, etc...
Los centros de consumo vienen dados por las concentraciones humanas e industriales, normalmente distanciadas de los centros de generación. Existe, pues, la necesidad de recoger la electricidad de los centros de producción y hacerla llegar hasta los centros de consumo y allí distribuirla a los consumidores, es decir, tenemos que transportar esta energía.
Para ello hay que recorrer distancias variables , que algunas ocasiones son centenares de metros y en otras centenares de kilómetros.
Loa cables de la línea pueden ser de cobre o de alumínio, estos últimos son más baratos, pero requieren precauciones especiales en sus empalmes y puntos de conexión.
Como se ha dicho, cuando la distancia entre torres para el transporte de energía eléctrica, es importante, puede ser que la resistencia mecánica a la tracción pueda ser superior que la del material conductor, para ello debemos de incorporar un alma de acero envolvente por el manto conductor.
vano / luz
Como los cables se tienden de forma que no pueden tocarse entre ellos, ni pueden ser alcanzados fácilmente por personas no autorizadas, no requieren aislamiento continuo y por tanto suelen ser desnudos, o a lo sumo, disponer de una simple cubierta protectora contra la corrosión.
Unicamente requieren aislamientos en los puntos de apoyo o anclaje, y para ello se emplean piezas de porcelana, vídrio o resina epoxi.
La distribución subterránea es para los casos en los que no pueden ser aéreas. Se hace por cables subterráneos aunque la tendencia mundial es que todas las redes sean subterráneas , por temas ecológicos.
Los cables siubterráneos resultan más caros que los aéreos, pues reqieren ser aislados en toda su longitud , protegidos contra acciones mecánicas (al efedtuarse el tendido) y la posible acción química del suelo.
Los cables subterráneos pueden ser unipolares (un solo alma conductor), pero son frecuentes las ejecuciones bi, tri o tetrapolares. En ellos cada alma conductota, según dibujo, va aislada de las demás y entre todas forman un haz envuelto por la penetración mecánica.
Distribución por Corrriente Contínua (C.C.).-
Este sistema fue el primero en emplearse, si bien, actualmente ha perdido mucho terreno, sigue aún empleándose en numerosos casos. Hay que decir, pues, que la distribución por corriente contínua a nivel público esta hoy en día práticamente en desuso,
La corriente contínua sigue empleándose en vehículos, buques, equipos portátiles, telefonía, automatzación de elementos, etc..., es decir, en unidades autónomas difícilmente conectables a la red general, o bien cuando la conexión no es posible.
¡¡ OJO !! , en las aplicaciones industriales la corriente contínua se obtiene de grupos convertidores o rectificadores, conectados a la red distribuidora de corriente alterna.
Corriente contínua:
Distribución por Corrriente Alterna (C.A.).-
La sencillez de los motores de corriente alterna y la facilidad de poder cambiar su tensión por medios estáticos de gran rendimiento, (Transformación), han sido los factores que han determinado la primacía actual de la corriente alterna y su hegemonía es prácticamente absoluta.
La distribución en corriente alterna se efectúa siempre a diferentes escalones de tensión. Se usa la alta tensión (A.T.) en las interconexiones y primeras ramificaciones de la red de distribución. La baja tensión (B.T.) en las últimas ramificaciones a los receptores y pequeños y medianos usuarios. La mediana tensión en los niveles de distribución intermedios o en la alimentación de cargas importantes.
El sistema es siempre por tres líneas, escepto los últimos niveles o ramificaciones , que pueden ser dos o una fase, más neutro.
Naturaleza de la corriente alterna.- Es muy importante en el mundo indudtrial, el tener en cuenta la palabra frecuencia (Hz), que es el periodo en el que trabaja ésta tensión y que en Europa usamos f = 50 Hz y en América se usa f = 60 Hz.
1 Hz = 1 / seg.
f= 1 / T (T periodo).
Es sabido que la corriente alterna se caracteriza por cambiar constántemente su polaridad, de manera que la representación de éstas variaciones en el tiempo sigue una función senoidal.
Criterios seguidos en el dibujo de esquemas eléctricos.-
Tipos de esquemas.- No todos los esquemas son iguales, cada esquema debe responder a las necesidades para las cuales se han dibujado. Según las exigencias que deben satisfacer los sistemas eléctricos, podemos hacer la siguiente clasificación:
1º).- Según la extensión de su representación.
2º).- Dependiente de los detalles constructivos de una instalación.
3º).- Dependiente de la representación de los conductores.
4º).- Según el fin al que se destine la representación esquemática.
A su vez , cada una de las características anteriores, puede subdividirse en otras, tales como:
a).- Esquemas panorámicos, de conjunto y parciales.
b).- Esquemas completos, básicos y simplificados.
c).- Esquemas unifilares y multifilares.
d).- Esquemas topográficos y de montaje.
a).- Esquemas panorámicos.-
a: Central hidroeléctrica.
b: Central transformadora de intemperie.
c: Postes de armadura metálica.
d: Transformador de poste.
e: Poste de madera.
Esquemas de conjunto.- Es aquél que comprende la totalidad de la instalación. Por su incomodidad, es preferible pasar a esquemas parciales.
Esquemas parciales.- Representan en forma multifilar limitada esclusivamente una parte concreta de la instalación. Por ejemplo la instalación de una habitación dentro del esquema de una vivienda completa.
b).- Esquemas completos.- Se representa hasta el más mínimo detalle y se indican todas las observaciones a que hubiera lugar.
Esquema básico.- Representan las instalaciones, de una forma simplificada, pero con independencia, en cuanto a la realización de dichas instalaciones.
Esquema simplificado.- No se representa todo aquello que no sea totalmente necesario para su intervención.
c).- Esquema unifilar.- Se representa con un solo conductor, indicando el número de conductores y su sección. Estos esquemas carecen de precisión, pero son perfectamente legibles a través de una buena representación de sus simbolos eléctricos.
Esquema multifilar.- Representa los conductores y tiene por tanto una mayor representación que el esquema unifilar.
Este es el principio del anterior esquema unifilar, seguiríamos haciendolo, colocancando los mismos elementos.
d).- Esquema topográfico.- Representan la conexión de los conductores a los armarios de automatismos. La entrada a los armarios se representa por medio de una llave.
Esquema de montaje.- Indican todas las conexiones de los componentes de una instalación, así como la posición de los mismos y todos los detalles necesarios.
Problema nº 7.-
Título.- Dispositivo de inyección.
Denominación.- Para decorar helados.
Se debe decorar con chocolate la superficie superior de un helado. El cilindro A, abre la válvula de la pistola de inyección. Simultáneamente se realiza la puesta en marcha del cilindro B y del C. El B avanza lentamente la barra de helado y el C, lleva la pistola de inyección lentamente en sentido transversal a la carrera longitudinal en desplazamientos alternativos; tan pronto el B halla llegado a la posición final de carrera delantera, se cierra la válvula de la pistola de inyección mediante el cilindro A. Los cilindros B y C vuelven a sus posiciones de salida. Se pide:
a).- Prespectiva del conjunto.
b).- Diagrama gráfico.
c).- Diagrama E – F.
d).- Diagrama de mando.
Retroceso
Avance
Car
rera
Carrera
Problema nº 8.-
Título.- Dispositivo de ensamblaje de piezas.
Denominación.- Se deben remachar dos chapas por partida doble.
Las piezas se colocan en las correderas 2 y 3. El vástago del cilindro A sale y lleva la corredera y la estación de remache a la posición N1. La cabeza de remache D, remacha. Tan pronto como el primer procedimiento de remache está terminado, son llevados el cilindro C y la corredera 2 a la posición inicial, mediante el cilindro A, y queda la estación de remache ocupando la posición N3. La cabeza de remache D realiza de nuevo su trabajo de remachado y el cilindro B lleva la corredera 3 de nuevo a la posición de inicio. Se pueden extraer las piezas acabadas,
Se pide:
a).- Prespectiva de la instalación.
b).- Diagrama E – F.
c).- Diagrama de mando.
Car
rera
Carrera
Problema nº 9.-
Título.- Control del peso de latas.
Denominación.- Transporte por medio de cintas transportadoras.
En la cinta transportadora 1, se transportan latas. El cilindro A empuja las latas sobre la báscula. Despues del tiempo de pesado (2 seg.), el cilindro B bloquea la báscula. Si el peso de la lata está en la escala de tolerancias, el cilindrto C empuja la lata de nuevo sobre la cinta 1. En caso de que el peso de la lata sea superior o inferior a la escala de tolerancias, el cilindro D empuja la lata sobre la cinta 2, seguidamente el cilindro E hace avanzar la cinta transportadora 1. Las latas buenas, se deben contabilizar.
Se pide:
a).- Prespectiva de la instalación.
b).- Diagrama E – F.
c).- Diagrama de mando.
Carrera
Fase de
espera
Car
rera
Problema nº 10.-
Título.- Dispositivo de montaje.
Denominación.- Montaje de juntas en tornillo de cierre.
En un tornillo de cierre para válvulas se debe colocar una junta tórica. Mediante un vibrador se alimentan los tornillos. Estos son colocados en una horquilla situada en el cilindro B. El cilindro A levanta la junta tórica cuando hay señal de mando. El cilindro B retrocede la horquilla. El cilindro C introduce el tornillo en la junta tórica. Los vástagos de los cilindros A, B y C vuelven a sus posiciones iniciales. El cilindro D levanta la pieza del dispositivo para ser trasladada a un dispositivo mediante un soplado E.
Se pide:
a).- Prespectiva de la instalación.
b).- Diagrama E – F.
c).- Diagrama de mando.
CONCEPTOS FUNDAMENTALES BASICOS ELECTRICOS.
1º.- Carga eléctrica.- Es una magnitud característica de los cuerpos electrizados, a la que es proporcional a la fuerza de repulsión o atracción que ejercen sobre otro cuerpo electrizado a igualdad de distancia.
La Ley de Coulomb demuestra que la fuerza de atracción o repulsión entre dos cuerpos electrizados es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los centros de las cargas.
2º.- Voltaje.- Se define el voltaje o tensión eléctrica entre los extremos de un componente como el trabajo necesario para mover una carga eléctrica de uno a otro terminal de dicho componente.
La unidad de medida es el Voltio (V) y se define como el voltaje que
hay entre dos puntos, tales que para trasladar un Culombio de un punto a otro, hay que ejercer un trabajo de un Julio.
El equivalente al voltaje de un circuito eléctrico, es la Presión en un circuito neumático o hidráulico. A mayor voltaje, mayor será la fuerza de la electricidad, al igual que a mayor Presión, mayor será la fuerza que el circuito neumático o hidráulico podrá ejercer.
La diferencia de potencial es la diferencia de voltaje entre dos puntos de un circuito, independientemente del voltaje del circuito, por ejemplo:
3º.- Capacidad.- Un cuerpo conductor, al que se le comunica una carga eléctrica muy grande , adquiere un potencial eléctrico V, medido por el trabajo que hay que realizar para trasladar la unidad de carga desde el infinito (o desde el suelo), hasta la superficie de dicho cuerpo. A la relación de la carga Q en el potencial V, se le denomina Capacidad eléctrica del conductor.
C (Faradio)= Q (Culombio) / V (Voltio).
4º.- .- Corriente eléctrica.- Se define como la corriente eléctrica, la carga que atraviesa la sección de un conductor en la unidad de tiempo. Se denomina por la letra I.
I (Amperio) = Q (Culombio) / t (Segundo)
La corriente en un circuito eléctrico tiene como equivalente el caudal de aire libre en un circuito neumático o el aceite en un circuito oleohidráulico. A mayor corriente, mayor será el flujo de electricidad.
El flujo de corriente convencional, circula del polo positivo al polo negativo del circuito.
Debido a los consejos de seguridad en el trabajo y para ciertos controles de funcionamiento de máquinas, los submúltiplos de la corriente eléctrica son:
5º.- Resistencia.- La resistencia eléctrica es la dificultad que presentan los cuerpos al paso de las cargas eléctricas através de los mismos. El símbolo utilizado es R y su unidad es el Ohmio.
En esta parte interesan los múltiplos:
Experimentálmente se demuestra que la Resistencia de un cuerpo cilíndrico o prismático depende de la naturaleza del material y de la temperatura, así como diréctamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su sección.
A temperatura constante, la resistencia de un cuerpo es:
6º.- Fuerza electromotriz.- Para que la corriente eléctrica pueda circular sin interrupción através de un conductor, es preciso mantener una diferencia de potencial entre los extremos del mismo, al igual que sucede con una corriente de agua en la que hay que mantener una diferencia de Presión para que pueda circular por una conducción
La bomba o compresor es el elemento encargado de proporcionar la Presión , pero en el caso de la corriente eléctrica se consigue mediante un generador.
Los generadores de corriente contínua suministran una diferencia de potencial constante entre sus bornes. Los más conocidos son los acumuladores o las pilas.
En un circuito eléctrico la corriente circula desde el polo positivo del generador (que está a más alto potencial) hasta el polo negativo (que está a más bajo potencial)
I = (Va -Vb) / R. En donde:
Va – Vb = Diferencia de potencial entre los bornes.
R = Resistencia.
I = Intensidad.
