Laboratorio electrofluidos

8/10/2019 Laboratorio electrofluidos

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Informe 1 de Laboratorio de ElectrofluidosBez Cindy, Crdenas Andrea, Segovia Edison, Onofa Noem

Departamento de Elctrica y Electrnica, Escuela Politcnica del Ejrcito

AbstractIn the present work aims at the design and imple-mentation of a pneumatic system, which allows the operationof a double-acting cylinder. The operation of the cylinder isdetermined by the depression of a push, allowing the exit andentry of the stem into the actuator.

Index TermsNeumtica, Presin, Vlvula, Cilindros

I. INTRODUCCIN

D entro del campo de la produccin industrial, laneumtica tiene una aplicacin creciente en las msvariadas funciones. No solo entra a formar parte en la con-struccin de mquinas, si no que va desde el uso domstico

hasta la utilizacin en la tcnica de investigacin nuclear,pasando por la produccin industrial. El objetivo es reemplazarla fuerza humana por una fuerza neumtica, la cual puede sermanipulada de distintas maneras. Para poder realizar este tipode sistemas se debe comprender su adecuado funcionamientoy tener un buen conocimiento de los diagramas tanto de fasecomo neumticos, para poder entender esto partimos de uncircuito sencillo donde el objetivo es poder interpretar susdiagramas y traspasarlos a las conexiones fsicas.

II. OBJETIVOS

A. Objetivo General

Diseo e implementacin de un sistema neumtico quepermita el accionamiento de un cilindro de doble accin,tomando en cuenta las condiciones dadas.

B. Objetivos Especficos

Determinar el diagrama de fase correspondiente a laaplicacin, de acuerdo a las condiciones preestablecidas.

Obtener una perspectiva industrial de los elementos fsi-cos que existen en la mesa de trabajo y escoger eladecuado para el buen funcionamiento del circuito.

Reconocer la etapa de control y la etapa de potenciadentro del diseo neumtico.

III. MARCOTERICO

A. Neumtica

La neumtica es la parte de la mecnica que emplea el airecomprimido como modo de transmisin de la energa necesariapara mover y hacer funcionar diferentes tipos de mecanismos.Los procesos consisten en incrementar la presin de aire y atravs de la energa acumulada sobre los elementos del circuitoneumtico (por ejemplo las cilindros) efectuar un trabajo til.El aire tiene la particularidad de comprimirse y expandirse deacuerdo a tres factores fundamentales: temperatura, volumeny presin.

B. Elementos utilizados

Vlvula 3/2 activacin por pulsador tipo hongo y

retorno por resorte, NC: Es una vlvula de 3 vas y2 posiciones activada manualmente por un pulsador tipohongo y de retorno por resorte, adems es normalmentecerrada.

Figure 1. Vlvula 3/2 activacin por pulsador tipo hongo y retorno porresorte, NC.

Vlvula 5/2 accionamiento y retorno directo por

aplicacin de presin o por pulsador: Es una vlvulade 5 vas y 2 posiciones de accionamiento manual o

neumtico y de retorno de las mismas caractersticas(manual o neumtico).

Figure 2. Vlvula 5/2 accionamiento y retorno directo por aplicacin depresin o por pulsador

Cilindro de doble accin : Es un actuador lineal. Secaracteriza porque realiza tanto su carrera de avancecomo la de retroceso por accin del aire comprimido.Su denominacin se debe a que emplean las dos carasdel mbolo (aire en ambas cmaras), por lo que estoscomponentes s que pueden realizar trabajo en ambossentidos.


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Figure 3. Cilindro de doble efecto

Vlvula 3/2 accionamiento por rodillo y retorno por

muelle:Esta vlvula representa un fin de carrera de 3 vasy dos posiciones con accionamiento mecnico y retornopor resorte.

Figure 4. Vlvula 3/2 accionamiento por rodillo y retorno por muelle

Unidad de mantenimiento neumtico (FRL): FRL esuna combinacin de los elementos que se describen acontinuacin: Filtro de aire comprimido, regulador depresin y lubricador de aire comprimido.

1) Filtro de aire comprimido:El filtro tiene la misinde extraer del aire comprimido circulante todas lasimpurezas y el agua condensada.

2) Regulador:El regulador tiene la misin de mantenerla presin de trabajo (secundaria) lo ms constanteposible, independientemente de las variaciones que sufrala presin de red (primaria) y del consumo de aire.La presin primaria siempre ha de ser mayor que lasecundaria.

3) Lubricador: El lubricador tiene la misin de lubricarlos elementos neumticos en medida suficiente. El lu-bricante previene un desgaste prematuro de las piezasmviles, reduce el rozamiento y protege los elementoscontra la corrosin.

Figure 5. Unidad de mantenimiento

Mangueras:Conductos que llevan el aire del compresora los elementos del sistema meumtico.

Figure 6. Mangueras

Compresor:Fuente de abastecimiento neumtica para laalimentacin de los sistemas neumticos utilizados.

Figure 7. Compresor

Distribuidor tipo T: Es un tipo de distribuidor de aireque tiene la particularidad de distribuir la misma presionen ambas salidas de la T, para tener este efecto se la debeconectar de manera adecuada.

Figure 8. Distribuidor tipo T

IV. MATERIALES

1cilindro de doble efecto 1 vlvula 3/2 NC accionamiento por pulsador y retorno

por resorte. 1 vlvula 5/2 accionamiento neumtico en los dos senti-

dos. 1 vlvula 3/2 NC accionamiento por rodillo y retorno por

resorte. 2 distribuidores tipo T. Mangueras para aire. Unidad de mantenimiento. Compresor Motor.

V. PROCEDIMIENTO

Disear e implementacin de un sistema neumtico, el cualpermita, el accionamiento de un cilindro de doble accin. Elfuncionamiento del cilindro est determinado por la activacinde una vlvula activada por pulsador tipo hongo, permitiendoque salga el vstago hasta el lmite de su carrera, accin queactivara la vlvula accionamiento por rodillo, haciendo que elvstago retorne a su posicin inicial.

Pasos a seguir:


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1) Disear un sistema neumtico a partir de los elementosdisponibles en el laboratorio.

2) Simular para comprobar el correcto funcionamiento deldiseo.

3) Implementar fisicamente el diseo.4) Probar el diseo neumtico y verificar su correcto fun-

cionamiento.

A. Diagrama de fase

Figure 9. Diagrama de fase

VI. DISEONEUMTICO

Figure 10. Diseo Neumtico

VII. SIMULACIN

Sistema neumtico activo.No se presiona el pulsador V01por lo tanto el cilindro C01 no se activa.

Figure 11. Pulsador apagado

Sistema neumtico activo. Se presiona el pulsador dela vlvula V01, activando neumticamente a la vlvulaV02, esta a su vez permite el funcionamiento del cilindro

C01, el cual al sacar su vstago por completo activa a lavlvula de fin de carrera V03. Este accionar hace quela vlvula V02 cambie de estado determinando que elvastago regrese a su posicin inicial.

Figure 12. Pulsador encendido.Accionamiento total del sistema neumtico

VIII. CONCLUSIONES

Los diagramas de Fase correspondientes a una aplicacinson nicos,a diferencia de los diseos, los cuales puedenser de un sin nmero de formas dependiendo a la lgicadel operario, tomando como objetivo llegar a un diagramade fase preestablecido.

El cilindro de doble efecto al ser accionado directamentedesde la vlvula trabaja a su mxima velocidad, tomandoen cuenta que debe tener una de sus alimentaciones comodrenaje para lograr el movimiento de salida/ entrada delvstago, caso contrario el movimiento se estancara en laposicin que se encuentre.

Los sistemas neumticos constan de 2 etapas, la etapa decontrol y la etapa de potencia. El sistema implementado

tiene como parte de su etapa de Potencia: el motor(M1), el compresor (C), el caldern (D), la unidad demantenimiento (compuesto por F, RP, L), la vlvula5/2 activada por presin neumtica y retorno neumtico(V02), y el cilindro (C01). Mientras tanto que la etapade control consta de: La vlvula 3/2 normalmente cerradaaccionada por pulsador y retorno con resorte (V01) y lavlvula 3/2 normalmente cerrada activada por rodillo yretorno con resorte (V03).

IX. RECOMENDACIONES

Previo a la implementacin del sistema neumtico es

recomendable realizar el diseo respectivo, as comorealizar su respectiva simulacin para comprobar que elcomportamiento sea correspondiente al diagrama de fase.

Se recomienda realizar el diseo del sistema neumtico deacuerdo a los materiales a disposicin en el laboratorio.

Verificar tanto las conexiones de mangueras como laposicin en la que se encuentran las vlvulas (normal-mente abierto o normalmente cerrado) colocandolas ensu posicin inicial, para evitar daos a los elementos yposibles accidentes de los operarios del sistema.

Para realizar un cambio en las conexiones del sistemaapagar las alimentaciones de aire.


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X. BIBLIOGRAFIA

[1] A. C. SOL, Neumtica e hidrulica, segunda ed.,ISBN, 2010.

[2] R. JOS, Neumtica, Hidrulica y Electricidad Apli-cada, Madrid: Paraninfo, 1995.

[3] A. JONATHAN, nTipos de vlvu-las,z 28 10 2011. [En lnea]. Available:http://www.slideshare.net/sandyivett/tipos-de-valvulas-neumaticas. [ltimo acceso: 20 11 2014].

XI. ANEXOS

A. Circuito neumtico armado

Conexiones fsicas del diseo neumtico

Figure 13. Implementacin del sistema neumtico

Se presiona el pulsador dando lugar a la activacin delcircuito. Como se ve en la imagen el vstago del cilindrose encuentra fuera.

Figure 14. Sistema neumtico funcionando

B. Hoja de Laboratorio

Figure 15. Hoja de laboratorio

XII. BIOGRAFA

Cindy Alejandra Bez

Rivera Naci en Ibarrael 17 de Septiembre de1992, realizo sus estudiosen la Unidad EducativaSagrado Corazn de Jess,obteniendo su ttulo deBachiller en EspecialidadFsico Matemtico en el2010; actualmente cursaoctavo semestre de lacarrera de Ingeniera

Electrnica Automatizacin y Control en la Universidad de

las Fuerzas Armadas ESPE Mara AndreaCrdenas Obando Nacien Quito, Ecuador el20 de Agosto del 1992.Realiz sus estudiosprimarios y secundariosen Unidad Educativa LaSalle, obteniendo suttulo de bachiller General.Actualmente est cursando

el octavo nivel de Ingeniera Electrnica, Automatizacin yControl en la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE.

Actualmente no ejerce ningn trabajo remunerado debido asus estudios.

Edison Ramiro Segovia

Vega Naci en Quito-Ecuador, el 30 de Mayode 1992. Se graduen el Colegio TcnicoAeronutico Experimentalde Aviacin Civil en el ao2010 de bachiller FsicoMatemtico. Actualmentese halla cursando el octavo


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nivel de ingeniara Electrnica en Automatizacin y Control,en la Universidad de las Fuerzas Armadas ESPE Actualmenteno ejerce ningn trabajo remunerado debido a sus estudios.

Noem Eliana Onofa

Cuichn Naci el 23de enero de 1993 enSangolqu-Ecuador.Termin la primaria enla escuela Alberto AcostaSobern y la secundariaen la Unidad EducativaExperimenta ManuelaCaizares de Quitogradundose de bachiller

en fsico matemtico en el ao 2010. Actualmente cursaoctavo semestre de la carrera de Ingeniera Electrnica enAutomatizacin y Control en Universidad de las FerzasArmadas ESPE

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