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PRÁCTICA 5: Control semi-automático de un cilindro desde dos puestos. Universidad Politécnica Salesiana. Sede Cuenca Esteban Mauricio Huillcatanda Sacasari Luis Geovanny Torres Jaramillo.
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Resumen—En la presente practica se realizara el manejo de un cilindro de doble efecto accionado desde dos puntos distintos y el retorn retorno o aut automát omático ico hacia su pos posició ición n inic inicial, ial, a tra través vés de la simulación en el software de FESTO y posteriormente a su implementación en los bancos de trabajo del aula. Index Terms—Neumática,
P = •
FESTO, Válvulas.
I. O BJETIVOS I-A.
• •
General
1. Diseña Diseñarr y armar armar un mando mando de un cilindr cilindroo de simple simple efecto a través de válvulas 3/2 NC de accionamiento manual y retorno por muelle. I-B.
Específicos
I I . MARCO T EÓRICO II-A.
(2)
Presión atmosférica. Al hacer el experimento del mercurio en un tubo sobre el nivel del mar, la altura del mercurio alcanzaba los 760 mm. A este valor se le denominó 1 atmósfera. Presión absoluta. Presión relativa. Presion abso absoluta luta=Presion relativa+Presion Atmo Atmosf sf erica ´
´
´
´
(3) II-B.
1. Deben existir existir dos válvulas 3/2 NC con accion accionamie amiento nto por pulsador y retorno por muelle 2. Cuando Cuando cualqu cualquier ieraa de est estas as vál válvul vulas as es accion accionada ada el vást vástag agoo del del ci cili lind ndro ro sa sale le y una una ve vezz que que ll lleg egaa a su posición final este retorna automáticamente.
F A
Producci Producción ón y distribuc distribución ión
La producción del aire comprimido puede realizarse con un compresor que puede trabajar de diferente forma dependiendo de su principio de trabajo, y las características para la aplicación.[1] El proceso para la producción, almacenado y condicionamiento del aire comprimido, se lo muestra en el siguiente gráfico que muestra el proceso.[1]
Principio de la neumática.
La neumática esta basado en leyes que rigen el trabajo que se va a realizar, estas leyes son: Ley Genera de los Gases Perfectos Las leyes de Boyle-Mariotte, Charles y Gay Lussac se refieren a transformaciones de estado, en las cuales una de las variables físicas permanece constante. Generalmente, en la transformación de un estado para otro, involucran una inter-relación entre todas, siendo así, la relación generalizada se expresa por la fórmula:[1] •
P 1 V 1 P 2 V 2 = T 1 T 2
(1)
Presión Cuando está contenido en un recipiente cerrado, el aire ejerce una presión igual sobre las paredes, en todos los sentidos. [1]
Figura 1. Esquematización de la producción,Almacenamient producción,Almacenamientoo y Condicionamiento del Aire Comprimido. [1]
•
Después de pasar por el proceso de producción , tratamiento y distribución, se debe hacer un proceso de acondicionamiento,
2
con el fin de producir un mejor desempeño se le filtrará para evitar pasos de elementos no deseados, se regulará la presión, y se le introducirá una pequeña cantidad de aceite para que lubrique el sistema, el sistema de acondicionamiento se lo muestra a continuación.[1]
Válvulas de Control de flujo pueden ser de una dirección o
no: II-D.
Filt Filtro ro regulador regulador y FESTO LOE-D-mini
El filtro regulador es el dispositivo neumático encargado de regular la presión del aire en la red de distribución a la presión de trabajo requerida. Además como lo indica su nombre se compone de un filtro que impide el paso de impurezas que provienen del compresor y acumulador a la red de distribución. distribución. El lubricador proporcional agrega precisión a la cantidad de aceite para ajustar la corriente de aire comprimido.[2]
Figura 2. Unidad de acond acondicionamiento icionamiento FRL [1]
II-C.
Válvulas neumáticas
Las válvulas neumáticas pueden ser: Válvulas de control direccional Válvulas de Bloqueo Válvulas de control de flujo Válvulas de presión. Lás válvulas pueden tener diferente pilotaje, que es el mecanismo por el que se accionan, y pueden tener retorno, o anclaje.[1] Para identificar las válvulas se utilizan vías y posiciones, se las representa como se muestra en las siguientes figuras.[1]
Figura 4. FESTO LOE-D-mini[2] LOE-D-mini[2]
II-E.
Válvula de estrangulac estrangulación ión
Las válvulas estranguladoras bidireccionales regulables de caudal permiten controlar la velocidad de avance o retroceso de un cilindro. Cada válvula reguladora de caudal sólo regula la velocidad en un sentido.[3] a)
b) Figura 3. a) Número de posicion posiciones es y b)Las vías, que son las conexiones conexiones que tiene la válvula [1]
Existen también las válvulas de aislamiento o válvulas tipo
or:Las
válvulas
de
simultaneidad
o
válvulas
tipo
b) Figura 5. Válvula de de estrangulació estrangulación[3] n[3]
and:
3
II-F.
Válvula 3/2 NC
Esta Es ta válv válvul ulaa tien tienee 3 vías vías y dos dos posi posici cion ones es,, si sien endo do su accionamiento por medio de palpado mecánico y retorno por medio de la ayuda de un muelle o resorte.[3]
b) Figura 8. Válvula Selectora Selectora de Circuit Circuito[3] o[3]
b) Figura Figu ra 6. Válvula Válvula 3/2 NC[3 NC[3]]
II-I.
Cilindr Cilindro o de doble efecto.
Este cilindro tiene entradas de presión para el paso detipo aire de comprimido a su dos interior, permitiendo hacer salir o entrar al vástago de dicho cilindro.[3] II-G.
Válvula 5/2 NC
Esta válvula tiene 5 vías y dos posiciones, siendo su accionamiento de manera bidireccional por medio mando general por presión.[3]
b) Figura 9. Cilindro de Doble Efecto[3] Efecto[3]
b) Figura Figu ra 7. Válvula Válvula 5/2 NC[3 NC[3]]
I I I . D ESARROLLO
II-H.
Válvula Selectora de Circuito
Este tipo de válvulas se activan o permiten el paso de aire comprimido cuando existe presión en cualquiera de sus dos entradas. Se usa para activar los actuadores desde dos lugares diferentes.[3]
III-A. Control semi-automático de un cilindr cilindro o desde dos puestos.
Descripci Descri pción. ón. Deben Deben exist existir ir dos válvul válvulas as 3/2 NC como como entradas del sistema. Cuando cualquiera de estas válvulas es accionada el vástago del cilindro sale y una vez que llega a su posición final este retorna automáticamente.
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M1 Marca
Denominación del componente Fuente de aire comprimido Unidad de mantenimiento Cilindro doble efect o Válvula de 3/n ví as Válvula estranguladora Válvula estranguladora Válvula de 3/n ví as Válvula de 5/n ví as Válvula selectora Válvula de 3/n ví as
% 0 5
En la Figura 10 se logra observar el funcionamiento utilizando la primera válvula, así como se logra observar la válvula que sera la marca de retorno automático.
% 0 5
4
2
5
3 1
2 M1
2 1
1
1
2
1
Denominación del componente Marca Cilindro doble efecto efect o Válvula de 5/n vías Válvula de 3/n vías Válvula de 3/n vías Válvula de 3/n vías
0 100 50 mm a
3
2
3
2
4
6
8
10
1
3
12
14
0 a 0 a 0 a 0
Figura Figu ra 10. Simu Simulació laciónn Practica Practica 5
En la Gráfica 9 se logra observar el funcionamiento del objetivo pedido, tal que cualquiera de las dos válvulas pueda realizar el funcionamiento de salida del cilindro y este regresar automáticamente a su inicio, por medio de una válvula 3/2 NC que sirve como marca máxima para la salida del pistón.
Figura Figu ra 12. Válvula Válvula B para sali salida da del cilindro cilindro
En la Figura 11 se puede observar el funcionamiento partiendo del accionamiento de la segunda válvula, cumpliendo de dicho modo los objetivos presentados. I V. CONCLUSIONES Por medi medioo de la presen presente te practi practica ca se reforz reforzóó el conocimiento delpara uso de válvulas como la creati creativid vidad ad par a poner pon er en funcio funneumáticas, cionam namien iento toasítan tanto to la simula sim ulació ción, n, como como el armado armado de los compon component entes es del circuito neumático. Es recomendable el uso de gafas protectoras, debido a la posibilidad de un “látigo” en caso de una fuga del aire comprimido por alguna de las mangueras mal colocadas. Es recomendable, verificar el uso correcto de los componentes para evitar confusiones de las válvulas AND y OR debido a que físicamente son similares. R EFERENCIAS [1] Parker Parker Hannifin Hannifin Corp Corporati oration, on, Te Tecnol cnología ogía Neumática Neumática IndusIndustrial,Apostilla M1001 BR, Enero 2003. [2] Festo, LOE lubricator-D lubricator-D Series,NPT. Series,NPT. [3 [3]] Ki Kio owa, Copyr yrig ighht, [http://kiowa.co.uk/]
Figura Figu ra 11. Válv Válvula ula A para salida del cilindro cilindro
2013 013.
[E [Enn
lín ínea ea]. ].
Avai aillab ablle:
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Esteban Esteb an Mauric Mauricio io Huillcatanda Huillcatanda Sacasar Sacasarii Nació en Cuenca Ecuador, en 1993, realizó sus estudios secundarios en el Instituto Técnico Salesiano Cuenca, desde el año 2005 hasta el 2011. Obtuvo el bachillerato en Tencico Mecatrónico, Estudiante de la carrera de Ingeniería Electrónica de la Universidad Politécnica Salesiana Sede Cuenca
Luis Geovanny Geovanny Torres Jaramillo Nació en LojaEcuador, en 1994, realizo sus estudios en el Colegio “Instituto Superior Tecnológico Daniel Álvarez Burneo” de la ciudad de Loja desde el año 2005 hasta el 2011. Obtuvo bachillerato Físico Matemático. Sus estudios de tercer nivel los realiza en la “Universidad “Universidad Politécnica Salesiana” sede cuenca, en la carrera de Ingeniería Eléctrica...
