Mecanizado Flavio Cruz Jumbo

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO

INGENIERÍA ELECTRÓNICA EN AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL

CIM 2000

TEMA: Mecanización de la estación HYD 2800 del CIM 2000

AUTOR:

Cruz Jumbo Flavio Andersson

10 DE SEPTIEMBRE DE 2013 MECANIZADO DE LA ESTACIÓN HYD 2800

CIM 2000 MECANIZADO HYD 2800 12/09/2013

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1. TEMA:

“Mecanización de la estación hidráulica HYD- 2800 perteneciente al laboratorio CIM 2000.”

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:

Las estaciones pertenecientes al laboratorio CIM 2000, contienen partes mecánicas, eléctricas y electrónicas que conforman toda la estación en sí, lo que hace indispensable un reconocimiento de las mismas a través de un Mecanizado o mecanización de la estación, para posteriormente realizar o ejecutar acciones sobre cada una de las estaciones.

3. OBJETIVOS:

3.1 Objetivo principal: Realizar la documentación técnica con respecto a la mecanización de la estación Hidráulica HYD 2800 perteneciente al laboratorio CIM 2000, identificando y definiendo funcionalidades de cada una de sus partes.

3.2 Objetivos específicos:

Realizar un levantamiento de las partes mecánicas de la estación HYD 2800.

Describir a cada una de las partes mecánicas con respecto a sus especificaciones técnicas.

Detallar la potencia tanto eléctrica como, hidráulica, de los elementos pertenecientes a la estación HYD 2800.

Identificar los elementos de la estación HYD 2800 a fin de poder operarla.

Realizar el levantamiento de planos de la estación Hidráulica modelo HYD 2800 del CIM 2000 usando herramientas CAE como AutoCAD para determinar el funcionamiento y composición de la misma.

4. IMPORTANCIA La realización del presente trabajo tiene como finalidad obtener un conocimiento íntegro de la estación HYD 2800 del CIM 2000. La descripción detallada de sus partes permitirá al usuario comprender su funcionamiento y estructura mecánica de manera que facilite su manipulación correcta. Por otra parte la descripción eléctrica, neumática e hidráulica de la misma nos


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permitirá diseñar y construir una programación adecuada acorde a las exigencias que se presenten en lo posterior. Además, mediante la mecanización de esta estación del CIM2000, se dejará establecidas normas de instalación, herramientas de uso adecuadas y en sí todas las normas necesarias para que una persona capacitada pueda fácilmente instalarla y ponerla en funcionamiento.

5. IMPORTANCIA: El presente trabajo tiene como fin obtener un conocimiento íntegro de la estación HYD 2800 del CIM 2000, a través del reconocimiento y especificación de cada una de sus partes. Esto permitirá al usuario comprender su funcionamiento y estructura mecánica, con la finalidad de manipular a la estación con sus elementos en sí de una manera adecuada. En cuanto a la descripción eléctrica, neumática e hidráulica de la estación HYD 2800 permitirá un mejor control de la misma, cumpliendo con los requerimientos de funcionamiento impuestos previamente. Con el reconocimiento y la especificación de cada una de las piezas que componen a la estación hidráulica HYD 2800 del CIM 2000, le dará un conocimiento extra al usuario de la misma, para que pueda usar de manera correcta las herramientas en caso de avería, reparación y mantenimiento de la estación, lo que evitará que los componentes de la estación HYD 2800 se maltraten y se dañen por mal uso de herramientas. Por todo lo antes mencionado, la importancia radica en un conocimiento fuerte para montar, reparar, controlar y hacer mantenimiento de la estación, lo que garantiza su correcto funcionamiento previo a la operación dentro del ciclo de trabajo CIM.

6. DESARROLLO:

6.1 Descripción de la estación HYD 2800:

La estación hidráulica HYD 2800 perteneciente al laboratorio CIM 200, posee tres tipos de sistemas dentro de sí, los cuales son el sistema eléctrico, un sistema neumático, y finalmente un sistema hidráulico, los cuales en conjunto permiten al sistema realizar las funciones para el cual fue diseñada la estación dentro del sistema CIM, estas funciones las vamos a detallar en el siguiente esquema:


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Los sistemas interactúan entre sí a través del flujo de información que sufre diferentes tipos de cambios y transformaciones para que cada uno de los sistemas pueda interpretar la información y así puedan cumplir su función dentro de la estación. Todo este proceso de flujo de información dentro de la estación se la puede definir como un sistema en lazo cerrado, debido a la realimentación que tiene a través de los sensores propios de la estación, en el cual interactúan sensores, el manipulador hidráulico, y electroválvulas. A continuación se observará el diagrama de flujo de información de la estación hidráulica HYD 2800 perteneciente al CIM 2000:

Sistemas de la estación HYD 2800

Eléctrico

Encargada de suministrar enegía eléctrica para cada uno de los

componentes eléctricos de la estación.

Permite realizar el sistema de control de la estación en sí.

Neumático

Controla la alimentación del sistema neumático de la estación.

Controla y alimenta la herramienta terminal o gripper.

Hidráulico

Controla la alimentación para el sistema hidráulico de la estación.

Es la parte más fuerte del sistema, la cual controla la prensa hidráulica y el

posicionamiento del manipulador.


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Figura 1.- Esquema de bloques del sistema CIM 2000

La estación HYD 2800 perteneciente al CIM ocupa un área de 1330 mm X 780 mm de superficie. Y

tiene una altura de mesa de 930 mm, sin incluir la estructura mecánica del manipulador hidráulico.

6.2 Sistemas de alimentación:

6.2.1 Sistema de alimentación eléctrica:

El sistema de alimentación eléctrica se divide en dos, un sistema de alimentación de corriente alterna y un sistema de alimentación de corriente continua:

HMI + PLC

ELECTROVÁLVULAS HIDRÁULICAS Y NEUMÁTICAS

MANIPULADOR HIDRÁULICO +

PRENSA HIDRÁULICA + GRIPPER

NEUMÁTICO

INSTRUMENTACIÓN Y SENSORES


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La fuente de alimentación eléctrica A.C. es la fuente principal para el funcionamiento de la estación hidráulica HYD 2800 perteneciente al laboratorio CIM 2000, para la cual se definen las siguientes características:

Fuente de energía eléctrica

Tipo: Fuente AC

Tipo de alimentación Bifásica y monofásica

Corriente máxima soportada: 10 [A]

Potencia eléctrica: 2200 [W]

Frecuencia: 60 [HZ]

Voltaje: 220[VAC] y 110[VAC] respectivamente

Tabla 1. Características del sistema de alimentación eléctrica

Los componentes que utilizan este tipo de energía son los siguientes:

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN

ELÉCTRICA

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE

CORRIENTE ALTERNA.

BIFÁSICA Y MONOFÁSICA

220 VAC Y 110 VAC RESPECTIVAMENTE

10 A

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE

CORRIENTE CONTINUA.

24 VDC.

3.2 A


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Debido a la existencia de componentes que trabajan con voltaje DC, existe una fuente de voltaje que suministra este tipo de energía, en donde sus características son las siguientes:

Fuente de energía eléctrica

Voltaje: 220[VAC]

Corriente máxima de entrada: 10 [A]

Voltaje de salida: 24[VDC]

Corriente máxima de salida: 3.2 [A]

Tabla 2. Características de la fuente de energía eléctrica DC

Los componentes de la estación HYD 2800 que utilizan energía continua para su accionamiento son:

En cuanto al controlador lógico programable (PLC), maneja una fuente de voltaje continuo para su operación. La fuente de alimentación del PLC es una fuente marca Allen Bradley serie 1768-PA3, este es un equipo diseñado para utilizarse en un entorno industrial, proporcionado como equipo de tipo abierto. Presenta vulnerabilidad a las descargas electroestáticas pudiendo producir daños internos y afectar el funcionamiento normal. Los estándares manejados en la fuente del PLC son los siguientes:

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA A.C.

GABINETE ELÉCTRICO

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE (PLC)

MOTOR ELÉCTRICO DE LA BOMBA HIDRÁULICA

FUENTE 24VDC

COMPUTADOR

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA D.C.

LUCES PILOTO

ELECTROVÁLVULAS

SENSORES


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La siguiente tabla muestra las características tanto físicas o generales como las características técnicas eléctricas:

FUENTE DE ALIMENTACIÓN DEL PLC 1768-PA3 DESCRIPCIÓN

Figura 2 Fuente de Alimentación 1768-PA3

Equipo diseñado para utilizarse en un entorno industrial, proporcionado como equipo de tipo abierto Presenta vulnerabilidad a las descargas electroestáticas pudiendo producir daños internos y afectar el funcionamiento normal.

ESTANDARES

Protección contaminación hasta grado 2. IEC 60664-1 sobre voltajes manejables Pautas de cableado y conexión a tierra: 0-4.1ES

de Allen-Bradley, estándares NEMA y la publicación 60529 de IEC

CARACTERÍSTICAS GENERALES

Dimensiones físicas. 131.25 mm de alto 132.75 mm de ancho

105.50 mm de profundidad

CARACTERISTICAS TÉCNICAS. Eficiencia 75%

Voltaje de alimentación De 85 a 265 V en AC De 108 a 132 V en DC

Potencia máxima de entrada 120VA o 120 W

Potencia de disipación 30 W

Corriente en plano posterior 3.5 A a 24 V

Fuente externa 0.5 A a 24 V

Tabla 3. Características de la fuente de energía eléctrica Allen Bradley 1768-PA3

ESTÁNDARES UTILIZADOS FUENTE

ALLEN BRADLEY 1768-PA3

PROTECCIÓN CONTAMINACIÓN HASTA GRADO 2.

IEC 60664-1 SOBRE VOLTAJES MANEJABLES.

PAUTAS DE CABLEADO Y CONEXIÓN A TIERRA: 0-4.1ES DE ALLEN-BRADLEY, ESTÁNDARES NEMA Y LA PUBLICACIÓN 60529 DE IEC.


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La potencia consumida en totalidad por la estación Hidráulica HYD 2800 perteneciente al laboratorio de CIM se describe en la siguiente tabla:

Potencia eléctrica total consumida

Fuente 24 VDC 90 [W]

Fuente PLC Allen Bradley 1768-PA3 90 [W]

Motor eléctrico Bomba 746 [W]

Total 926 [W]

Tabla 4. Potencia consumida por la estación HYD 2800.

6.2.2 Sistema de alimentación neumática:

A continuación en la siguiente tabla se describe la fuente de alimentación de tipo neumática de la estación HYD 2800, cabe recalcar que la presión de la línea neumática mínima requerida que alimenta a la estación es de 40PSI debido al gripper del manipulador hidráulico:

Presión 120 PSI

6.2.3 Sistema de alimentación Hidráulica:

La fuente hidráulica de la estación HYD 2800 es la encargada de suministrar energía al manipulador hidráulico y al pistón hidráulico que funciona como prensa hidráulica. Las características de esta fuente de alimentación hidráulica se describen en la siguiente tabla:

Fuente de alimentación hidráulica

Características generales

Flujo 1 a 10 l/min

Presión Máxima 210 bar

Potencia del motor 1HP

Voltaje del motor 230 VAC

Características del Aceite

Densidad Relativa 0.870 a 20°C

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN

HIDRÁULICA

MANIPULADOR HIDRÁULICO.

PRENSA HIDRÁULICA


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Viscosidad 7 CST a 100°C

Marcas de aceite: Red Dexron 2 (GM)

Pazbo 21247

Daimier Benz 236.6

Tabla 5. Características de la fuente de alimentación Hidráulica

6.3 Componentes de la estación hidráulica HYD 2800: Los componentes de la estación hidráulica HYD 2800 perteneciente al laboratorio CIM 2000 se los puede dividir en las siguientes partes:

6.3.1 Componentes mecánicos:

En esta sección se van a describir los componentes mecánicos que contiene la estación HYD 2800, estos componen la estructura física de la estación en sí:

COMPONENTES ESTACIÓN HYD

2800

COMPONENTES MECÁNICOS.

COMPONENTES ELÉCTRICOS.

COMPONENTES NEUMÁTICOS.

COMPONENTES HIDRÁULICOS.

Elementos mecánicos

Elemento Cantidad

Pie nivelable 4

Tornillos cabeza cilíndrica ranurada 9

Tornillos cabeza cilíndrica phillips 38

Tonillos cabeza redondeada ranurada 8

Tornillos avellanado ranurado 157

Tornillos avellanado phillips 70

Tuercas 39

Tornillos cabeza hexagonal 14

Tornillos cabeza hexagonal interna 84


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Tabla 6. Elementos físicos mecánicos de la estación HYD 2800

Fig. 1 Tipos de tornillos

6.3.2 Componentes eléctricos:

Los componentes eléctricos de la estación HYD 2800 cumplen funciones de control y protección de la estación previamente nombrada, dentro de los componentes eléctricos se encuentran los siguientes, descritos en la tabla número siete, que está a continuación:

Componentes Eléctricos

Elemento Cantidad

Indicador luminoso verde 1

Indicador luminoso rojo 1

Indicador luminoso blanco 1

Pulsador 1

Pulsador con indicador luminoso verde 1

Parada de emergencia 1

Leds rojos 16

Potenciómetro variador de perilla 1

Conmutador dos posiciones 2

Conmutador simple 5

Selector dos posiciones 1

Arandelas 17

Marco de aluminio para ventana 1

Tapas de aglomerado MDF 4

Tapas de Aluminio 3

Lámina de acrílico 1


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Luz Piloto Verde 1

Gabinete 1

Relé 24 VDC 1

Borneras 72

Interruptor magneto - térmico KTA 3-25 1

Porta fusible 2

fusible 500V 2ª 1

Contactor CA-45-10 1

Interruptor ABB S271-NA 1

Interruptor ABB S271 1

Riel DIN 4

Canaleta plástica ranurada 6

Transformador 120V-24V 1

Fuente 24VDC 1

Tabla 7. Componentes eléctricos de la estación HYD 2800

6.3.3 Componentes neumáticos:

Estos componentes se encargan principalmente de alimentar a la herramienta final del manipulador hidráulico. Los componentes neumáticos dentro de la estación HYD 2800 se describen en la siguiente tabla:

Componentes Neumáticos

Elemento Cantidad

Electroválvula neumática 4/2 1

Manguera para señales neumáticas 4mm 2

Gripper Angular 1

Manguera para señales neumáticas 6mm 1

Electroválvula tipo L 1

Tabla 8. Componentes neumáticos de la estación HYD 2800

6.3.4 Componentes Hidráulicos:

Estos elementos componen en sí a la parte de fuerza de la estación hidráulica HYD 2800, además de ser la parte más importante del sistema ya que componen al manipulador en sí, estos elementos se describen en la siguiente tabla:

Componentes Hidráulicos

Elemento Cantidad

contenedor de aceite 1

Bomba de aceite 1


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Motor eléctrico 1

Indicador de nivel de aceite 1

Indicador de presión 1

Válvula check + reguladora 2

Electroválvulas 4/3 5

Válvula reguladora 1

Cilindro piñón cremallera 3

Cilindro doble efecto 1

Mangueras para señales hidráulicas 10mm 12



Tabla 9. Componentes hidráulicos de la estación HYD 2800

6.4 Controlador Lógico Programable:

6.4.1 CompactLogix:

El controlador lógico programable CompactLogix proporciona una solución para las pequeñas aplicaciones de control de nivel de equipo, que requieren un bajo costo con una solución modular. El controlador CompactLogix ofrece los elementos más avanzados de control, comunicaciones y E/S en un paquete de control distribuido. El controlador CompactLogix, parte de la familia de controladores Logix, proporciona un sistema compacto, potente y económico. Está disponible en varias combinaciones de opciones de comunicación, memoria de usuario, tareas aceptadas y E/S compatibles. Cada uno de estos controladores admite una tarjeta CompactFlash para memoria no volátil.

Fig. 2 Controlador Allen Bradley CompactLogix

6.4.2 Descripción Modular del PLC CompactLogix de Allen Bradley:

El PLC o controlador lógico programable CompactLogix L43 se compone de las siguientes partes o módulos descritos en la tabla que viene a continuación:

http://www.yuchens.com/YCSindex.html


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Controlador Lógico Programable CompactLogix

Descripción Modelo

Unidad central de proceso CompactLogix 1768-L43

Fuente de alimentación 1768-PA3

Módulo de entradas digitales 1769-IQ16F

Módulo de salidas digitales 1769-OB16P

Módulo de entradas analógicas 1769-IF4

Módulo de salidas analógicas 1769-OF2

Módulo Ethernet 1768-ENBT/A

Tabla 10. Descripción de los módulos del Controlador CompactLogix

7. Datos técnicos de los componentes de la estación Hidráulica

HYD 2800:

7.1 Componentes mecánicos:

7.1.1 Perfiles de aluminio:

Los perfiles de aluminio, permiten satisfacer todas las necesidades constructivas de la actualidad, y esto se debe a su versatilidad, y las ventajas que provienen de su peso, de su resistencia a la humedad y a los impactos, al paso del tiempo, y a los cambios bruscos de temperatura, ya que en el presente los perfiles de aluminio, se confeccionan con este material tratado para soportar en los más extremos cambios de climas.

PERFIL DE ALUMINIO

DESCRIPCIÓN

Fig. 3. Perfiles de aluminio utilizados en la estación HYD

2800

Existen tres tipos de perfiles de aluminio: • Los perfiles planos sin cavidades • Los perfiles huecos con cavidades • Los perfiles semihuecos El empleado en este caso es el perfil Hueco con cavidades. El aluminio, hace que la estructura sea resistente e inoxidable. Es fácil de manipular y moldear.


Marca Fexa

Peso: 1,680 Kg/m

Modelo Parlante cuadrado pesado

http://www.google.com.ec/url?sa=i&rct=j&q=perfil+de+alumino+&source=images&cd=&cad=rja&docid=y4w_sjM2D1vJUM&tbnid=xMxWedj2mmjRKM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.directindustry.es/prod/item-industrietechnik-gmbh/sistemas-de-perfiles-de-aluminio-13749-545104.html&ei=lQBmUeiABqKZ0QGCroBo&bvm=bv.45107431,d.dmQ&psig=AFQjCNH0NxjX6ZMGcUjxG7rCrDpdD0arEg&ust=1365725683436873


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Material Aluminio

Ejes 1, 2, 3, 4

Número de perfiles existentes en la estación 16

Dimensión Física Alto: 40 mm. Ancho: 40 mm.

Profundidad: 16 rieles de diferentes profundidades.

Tabla 11. Características del perfil de aluminio

7.1.2 Pie nivelable:

La función del pie nivelable es nivelar la estación de manera que se encuentra paralela al piso, para evitar desequilibrios en la misma al momento de producirse movimiento en el manipulador hidráulico. Su estructura es tipo rosca, y se coloca en cada pie de la mesa.

PIE NIVELABLE

DESCRIPCIÓN

Fig. 4 Pie Nivelable semejante al usado en la estación HYD 2800

Particularmente indicados para máquinas ligeras y aplicaciones con altas demandas de rentabilidad. El perno roscado de los elementos PR se monta rápidamente, quedando unido firmemente al elemento pero con la flexibilidad suficiente para compensar desniveles del suelo de hasta 4°.


Marca Airlock

Modelo: PR50

Peso: 0.032 kg

Carga máxima: 100 daN

Incluye Tornillo pie nivelable, base.

Dimensión Física: Altura (H): 23,5 mm. Diámetro: 57 mm.

Altura mínima (Hmin): 31.5 mm

Fig. 5. Dimensiones de los pies nivelables

Tabla 12. Características de los pies nivelables implementados en la estación HYD 2800

http://www.google.com.ec/url?sa=i&rct=j&q=airlock+schreper&source=images&cd=&cad=rja&docid=s-VcavXeTplVyM&tbnid=4SahgYHrsyVzaM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.directindustry.es/prod/airloc-schrepfer-ag/amortiguadores-de-vibraciones-33289-817231.html&ei=ZglmUeerOsWo4AOarID4AQ&bvm=bv.45107431,d.dmQ&psig=AFQjCNHwWt3G_AAh-ij3_pS06tY3Q5d27A&ust=1365727912128847


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7.1.3 Tornillos

Es un elemento mecánico cilíndrico con una cabeza, generalmente metálico, utilizado en la fijación temporal de unas piezas con otras, que está dotado de una caña roscada, que mediante una fuerza de torsión ejercida en su cabeza con una llave adecuada o con un destornillador, se puede introducir en un agujero roscado a su medida o atravesar las piezas y acoplarse a una tuerca.

Tabla 34. Características de los tornillos existentes en la estación HYD 2800

TORNILLOS

DESCRIPCIÓN:

Fig. 6 Tipos de tornillos.

Los tornillos se identifican de cuatro formas:

Longitud.

Diámetro.

Paso de la rosca.

Resistencia de tensión. La longitud de un tornillo es la distancia desde debajo de la cabeza del tornillo hasta el final del filete. Tornillos en pulgadas pueden venir en tamaños métricos o en pulgadas.

ESTANDARES:

DIN, ISO: Las normas DIN para el caso de los elementos de fijación indican, el tipo de elemento de fijación, así como sus características físicas en cuanto a forma.

CARACTERÍSTICAS GENERALES:

Partes: Cabeza, vástago y extremo

Tipos: DIN: Cantidad:

Tornillos cabeza cilíndrica ranurada:

85 9

Tornillos cabeza cilíndrica Phillips:

966 38

Tonillos cabeza redondeada ranurada:

964 8

Tornillos avellanado ranurado:

963 157

Tornillos avellanado Phillips:

965 70

Tornillos cabeza hexagonal:

931 14

Tornillos cabeza hexagonal interna:

6912 84

Tabla 13. Características de los tornillos existentes en la estación HYD 2800

http://www.google.com.ec/url?sa=i&rct=j&q=tornillos&source=images&cd=&cad=rja&docid=5AF3BdN3GG5ZHM&tbnid=NKbUfBDWoShQJM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.vc.ehu.es/Dtecnico/tema12_05.htm&ei=fw1mUb-fLarp0AGDjYCQCw&bvm=bv.45107431,d.dmQ&psig=AFQjCNF9Lfsqf3W0kb3Z5sQdiFNrDf7f4g&ust=1365728984181807


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7.1.4 Tuercas:

Una tuerca es una pieza con un orificio central, el cual presenta una rosca, que se utiliza para acoplar a un tornillo en forma fija o deslizante. La tuerca permite sujetar y fijar uniones de elementos desmontables. En ocasiones puede agregarse una arandela para que la unión cierre mejor y quede fija. La tuerca siempre debe tener las mismas características geométricas del tornillo con el que se acopla, por lo que está normalizada según los sistemas generales de roscas.

TUERCAS

DESCRIPCIÓN:

Fig. 7. Tipos de tuercas según la norma DIN.

Pueden constituir, junto con el correspondiente tornillo, una unión desmontable de dos o más piezas entre sí.

La designación de una tuerca incluye los siguientes datos: tipo de tuerca según su forma, designación de la rosca y norma que la define.

ESTANDARES:

DIN: Las normas DIN para el caso de los elementos de fijación indican, el tipo de elemento de fijación, así como sus características físicas en cuanto a forma.


Materiales: Acero inoxidable

Tipo: Hexagonal, autoblocante, lobular, mariposa, manivela, cuadrada.

Número de tuercas existentes en la estación: 39

Tabla 14. Características de las tuercas existentes en la estación HYD 2800.

7.1.5 Tapas de los perfiles de aluminio:

En esta se describen las características de las tapas de los perfiles de aluminio implementados en la estructura de la mesa para la estación HYD 2800:

http://www.google.com.ec/url?sa=i&rct=j&q=tuerca&source=images&cd=&cad=rja&docid=wyzPqMiSlllTTM&tbnid=WQk3b04q-HvZNM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.vc.ehu.es/Dtecnico/tema12_06.htm&ei=5xNmUbraEqKZ0QGCroBo&bvm=bv.45107431,d.dmQ&psig=AFQjCNEFcDqS_wJ6nOwVxcSDrvOmsrTezg&ust=1365730642880271


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TAPA DE PERFIL 40

DESCRIPCIÓN

Fig.8. Tapas de perfiles de aluminio

Permite la protección para accidentes con las áreas cortantes de los filos de los perfiles de aluminio, de la estructura de la mesa.

Fácil montaje.


Marca: Maytec

Modelo: Tapa 40

Clase: Perfiles Adicionales

Material: Policarbonato

Dimensión Física: Alto: 40 mm. Ancho: 40 mm.

Número de tapas existentes en la estación: 4

Tabla 15. Características de las tapas de los perfiles de aluminio existentes en la estación HYD 2800

7.1.6 Arandelas:

En esta se describen las características de las arandelas implementados en la estructura de la mesa para la estación HYD 2800.

Arandelas

DESCRIPCIÓN

Fig. 9. Tipos de arandelas

Una arandela es un disco delgado con un agujero, estas normalmente se utilizan para soportar una carga de apriete.

Entre otros usos pueden estar el de espaciador, de resorte, dispositivo indicador de precarga y como dispositivo de seguro.

Las arandelas normalmente son de metal o de plástico.


Material: Acero Inoxidable

Número de arandelas existentes en la estación: 17

Estándar: DIN: Las normas DIN para el caso de los elementos de fijación indican, el tipo de elemento de fijación, así como sus características físicas en cuanto a forma.

Tabla 16. Características de las arandelas presentes en la estación HYD 2800

http://www.google.com.ec/url?sa=i&rct=j&q=Tapas+perfiles&source=images&cd=&cad=rja&docid=fMy_IlbtXfHJ8M&tbnid=nAnQ6JT01ncPYM:&ved=0CAUQjRw&url=http://complemento-industrial.com/app/product_info.php/products_id/106&ei=qhZmUb3RGcHC4AOJs4CQAQ&bvm=bv.45107431,d.dmQ&psig=AFQjCNFwpFI_3W9xGReyOJ7ze5mPryjMYg&ust=1365731346799918

http://www.google.com.ec/url?sa=i&rct=j&q=Arandelas&source=images&cd=&cad=rja&docid=R5qDTniTEsyviM&tbnid=ndQ625Aw-GbOWM:&ved=0CAUQjRw&url=http://es.made-in-china.com/co_marink/product_Washers-Flat-Brass-Round-Hardened-Square-Spring-_hhygrsony.html&ei=eBpmUevHHoPi4APuioDQAQ&bvm=bv.45107431,d.dmQ&psig=AFQjCNHqPaPXzoC3Gm0hkDi-lHvbAADlWg&ust=1365732313984043


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7.1.7 Tapas o tableros de la mesa:

Su función es principalmente guardar interiormente los elementos como bombas, motores, válvulas y cables para dar estética a la estación, o para protegerla de intrusiones en sus elementos. En esta se describen las características de los tableros implementados en la estructura de la mesa para la estación HYD 2800:

TABLEROS

DESCRIPCIÓN:

Fig. 10. Tablero de MDF

Estos tableros son de MDF, debido a que este material no se pudre ni se carcome, además de que es un material robusto.

Un tablero MDF es un aglomerado elaborado con fibras de madera aglutinadas con resinas sintéticas mediante una fuerte presión y calor.

El término MD significa densidad media.


Material: MDF

Número de arandelas existentes en la estación: 4

Dimensiones: Grosor: 15 mm

Varios tamaños

Tabla 17. Especificaciones técnicas de los tableros existentes en la estación HYD 2800.

7.2 Componentes Neumáticos:

7.2.1 Electroválvula neumática 4/2.

Esta válvula tiene co mo función principal activar o desactivar a través de señales neumáticas al Gripper del Manipulador Hidráulico. Esta es una válvula de cuatro vías, y dos posiciones, con retorno a resorte. A estos tipos de válvulas se las puede convertir en arreglos de electroválvulas, mediante la unión de varias. Además de que tiene conectores DIN disponibles.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/f2/MDF_Sample.jpg


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Válvula solenoide 4/2

DESCRIPCIÓN:

Fig. 11. Electroválvula 4/2 Marca Humphrey.

Electroválvula 4/2 con activación solenoide y retorno a resorte.

Se pueden apilar las válvulas en vectores e electroválvulas de 2,4,6,8,12 de válvulas

Conectores DIN disponibles

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS:

Tipo: 4 Vías/2 Posiciones y Retorno Resorte

Fabricante: HUMPHREY

Simbología:

Fig. 12. Simbología de la electroválvula neumática 4/2

Activación: Directa, Solenoide simple

Puertos: 4 Puertos: IN, 2 OUT,EXH

Socket Eléctrico: HS-2L

Filtración: 40 micrones recomendado

Peso: 128 gr

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Voltaje de Operación Bobina: 24 VDC

Corriente de Operación Bobina: 167 mA

Potencia Consumida: 4.5 watts

Tiempo de Respuesta (on/off): 0.12/0.10 seg

Rango de Presión: 0 – 125 PSI

Rango Temperatura de Operación: 0°C a 50°C

DIMENSIONES [in/mm]

http://www.google.com.ec/url?sa=i&rct=j&q=electrov%C3%A1lvula+humphrey+4/2&source=images&cd=&cad=rja&docid=uegHOpx1jz2smM&tbnid=30H-V7icHvGGeM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.directindustry.es/cat/valvulas-y-electrovalvulas/electrovalvulas-neumaticas-valvulas-neumaticas-W-78-_4.html&ei=PyZmUeyONcrK0wGjkYHoDw&bvm=bv.45107431,d.dmQ&psig=AFQjCNHtJlgr60DpmU_ugwWye0_VCihePA&ust=1365735353136414

http://www.google.com.ec/url?sa=i&rct=j&q=simbolog%C3%ADa+electrov%C3%A1lvula+con+retorno+a+resorte+4/2&source=images&cd=&cad=rja&docid=E9-7xvUzv7TjnM&tbnid=5oJEgqazO98-bM:&ved=0CAUQjRw&url=http://circuitos-hidraulicos-y-neumaticos.blogspot.com/p/21-produccion-y-distribucion-del-aire.html&ei=IydmUbDWM--P0QGD0oGICA&bvm=bv.45107431,d.dmQ&psig=AFQjCNFuiYkYbqeUjREK66IZy1y9S8kCbQ&ust=1365735497919397


20

Fig. 13. Dimensiones de la electroválvula 4/2 Humphrey

Tabla 18. Datos característicos de la electroválvula Humphrey 4/2 existente en el módulo HYD 2800

7.2.2 Gripper Neumático Angular:

Las pinzas o gripper son elementos o herramientas que se utilizan para tomar un objeto, normalmente denominado como la pieza de trabajo, para sujetarlo durante el ciclo de trabajo del robot. Las herramientas que tienen por función el manejo de piezas y materiales usan diferentes configuraciones de dedos articulados, medios magnéticos o de vacío. Estos aparatos se diseñan y emplean de acuerdo a la forma en que operarán y el grado de precisión exigido, además de considerar la aplicación para la cual van a ser empleados.

Gripper angular

DESCRIPCIÓN

Fig. 14. Gripper Angular

En este caso el empleado es uno de tipo angular, donde se mantiene fijo un eje y las pinzas giran alrededor de él.

Estos aparatos se diseñan y emplean de acuerdo a la forma en que operarán y el grado de precisión exigido.


Marca: PHD

Modelo: 8420-02-001

Simbología:

Fig. 15. Símbolo de gripper angular


21


Máxima Presión de Trabajo: 145 PSI

Rango de presión para la operación: 40 PSI a 150 PSI o 2.8 bar a 10 bar

Temperatura de operación : 28°C a 82°C

Tiempo de vida: 5 millones de ciclos

Lubricación: Lubricado de fábrica para un desempeño óptimo

Tabla 19. Características del Gripper instalado en el manipulador hidráulico de la estación HYD 2800.

7.2.3 Manguera neumática:

Estas tienen como función transportar las señales neumáticas del sistema para activar o desactivar al gripper neumático instalado en el manipulador hidráulico. En esta se describen las características de la manguera neumática implementada en el sistema neumático para la estación HYD 2800.

Tabla 4. Características técnicas de la manguera de alimentación Neumática.

Manguera neumática

DESCRIPCIÓN

Fig. 66. Manguera neumática

El tipo de mangueras utilizadas en la estación son ¼ de pulgada de acople rápido

Material RISAN

Fabricado por la empresa ZEC.


Diámetro Externo (D): 4 [mm]

Diámetro Interno (d): 2.7 [mm]

Espesor: 1 [mm]

Presión de trabajo: 33 [bar]

Presión de ruptura: 132 [bar]

Curvatura (Min): 16 [mm]

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:


22

Diámetro Externo (D): Diámetro Interno (d) De Di

4 [mm] 2.7 [mm] 50 [mm] 42 [bar]

Fig. 17. Dimensiones de la manguera neumática.

Tabla 58. Características técnicas de la manguera de alimentación Neumática.

7.3 Componentes eléctricos: Los componentes eléctricos han sido divididos por zonas de la estación HYD -2800, en las cuales constan las siguientes:

7.3.1 Panel de control manual:

A través de este panel, se puede controlar, tanto al manipulador como a la prensa hidráulica, en modo manual de la estación, de manera física. Dentro de esta zona se encuentran varios componentes que se los nombrarán a continuación:

COMPONENTES ELÉCTRICOS

GABINETE ELÉCTRICO

PANEL DE CONTROL DEL GABINETE ELÉCTRICO.

PANEL DE CONTROL MANUAL.


23

7.3.1.1Potenciómetro:

Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable, en función a la variación de posición en su perilla. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie. Lo que permite la regulación dentro de un circuito. El cual para el caso de la estación HYD 2800 tiene como función variar el caudal a través de la válvula proporcional hidráulica.

Tabla 6. Características del potenciómetro.

Potenciómetro

DESCRIPCIÓN

Fig. 18. Potenciómetro con perilla.

Los potenciómetros contienen las siguientes características:

Alta linealidad en rango de 1MΩ.

Variación de resistencia eléctrica según posición.

3 terminales.

Adaptable a perilla para facilidad de uso.


Nombre Potenciómetro

Marca Bourns

Modelo 3852

Simbología

Fig. 19. Símbolo eléctrico para potenciómetro.

PANEL DE CONTROL MANUAL

POTENCIÓMETRO

INDICADORES LED

CONMUTADOR DE 2 POSICIONES.

CONMUTADOR SIMPLE

PULSADOR CON INDICADOR.

PULSADOR DE PARO DE EMERGENCIA.

LUCES PILOTO CUADRADAS.


24


Rango de Resistencia Lineal 100 Ω - 1MΩ

Tolerancia ±5% o ±10%

Temperatura de Trabajo -1 a 125°C

DIMENSIONES

Fig. 20. Dimensiones del potenciómetro implementado en el sistema eléctrico de la estación HYD 2800.

Tabla 79. Características del potenciómetro.

7.3.1.2 Indicadores LED:

Es un diodo semiconductor que emite luz. Se usan como indicadores en muchos dispositivos, y cada vez con mucha más frecuencia, ahora también en aplicaciones fuertes como la iluminación. Para nuestro caso estos diodos nos indican los estados del manipulador en cada una de sus articulaciones. Así como la selección de diferentes valores de voltaje seleccionados.

Tabla 8.Características de los diodos led del panel de control de la estación HYD 2800.

Indicadores LED

DESCRIPCIÓN

Fig. 21. Diodo led

Los diodos LED tienen las siguientes características:

Bajo consumo energético

Empaquetado T-1

LED de uso general

Larga vida y confiabilidad


Nombre: LED

Marca: Kingbright

Modelo: L-934HD


25

Simbología:

Fig. 22. Simbología eléctrica de un diodo led


Rango de Voltaje de Alimentación: 3,5 a 5 V

Corriente máxima: 25 Ma

Temperatura de Trabajo: -40 ~ 85°C

DIMENSIONES

Fig. 23. Dimensiones del diodo led

Tabla 20.Características de los diodos led del panel de control de la estación HYD 2800.

7.3.1.2 Conmutador de 2 posiciones:

Este elemento nos permite elegir tres opciones a través de una palanca, lo que nos permite la manipulación del manipulador Hidráulico, para lo cual tiene las siguientes características:

Conmutador de dos posiciones

DESCRIPCIÓN

Fig. 24. Conmutador de 2 posiciones.

Incluye palanca para uso sencillo

3 contactos 1 circuito

Caja de acero inoxidable

Roscado latón niquelado

Palanca latón cremado


26


Nombre: Conmutador

Marca: STM

Modelo: ITP22PC31

Simbología:

Fig. 25. Símbolo eléctrico para el conmutador de 2 posiciones


Voltaje Máximo de Alimentación: 220 VAC

Corriente máxima: 3 A

Diámetro agujero chasis: 6 mm

DIMENSIONES [mm]

Fig. 26. Dimensiones del conmutador de 2 posiciones

Tabla 9. Características del conmutador de 2 posiciones

7.3.1.3 Conmutador simple:

Este elemento permite solo seleccionar uno de los estados, por ejemplo o encendido y apagado, o arriba y abajo, cerrado y abierto. El conmutador de dos posiciones empleado en la estación HYD 2800

DESCRIPCIÓN

Fig. 27. Conmutador de dos posiciones.

|

Tiene las siguientes características:

Incluye palanca para uso sencillo

2 contactos 1 circuito

Caja de acero inoxidable

Roscado latón niquelado

Palanca latón cremado


Nombre: Conmutador


27

Marca: STM

Modelo: ITP22PC21

Simbología:

Fig. 28. Símbolo eléctrico del conmutador de dos posiciones.


Voltaje Máximo de Alimentación: 220 VAC


Diámetro agujero chasis: 6 mm

DIMENSIONES [mm]

Fig. 29. Dimensiones del conmutador de dos posiciones.

Tabla 21. Características del conmutador simple.

7.3.3.4 Pulsador rectangular con indicador luminoso:

El pulsador con indicador luminoso es un componente eléctrico, este componente para nuestro caso es en color verde su luz indicadora, y tiene la función de encendido del sistema colores para luces. A través de su indicador luminoso indica su estado. En esta se describen las características del pulsador con indicador luminoso implementado en el sistema eléctrico para la estación HYD 2800.

http://www.google.com.ec/url?sa=i&rct=j&q=switch+simbolog%C3%ADa&source=images&cd=&cad=rja&docid=lUG6tq9zY_nifM&tbnid=18bCMQPTBOYTwM:&ved=0CAUQjRw&url=http://electrofabsp.blogspot.com/2011/04/electronica-basica.html&ei=LBhuUfX9PIiu8AS1_oHwBA&bvm=bv.45368065,d.eWU&psig=AFQjCNFazpa6k6PbN-QsjeJkNA6-6ZULFA&ust=1366256027328834


28

Pulsador rectangular luminoso

DESCRIPCIÓN

Fig. 7. Pulsador con indicador luminoso.

Indicador luminoso de larga vida útil y bajo consumo energético. Varios colores para luces indicadoras, alarma, falla u otras señales.


Fabricante: SASSIN

Modelo: 3SA16-22FD

Símbolo:

Fig. 8. Símbolo eléctrico de un pulsador.

Color lámpara LED: Verde

Orificio Montaje: 18 mm x 24 mm

Fijación: Paneles

Material: Plástico


Voltaje Nominal 24 VDC

Temperatura de trabajo -25~55°C

DIMENSIONES (mm)

Fig. 9. Dimensiones del pulsador con indicador luminoso.

Tabla. 22. Características del pulsador con indicador luminoso instalado.

7.3.3.5 Pulsador de paro de emergencia:

Los interruptores de parada de emergencia son pulsadores necesarios en cualquier tipo de instalación industrial en razón de la seguridad, estos tienen como característica principal una función mecánica de enganchado. Los interruptores de parada de emergencia se pueden utilizar


29

también para la función de parada de emergencia según la normativa EN/ISO- 13850 y pueden activar diversas categorías de parada.

Pulsador de paro de emergencia

DESCRIPCIÓN

Fig. 10. Pulsador de paro de emergencia

Pulsador tipo hongo.

Con enclavamiento.

Cumple con el estándar EN/ISO 13850.

El estándar ISO 13850 habla sobre la función del pulsador de parada dentro del diseño de una máquina, para evitar accidentes. Seguridad en máquinas y principios de diseño.


Fabricante: Breter

Modelo: PF165MRER

Símbolo:

Fig. 11. Símbolo eléctrico de un pulsador

Orificio Montaje: 18 mm x 24 mm

Fijación : Paneles

Material: Plástico

Color: Rojo


Voltaje de alimentación : 24 VDC

Temperatura de trabajo: 25 a 55 °C

Vida eléctrica: 50000 veces

Vida mecánica: 10000 veces

Protección : IP40 (Protegido contra objetivos sólidos de diámetro de más de 1mm y sin protección contra líquidos)

DIMENSIONES (mm)

Fig. 12. Dimensiones del pulsador de emergencia.

Tabla 23. Características del pulsador de emergencia.


30

7.3.3.6 Luz piloto cuadrada:

El pulsador con indicador luminoso es un componente eléctrico, este componente para el caso de la estación HYD 2800 hay tres colores, rojo, blanco y verde.

LUZ PILOTO CUADRADA

DESCRIPCIÓN

Fig. 13. Luz piloto cuadrada

Indicador luminoso de larga vida útil y bajo consumo energético. Varios colores para luces indicadoras, alarma, falla u otras señales.


Fabricante: SASSIN

Modelo: 3SA16-FCDXD

Símbolo:

Fig. 14. Simbología de la luz piloto

Color lámpara LED: Roja/Verde/Blanca

Orificio Montaje: 18 mm X 18mm

Fijación: Paneles

Material: Plástico


Voltaje Nominal: 24 VDC

Temperatura de trabajo: -25 a 55°C

DIMENSIONES (mm)

Fig. 15. Dimensión de la luz piloto cuadrada.

Tabla 2410. Características de las luces piloto cuadradas.


31

7.3.4 Panel de control del gabinete eléctrico.

En este panel se controla a través del conmutador L de dos posiciones el encendido y el apagado de la estación en sí, y a través de la luz piloto se verifica el estado de encendido o apagado de la estación. Para esta zona se encuentran solo dos componentes eléctricos que se describen a continuación:

7.3.4.1 Luz piloto:

La función de este componente eléctrico es indicar el estado en el que se encuentra la estación, en este caso el estado de encendido o apagado de la misma. Es un indicador de color verde, a continuación se especificarán sus características:

Luz piloto

DESCRIPCIÓN

Fig. 39. Luz piloto roja y verde.

Indicador luminoso de larga vida útil y bajo consumo energético, Estructura de tuerca de sujeción de 22.5 mm Varios colores para luces indicadoras, alarma, falla u otras señales.

ESTANDARES

IEC60947-5-1: La norma IEC 60947-5-1 habla de los elementos de control y conmutación que no superan los 1000 VAC o 600 VDC.


Fabricante: SASSIN

Modelo: AD22-DS

Simbología: Referencia figura 39.

Color lámpara LED: Verde

Orificio Montaje: 22 mm

Fijación: Paneles

Material: Plástico

Grado de Protección: IP65:

El polvo no debe entrar bajo ninguna circunstancia.

No debe entrar el agua arrojada a chorro (desde cualquier ángulo) por medio de una boquilla de 6,3 mm de diámetro, a un promedio de 12,5 litros por minuto y a una presión de 30kN/m2

PANEL DE CONTROL DEL GABINETE

ELÉCTRICO.

LUZ PILOTO

CONMUTADOR L DE DOS

POSICIONES


32

durante un tiempo que no sea menor a 3 minutos y a una distancia no menor de 3 metros.


Voltaje Nominal: 220 VAC

Frecuencia: 60 Hz

Corriente Nominal: 10 A


DIMENSIONES (mm)

Fig. 40. Dimensiones Luz Piloto AD22-22DS

Tabla 25. Características de la luz piloto.

7.3.4.2 Conmutador L de dos posiciones.

La función de este componente electrónico es seleccionar el estado de encendido o apagado de todo la estación hidráulica HYD 2800. Es un conmutador tipo L, el cual tiene las siguientes características:

Conmutador L de 2 posiciones

DESCRIPCIÓN:

Fig. 41. Conmutador L de 2 posiciones.

Montaje en gabinete, dos posiciones ON/OFF.

Actuador estándar.

Gama completa de accesorios para armarios IP65.

IP65:


No debe entrar el agua arrojada a chorro (desde cualquier ángulo) por medio de una boquilla de 6,3 mm de diámetro, a un promedio de 12,5 litros por minuto y a una presión de 30kN/m2 durante un tiempo que no sea menor a 3 minutos y a una distancia no menor de 3 metros.

ESTANDARES:

IEC 947-1: La norma IEC 947-1 explica las reglas generales referentes a los Mecanismos de conmutación y control de baja tensión. La finalidad de esta norma es armonizar en todo lo posible los requisitos de rendimiento y prueba del equipo cuando la tensión nominal no sobrepasa los 1.000 VAC o 1.500 VDC.


33


Tipo: Conmutador L de dos posiciones

Fabricantes: Breter

Modelo: CEI 17-11



Voltaje máximo: 660 VAC

Cable a usar: 16 AWG

Posiciones 2

Temperatura de trabajo -25 a 55°C

DIMENSIONES [mm]

Fig. 42. Dimensiones Conmutador

Tabla 26. Características del conmutador L de dos posiciones.

7.3.5 Gabinete eléctrico:

El gabinete eléctrico contiene a todos los elementos que en si ejercen control sobre toda la estación, además de encontrarse los elementos de protección, elementos de alimentación de corriente continua y transformación. Los componentes eléctricos que contiene el gabinete eléctrico se describen a continuación:

53mm

53mm


34

7.3.5.1 Gabinete:

La función de este elemento dentro de la estación es proteger a los elementos eléctricos y electrónicos del sistema de control de la estación hidráulica, además de mantener un orden, que facilita las reparaciones y el mantenimiento.

Gabinete

DESCRIPCIÓN

Sistema de gabinetes metálicos de construcción monobloc con laterales formados de una sola pieza perfilada y doblada. Parte posterior unida a los laterales a través de perfil especial formando una zona hermética protegida. Pintados exterior e interiormente con resina de poliéster-epoxi color gris claro con placa de montaje.

ESTANDARES

GABINETE ELÉCTRICO

GABINETE.

CANALETA PLÁSTICA RANURADA.

RIEL DIN.

TRANSFORMADOR.

BORNERAS.

FUENTE 24 VDC.

RELÉ.

INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO NA.

INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO.

PORTA FUSIBLE.

DISYUNTOR.

CONTACTOR.

FUSIBLE.


35

IEC 60529:

La norma IEC 60529 clasifica los grados de protección contra la penetración de cuerpos sólidos (incluyendo partes del cuerpo como las manos y los dedos), el polvo, el contacto accidental, y el agua en las cajas eléctricas.

IEC 62262:

Se refiere a la clasificación de los grados de protección proporcionada por recintos contra impactos externos mecánicos.

IP66:


No debe entrar el agua arrojada a chorros (desde cualquier ángulo) por medio de una boquilla de 12,5 mm de diámetro, a un promedio de 100 litros por minuto y a una presión de 100kN/m2 durante no menos de 3 minutos y a una distancia que no sea menor de 3 metros.

Fig. 43. Gabinete eléctrico


Fabricante: Schneider Electric - Himel

Modelo: CRN64200-M

Material: Acero

Peso: 10.8 Kg

Pintura: Texturada Epoxi-poliester terminado en RAL7035

Nivel de Protección: IP66

DIMENSIONES [mm]

Fig. 44 Dimensiones Gabinete Eléctrico

Tabla 27. Características técnicas del gabinete eléctrico.


36

7.3.5.2 Canaleta plástica ranurada:

Este elemento nos ayuda a soportar un conjunto de cables que van de un lugar a otro, manteniendo un orden dentro del Gabinete, lo que facilita la reparación en caso de averías y el mantenimiento.

Canaleta plástica ranurada

DESCRIPCIÓN

Fig. 45. Canaleta plástica ranurada

Esta canaleta tiene las siguientes características:

Prueba de soporte de cables.

Clasificación no metálica.

Accesorios de fijación para riel.

Resistencia al calor, 650°C < 30s


Fabricante: LEGRAND

Estándares: UNE EN 50085-2.3. La norma UNE EN 50085-2-3 es relativa a los requisitos particulares para sistemas de conductos con ranuras utilizadas para el cableado interno.

Modelo: 6369 04

Material: Poliamida 6/6

Color: Gris

DIMENSIONES [mm]

Fig. 46. Dimensiones de la canaleta plástica

Tabla 28. Características de la canaleta plástica.


37

7.3.5.3 Riel DIN:

Este elemento, nos permite sostener a los dispositivos electrónicos instalados dentro del gabinete eléctrico, es decir es un soporte para el mismo. Este es un riel simétrico de 3.5cm x 32cm perforado con soporte de rieles.

Riel DIN

DESCRIPCIÓN

Fig. 47. Riel DIN

Riel simétrico de 3.5cm x 32cm perforado con soporte de rieles.

De acero Galvanizado color amarillo.

ESTANDARES

IEC 60715:

La norma IEC 60715 se refiere a las dimensiones de los elementos de mando y control de bajo voltaje. Con estandarización en montaje sobre riel para soporte de los dispositivos eléctricos en las instalaciones.


Fabricante: ZOLODA

Modelo: NS-35/P

Material: Acero

Pintura: Galvanizado amarillo

DIMENSIONES [mm]

Fig. 48. Dimensiones Riel DIN

Tabla 29. Características generales de la Riel DIN.

7.3.5.4 Transformador:

Es una máquina eléctrica basada en el acoplamiento magnético de dos bobinas, estos son utilizados principalmente para cambiar los niveles de tensión de una fuente.


38

Transformador:

DESCRIPCIÓN

Fig. 49. Transformador

Elementos basados en el acoplamiento magnético utilizados principalmente para cambiar los niveles de tensión de una fuente.

Permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia.


Nombre: Transformador Reductor con Tap Central

Símbolo:

Fig. 50. Símbolo eléctrico del transformador


Voltaje Primario: 220 VAC

Voltaje Secundario: 24 VAC

Tabla 30. Características del transformador.

7.3.5.4 Borneras:

Elementos que permiten la interconexión de cables, además de aumentar el número de terminales de un dispositivo a través de su conexión en serie.

Borneras

DESCRIPCIÓN:

Fig. 51. Borneras

Estos poseen las siguientes características:

Conector con abrazadera para tensión eléctrica.

No requiere preparación especial del cable.

Rango de cables de 26 a 12 AWG

ESTANDARES

IEC 60715:

La norma IEC 60715 se refiere a las dimensiones de los elementos de mando y control de bajo voltaje. Con estandarización en montaje sobre riel para soporte de los dispositivos eléctricos en las instalaciones.


39


Fabricante: Rockwell Automation

Modelo: Screw Connection Terminal Blocks

Material: Polyamide 6.6 y aleación de alto contenido de cobre

Rango de voltaje: 600 V AC/DC

Temperatura de trabajo: -50 a 105 °C

DIMENSIONES [mm]

Fig.52. Dimensiones de las borneras.

Tabla 31. Características de las borneras.

7.3.5.5 Fuente 24VDC:

Este elemento es una tarjeta empleada para la conversión de tensión alterna a 220 VAC a continua a 24VDC, empleada para los elementos que requieren trabajar a 24VDC.

Fuente-24VDC

DESCRIPCIÓN

Fig.53. Fuente 24 VDC

Tarjeta empleada para la conversión de tensión alterna a continua, empleada para los elementos que requieren trabajar a 24VDC.


Fabricante: ETA-USA

Modelo: ERB24SZ

Dimensiones: 97x37x159mm

CARACTERÍSTICAS DE ENTRADA

Voltaje: 100/220 VAC

Rango de Voltaje: 8 5 -132V /1 7 0 -264VAC


40

Frecuencia: 50/60Hz

Corriente Máxima: 30 A

Eficiencia (%): 86

CARACTERÍSTICAS DE SALIDA

Voltaje: 24 VDC

Corriente Máxima: 3.2 A

Eficiencia (%): 86

CARACTERÍSTICAS DEL MEDIO

Temperatura de Operación: De -10 a 50 °C (vertical)

De -10 a 40 °C (horizontal)

Temperatura de Almacenamiento: de -20 a 85 C

Humedad de Almacenamiento: 85%

DIMENSIONES [mm]

Fig. 54. Dimensiones de la fuente de 24 VDC

Tabla32. Características de la fuente de 24VDC.

7.3.5.6 Relé:

El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.


41

Relé

DESCRIPCIÓN

Fig. 55. Relé

Relé pequeño de propósito general, extenso tiempo de vida, gran versatilidad.

Funcionamiento de más de 20 000 000 ciclos de trabajo.

Montaje para rieles DIN.

ESTANDARES

IEC 60255:

La norma IEC 60255 se refiere a los relés de medida, y elementos de protección, donde se dan todas sus características de disparo, corriente etc.


Tipo: 4 Polos

Fabricante: OMRON

Modelo: MY412N

Simbología:

Fig. 56. Símbolo eléctrico del Relé.

Número de Polos: 4

Led indicador: Si

Código Socket: PYF14A-E

Vida Mecánica: DC:100 000 000 operaciones min

Vida Eléctrica: 20 000000 operaciones min.

Peso: 35 g


ESPECIFICACIONES BOBINA

Voltaje de Operación: 24 VDC

Corriente de Operación: 37.7 mA

Resistencia Bobina: 636 Ω

ESPECIFICACIONES CONTACTOS

Máximo Voltaje Conmutación: 250 VAC / 125 VDC

Máxima Corriente Conmutación: 5 A

Rango Temperatura de Operación: -25°C a 70°C

DIMENSIONES [mm]


42

Fig. 5716. Dimensiones de un relé.

Tabla 33. Características del Relé.

7.3.5.7 Interruptor Termo magnético NA:

Los interruptores termo magnéticos son dispositivos de fundamental importancia para un ejercicio fiable y se seguro de las instalaciones eléctricas y electrónicas, debido a su función de protección contra sobrecargas y cortocircuitos. La durabilidad garantizada por un número elevado de maniobras mecánicas y eléctricas.

Interruptor termo magnético NA

DESCRIPCIÓN:

Fig. 58. Interruptor termo

magnético NA ABB

Por su función de protección contra sobrecargas y cortocircuitos, los interruptores termo magnéticos son dispositivos de fundamental importancia para un ejercicio fiable y se seguro de las instalaciones.

ESTANDARES:

IEC 898 /EN 60898

La norma IEC 60898 trata las características de los interruptores de uso doméstico, los que son conocidos como interruptores para riel DIN. Los interruptores de riel DIN cubiertos por esta norma están fabricados para trabajar en circuitos de tensión alterna menor o igual a 440 V, donde el corte de la corriente se hace en aire, y cuyos valores de corriente nominal son iguales o menores a 125 A.

IEC 947/ EN 60947-2 La norma IEC 60947-2 trata sobre los Aparatos de conexión y mando de baja tensión y su parte dos habla de los Interruptores automáticos con voltajes de hasta 1000 VAC y 1500 VDC, y que solo pueden ser instalados por personal capacitado.


Tipo: Bipolar

Fabricante: ABB


43

Modelo: S271-NA

Peso: 0.290 Kg

Símbolo:

Fig. 59. Símbolo de un interruptor termo magnético.


Número de polos: 2

Corriente soportada: 10 A

Voltaje soportado: 480 VAC y 110 VDC

Frecuencia de Operación: 50/60 Hz


DIMENSIONES [mm]

Fig. 60. Dimensión del interruptor termo magnético.

Tabla 34. Características del interruptor termo magnético NA ABB.

7.3.5.7 Interruptor Termo magnético:

La función de este dispositivo es proteger de los sobre voltajes a los demás elementos de la instalación eléctrica existentes en el gabinete eléctrico. En esta se describen las características del interruptor termo magnético implementado en el sistema eléctrico para la estación HYD 2800:

Interruptor termo magnético

DESCRIPCIÓN

Debido a su función de protección contra sobrecargas y cortocircuitos.

Los interruptores termo magnéticos son dispositivos de fundamental importancia para un ejercicio fiable y se seguro de las instalaciones.


44

Durabilidad garantizada por un número elevado de maniobras mecánicas y eléctricas.

Fig. 61. interruptor termo magnético ABB S271-K2.

ESTANDARES

IEC 898 /EN 60898

La norma IEC 60898 trata las características de los interruptores de uso doméstico, los que son conocidos como interruptores para riel DIN. Los interruptores de riel DIN cubiertos por esta norma están fabricados para trabajar en circuitos de tensión alterna menor o igual a 440 V, donde el corte de la corriente se hace en aire, y cuyos valores de corriente nominal son iguales o menores a 125 A.

IEC 947/ EN 60947-2 La norma IEC 60947-2 trata sobre los Aparatos de conexión y mando de baja tensión y su parte dos habla de los Interruptores automáticos con voltajes de hasta 1000 VAC y 1500 VDC, y que solo pueden ser instalados por personal capacitado.


Fabricante: ABB

Modelo: S271 – K2

Peso: 0.125 Kg

Simbología:

Fig. 62. Símbolo del interruptor termo magnético.


Número de polos: 1

Corriente soportada: 2 A

Voltaje soportado: 480 VAC y 60 VDC

Frecuencia de Operación: 50/60 Hz


DIMENSIONES [mm]


45

Fig. 63. Dimensión del interruptor termo magnético.

Tabla 35. Características del interruptor termo magnético S271-K2 ABB.

7.3.5.8 Disyuntor:

Este dispositivo es de gran importancia dentro de una instalación eléctrica, ya que cuando hay un sobre voltaje, este actúa de manera inmediata para de esta forma evitar daño severos en los equipos de la estación.

Disyuntor Sprecher Schuh KTA - 325

DESCRIPCIÓN

Fig. 64. Disyuntor Sprecher Schuh.

Este dispositivo tiene cuatro funciones incorporadas en un sí:

Protección contra corto circuito.

Switcheo

Señalización

Protección térmica.

ESTANDARES

IEC/EN 60947- 1/2/4/5:

La norma IEC 60947-2 es parte de una serie de normas que definen la prescripción del producto eléctrico de baja Tensión.

Las reglas generales IEC 60947-1, agrupan las definiciones, las prescripciones y los tests comunes a todo el material eléctrico industrial en baja tensión.

La norma IEC 60947-4 se aplica a una lista equipos que tiene como están destinados a ser conectados a los circuitos en los que la tensión nominal no exceda de 1.000 VAC o 1 500 VDC.

La norma IEC 60947-5, se refiere a los equipos de conmutación de baja tensión.


Tipo: Disipador Térmico Sobrecarga/Control Motores

Fabricante: Sprecher+ Schuh

Modelo: KTA 3-25 – 6.3 A


46

Peso: 0.290 Kg

Simbología:

Fig. 65. Simbología Disyuntor.

Capacidad de Cables: 16 AWG Cable rígido

Polos: 3

Voltaje Máximo: 660 VAC

Corriente Máxima (liberación térmica): 4 - 6.3 A

Corriente de operación (liberación magnética):

69 A

Tiempo de vida mecánico: 50000 operaciones

Tiempo de vida eléctrico: 50000 operaciones

Tipo de protección: IP20:

El agua entrará en el equipamiento.

El elemento que debe utilizarse para la prueba (esfera de 12,5 mm de diámetro) no debe llegar a entrar por completo.

Temperatura de trabajo: -22 a 60 oC

DIMENSIONES [mm]

Fig. 66. Dimensiones del disyuntor Sprecher Schuh.

Tabla 36. Característica general del disyuntor.

7.3.5.9 Contactor:

Este dispositivo nos permite manejar cargas de elevada potencia a través de señales pequeñas de control, este dispositivo presenta las siguientes características:


47

Contactor

DESCRIPCIÓN

Fig. 67. Contactor Sprecher Schuh.

Este contactor cuenta con las siguientes características:

Calidad comercial de rendimiento para motores de hasta 5 HP

Diseño compacto

Realiza más de 700,000 operaciones eléctricas y 10,000,000 de operaciones mecánicas.

ESTANDARES

IEC/EN 60947-1

Las reglas generales IEC 60947-1, agrupan las definiciones, las prescripciones y los tests comunes a todo el material eléctrico industrial en baja tensión.


Tipo: Contactor

Fabricantes: Sprecher Schuh

Modelo: CA4-5c 10

Peso: 0.16Kg


Voltaje alimentación de bobina: 24 VDC

Cable a usar: 14 AWG

Polos: 3+1 auxiliar


Tipo de protección: IP2LX:

El elemento que debe utilizarse para la prueba (esfera de 12,5 mm de diámetro) no debe llegar a entrar por completo.

DIMENSIONES [mm]


48

Fig. 68. Dimensiones del contactor Sprecher Schuh.

Tabla 37. Características del contactor Sprecher Schuh.

7.3.5.10 Porta fusibles:

Este elemento ayuda a incorporar al fusible dentro del circuito de protección para los demás elementos, las especificaciones del porta fusible depende del fusible a utilizar, para nuestro caso estas son las características del porta fusibles:

Porta fusible

DESCRIPCIÓN:

Fig. 69. Porta fusible Hager L 501.

Protección y control de circuitos ante sobrecargas y corto-circuitos sistemas de distribución eléctrica industrial y comercial, a través de la incorporación de un fusible al circuito.

ESTANDARES:

IEC 60269-2:

La norma IEC 60290 habla de Fusibles de baja tensión, y la norma IEC 60290-2 proporciona fusibles para su uso por personas autorizadas, estos son generalmente diseñados para ser utilizados en instalaciones donde los fusibles son accesibles y pueden ser sustituidos por, sólo las personas autorizadas.


Tipo: Porta fusible de 1 fase

Fabricante: HAGER

Número de polos: 1

Modelo: L 501


49

Simbología:

Fig. 70. Simbología de un porta fusible.

Fusible Cartucho: 10.3 x 38 mm

Capacidad de Cables: 16 AWG Cable Rígido 10 AWG Cable Flexible

Peso: 0.060 Kg

Tamaño máximo del fusible: 14 x 51mm



Corriente Máxima: 32 A

Factor de Fusión: Clase Q1

Corriente nominal del cartucho fusible: 2; 4; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32 A

DIMENSIONES [mm]

Fig. 71. Dimensiones del porta fusible Hager L501.

Tabla 38. Características de los porta fusibles.

7.3.5.11 Fusible:

Este elemento es de suma importancia, ya que ayuda a proteger al circuito eléctrico con todos sus componentes ante cortocircuitos, a continuación se describen las características:


50

Fusible

DESCRIPCIÓN:

Fig. 72. Fusible.

Protección y control de circuitos ante corto-circuitos.

Fusible cerámico.

ESTANDARES:

IEC/EN 60269 - 2 :

La norma IEC 60290 habla de Fusibles de baja tensión, y la norma IEC 60290-2 proporciona fusibles para su uso por personas autorizadas, estos son generalmente diseñados para ser utilizados en instalaciones donde los fusibles son accesibles y pueden ser sustituidos por, sólo las personas autorizadas.


Tipo Cartucho Fusible

Fabricantes: CHNT

Modelo: RT14-20

Tamaño Fusible: 10 mm x 38 mm

Material : Cerámico

Uso: Propósito General

Peso: 0.009 g

Simbología: Referencia a la figura 71.



Corriente máx: 2 A

Corriente de Ruptura: 120 KA

DIMENSIONES [mm]

Fig. 73. Dimensiones del Fusible RT14 - 20.

Tabla 39. Características de los fusibles.


51

7.4 Componentes hidráulicos: Para el análisis de los componentes hidráulicos de la estación HYD 2800, se han tomado diferentes zonas para poder dividirlos, las cuales son:

7.4.1 Sistema de alimentación hidráulica:

En esta zona del sistema, se describen los componentes hidráulicos que tienen como objetivo hacer circular el aceite por todo el sistema hidráulico, este es el centro del sistema hidráulico, a continuación se describirán los elementos contenidos en la zona:

COMPONENTES HIDRÁULICOS.

SISTEMA DE ALIMENTACIÓN HIDRÁULICA.

PRENSA HIDRÁULICA.

SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA.


SISTEMA DE ALIMENTACIÓN HIDRÁULICA.

TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE ACEITE.

BOMBA HIDRÁULICA

MOTOR ELÉCTRICO

INDICADOR DE NIVEL DE ACEITE.

TAPA DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE ACEITE.

MANÓMETRO.

FILTRO.

RESPIRADERO Y TAPA.


52

7.4.1.1 Tanque de almacenamiento de aceite:

Este elemento es el reservorio que contiene el aceite que va a circular por todo el sistema hidráulico, es el lugar de donde la bomba va a tomar el aceite y a la vez donde va a regresar el aceite.

Tabla 40. Características del tanque o reservorio de aceite.

Tanque de aceite

DESCRIPCIÓN:

Fig. 74. Tanque o reservorio de aceite.

presenta las siguientes características:

Tanque de aceite para unidades hidráulicas.

Fabricado en aluminio fundido a presión.

Cubierta en chapa de acero.

Capacidad nominal de 10 dm3, corresponde a 3 / 4 del total capacidad.


Tipo: Tanque de aceite

Fabricantes: OMT

Modelo: CP10

Simbología:

Fig. 77. Simbología de un tanque o reservorio de aceite.


Material: Aluminio fundido

Capacidad: 10 dm3

DIMENSIONES [mm]


53

Fig. 78. Dimensiones del tanque o reservorio de aceite.

Tabla 40. Características del tanque o reservorio de aceite.

7.4.1.2 Motor eléctrico:

Este dispositivo es el que transmite su movimiento rotatorio a la bomba para hacerla funcionar, y que este empiece a distribuir aceite por todo el sistema, a continuación se detalla algunas características:

Motor eléctrico

DESCRIPCIÓN:

Fig. 79. Motor jaula de ardilla.

Para esto este dispositivo tiene las siguientes características:

Motor jaula de ardilla

Motor de alimentación bifásica 220 VAC;

Potencia: 1 HP

1500 RPM


Tipo: Motor eléctrico jaula de ardilla

Fabricantes: Life Electric

Modelo: RHE4


54

Simbología:

Fig. 80. Simbología del motor.


Tipo de alimentación: Bifásica

Voltaje de alimentación nominal: 220 VAC

Corriente de arranque: 3.8 A

Potencia del motor: 1 HP

Revoluciones del motor: 1500 RPM

Tabla 41. Características del motor eléctrico.

7.4.1.3 Indicador de nivel de aceite:

La función de este componente hidráulico es permitir la verificación del nivel de aceite en el reservorio de aceite, con el fin de evitar que cuando este se encuentre en un nivel de aceite muy bajo, se pueda dañar la bomba, a continuación se presentarán las características del mismo:

Indicador de nivel de aceite

DESCRIPCIÓN

Fig. 81. Indicador de nivel de aceite.

Indicador del nivel de aceite del tanque de almacenamiento para lectura directa.

Compatible con fluidos a base de petróleo.


Tipo: Indicador de nivel analógico de 10mm

Fabricante: UCC

Modelo: UC-FL-111


Presión máx: 300 bar

Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral y a base de petróleo

Indicador: Alcohol rojo

Termómetro: 30~60°C


55

Material: Polietileno de alto impacto, sin contenido de aluminio

DIMENSIONES [mm]

Fig. 82. Dimensiones del indicador de nivel de aceite.

Tabla 42. Características del indicador de nivel de aceite.

7.4.1.4 Tapa del tanque de almacenamiento de aceite:

Este componente hidráulico nos sirve para mantener al aceite bajo dentro del reservorio, sin que se desparrame cuando exista retorno del mismo hacia el reservorio de aceite, a continuación se describirán las características del mismo:

Tapa del tanque de almacenamiento de aceite

DESCRIPCIÓN

Tapa especial para tanque CP10 que permite el montaje rápido de accesorios para una unidad de aprovisionamiento de bombeo.

Fabricado en aluminio fundido a presión.

Cubierta en chapa de acero.

Fig. 83. Tapa y accesorios para el tanque CP10.


Tipo: Cubierta de tanque

Fabricantes: OMT

Modelo: CP10 MC160

DIMENSIONES [mm]


56

Fig. 84. Dimensiones de la tapa para el tanque CP10.

Tabla 43. Características de la tapa del tanque de almacenamiento de aceite.

7.4.1.5 Manómetro:

Este componente hidráulico permite verificar, el nivel de presión existente dentro del tanque, es un medidor analógico, es de gran utilidad ya que a través de este se verifica el estado del tanque de almacenamiento de aceite, a continuación se detallarán las características del mismo:

Manómetro

DESCRIPCIÓN

Fig. 85. Manómetro.

Medidor de presión de lectura analógica.

Utilizado para monitorear la presión del reservorio de aceite.


Tipo: Medidor de presión

Fabricantes: OMT

Modelo: MAR-100


Fondo de escala: 100 bar

Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral.



57

Tabla 44. Características del manómetro.

7.4.1.6 Filtro para aceite:

Este elemento hidráulico es de gran importancia para el sistema de alimentación hidráulica, ya que sirve para filtrar al aceite de pequeñas impurezas que puedan afectar, a los componentes de distribución hidráulica como electroválvulas, y a los actuadores como cilindros. A continuación se detallarán sus características:

Filtro

DESCRIPCIÓN:

Fig. 87. Filtro para aceite.

Filtro para acondicionamiento de aceite al sistema hidráulico.

Tubería de media pulgada de diámetro.


Tipo: Filtro de succión

Fabricantes: UCC

Modelo: UCSE1319

Tubería: 17.7 mm de diámetro


Peso: 0.630 Kg

DIMENSIONES [mm]

Fig. 86. Dimensiones del manómetro.


58

Símbolo:

Fig. 88. Símbolo de un filtro hidráulico.

Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral y aceites sintéticos


Flujo nominal: 11.25 l/min

DIMENSIONES [mm]

A= 48mm B=35mm C=52mm D=66m E=27mm F=41mm

Fig. 89. Dimensiones del filtro hidráulico.

Tabla 45. Características del filtro de aceite.

7.4.1.7 Respiradero y tapa:

Este componente hidráulico cumple la misma función que un filtro hidráulico, ya que filtra al aceite cuando lo ingresamos al depósito, evitando que este se mezcle con partículas ajenas, que posteriormente podrían producir problemas. A continuación se describen sus características:

Respiradero y tapa

DESCRIPCIÓN

Fig. 90. Dimensiones del filtro hidráulico.

Filtro de aceite con tapa del respiradero de aire.

Permiten el fácil llenado en la instalación sin introducir partículas ajenas al tanque.

Filtra y limpia el aire del tanque cuando existen variaciones de flujo.


Tipo: Respiradero y tapa de tanque hidráulico

Fabricante: OMT


59

Modelo: TR-1


Simbología:

Fig. 91. Simbología del respiradero.

Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral y aceites sintéticos


DIMENSIONES [mm]

A= 48mm B=35mm C=52mm D=66m E=27mm

Fig. 92. Dimensiones del respiradero.

Tabla 46. Características del respiradero y tapa.

7.4.2 Prensa hidráulica:

Esta zona se compone básicamente de un solo elemento. En esta zona es donde se ejerce presión sobre el objeto ingresado dentro de la estación, para cumplir con procesos de estampado o sellado, o prensado. A continuación se detallará el elemento perteneciente a esta zona:

7.4.2.1 Cilíndro Hidráulico:

Este componente hidráulico ejerce presión sobre el objeto que esta puesto bajo el, para posteriormente ejercer una fuerza y consigo una presión, para a la vez realizar un proceso de estampado, sellado o prensado. A continuación se determinarán sus características:

PRENSA HIDRÁULICA.

CILÍNDRO HIDRÁULICO.


60

Cilindro hidráulico

DESCRIPCIÓN

Fig. 93. Cilindro hidráulico.

Cilindro hidráulico disponible para varios tipos de montura, incluye accesorios para el montaje.

Robusto, compacto y largo tiempo de vida.

Cilindro de doble efecto.


Tipo: Cilindro hidráulico doble efecto 7/8’’

Fabricantes: Clippard Minimatic

Modelo: 7D-E

Simbología:

Fig. 94. Símbolo de un Cilindro hidráulico doble efecto.


Presión máx: 2000 psi

Ángulo de rotación: 90°

Volumen de flujo nominal: 100 l/min


Temperatura de trabajo: 30 a 230°C

DIMENSIONES [mm]

Fig. 95. Dimensiones del cilindro hidráulico doble efecto.

Tabla 47. Características del cilindro hidráulico.

7.4.3 Sistema de distribución hidráulica:

Este es una de las zonas más importantes de todo el sistema hidráulico, ya que permite la circulación de las señales hidráulicas dentro del sistema de alimentación hidráulico, además a través de este se


61

alimenta al manipulador para que este pueda ejercer los movimientos que se le impongan. Dentro de esta zona se encuentran los siguientes componentes:

7.4.3.1 Válvula de escape:

La funcionalidad de este componente hidráulico es aliviar al sistema de la presión, es decir ayuda a mantener la presión del sistema en un cierto valor, a través de liberación de la misma. A continuación se describirán sus características:

Válvula de escape

DESCRIPCIÓN:

Fig. 96. Válvula de escape.

Válvulas de alivio de asiento operado directo.

Se utilizan para limitar la presión en un sistema hidráulico.


Simbología:

Fig. 97. Símbolo hidráulico de una válvula de escape.

SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA.

VÁLVULA DE ESCAPE.

ELECTROVÁLVULA PROPORCIONAL.

VÁLVULA CHECK.

ELECTROVÁLVULA REGULADORA DE PRESIÓN.

ELECTROVÁLVULA HIDRÁULICA 4/3.

ACOPLE DE SALIDA RÁPIDA DE PRESIÓN.

MANGUERA HIDRÁULICA.


62

CARACTERÍSTICAS HIDRAULICAS:

Fluido: Aceite mineral

Máxima presión de operación: Port P 400 Port T 315

Máxima clasificación de flujo: 12.5 (L/min)

Temperatura del fluido (°C): -30 a 80 °C

Rango de viscosidad del fluido (mm2/s): 10 a 800

Nivel de limpieza de los fluidos: ISO 19/17/14

Tabla 48. Características de la válvula de escape.

7.4.3.2 Electroválvula proporcional:

Esta válvula ayuda a controlar el caudal existente en la línea mediante la reducción del área. Para esto esta cuenta con las siguientes características:

Electroválvula proporcional

DESCRIPCIÓN

Fig. 98. Electroválvula proporcional

Control de caudal mediante reducción de área de paso de fluidos.

Válvula con control proporcional.

Apta para fluidos a base de aceite mineral.


Tipo: Válvula proporcional

Fabricantes: Wandfluh

Modelo: MSM 9/82562 GRFY O45 F20 B01


Operación: Solenoide proporcional

Señal de control: Voltaje


Rango de voltaje de entrada: 0 a 24 VDC

Volumen de flujo nominal: 12.5 l/min


Temperatura de trabajo: -20 ~ 50°C

Peso: 0.81 Kg

DIMENSIONES [mm]


63

Fig. 99. Dimensiones de la electroválvula proporcional.

Tabla 49. Características de la electroválvula proporcional.

7.4.3.3 Válvula check:

Este componente hidráulico, permite el fluido del aceite en el sistema hidráulico, en un solo sentido, evitando que el aceite se regrese por donde viene. A continuación se detallarán las características del mismo:

Válvula check

DESCRIPCIÓN

Fig. 100. Válvula check.

Válvula sin retorno tipo sándwich NG3 Mini-con piloto hidráulico.

Las válvulas permiten un flujo libre en una dirección y se bloquea en la dirección opuesta.


Tamaño nominal: NG3 Mini-acc Wandfluh estándar

Construcción: Tipo Sandwich

Montaje: Montaje de 3 agujeros para tornillos de cabeza hexagonal M4 o pernos M4

Conexiones: Placas de conexión Multi-estación de la brida sobre placa Sistema longitudinal de apilamiento

Temperatura ambiente: -20 ... +50 ° C

Posición de montaje: Cualquiera

Par de fijación : 2,8 Nm de par (calidad 8.8)


64

Peso: 0,56 kg

Simbología:

Fig. 101. Simbología para las válvulas check.

CARACTERÍSTICAS HIDRAULICAS:

Fluido: Aceite mineral

Rango de viscosidad: 12 mm2/s…320 mm2/s

Temperatura del fluido: -20…+70°C

Pico de presión: pmax= 315 bar

Volumen de flujo máximo: Qmax = 8 l/min

DIMENSIONES [mm]:

Fig. 102. Dimensión para la válvula check.

Tabla 50. Características de la válvula check.

7.4.3.4 Electroválvula reguladora de presión:

La función de este componente hidráulico es la de reducir o mantener a la presión dentro de la línea hidráulica, para que el sistema hidráulico se mantenga bajo las condiciones deseadas. A continuación se detallan las características del mismo:


65

Electroválvula reguladora de presión

DESCRIPCIÓN

Fig. 103. Electroválvula reguladora de presión.

Válvula reguladora de presión operada por solenoide.

Baja histéresis y buena resolución.


Tipo: Electroválvula reguladora de presión

Fabricante: Wandfluh

Modelo: M18x1,5


Símbolo:

Fig. 104. Simbología para una válvula reguladora de presión.




Peso: 0,25 Kg





DIMENSIONES [mm]


66

Fig. 105. Dimensiones para la válvula reguladora de presión.

Tabla 51. Características de la electroválvula reguladora de presión.

7.4.3.5 Electroválvula hidráulica 4/3:

La función de este componente hidráulico es permitir el paso o no del fluido, para nuestro caso el paso de fluido hacia los actuadores del manipulador. A continuación se describen las características del mismo:

Electroválvula hidráulica 4/3

DESCRIPCIÓN

Fig. 106. Electroválvula hidráulica 4/3

Operación mediante solenoide.

Empleadas principalmente para opera cilindros y motores hidráulicos.

Adecuadas para el uso en ambientes industriales hostiles, industria química, petrolera o minera.


Tipo: Válvula operada con solenoide 4/3 vías

Fabricantes: Wandfluh

Modelo: NG10









Peso: 3.6 Kg


67

DIMENSIONES [mm]

Fig. 107. Electroválvula hidráulica 4/3

Tabla 52. Características de la electroválvula hidráulica 4/3.

7.4.3.6 Acople de salida rápida de presión.

Este componente hidráulico permite la unión de la manguera hidráulica con las válvulas, y es de gran importancia debido a que gracias a este se aseguran los elementos de conexión hidráulica, y se evitan fugas de aceite. A continuación se presentan las características del mismo:

Acople de salida rápida de presión

DESCRIPCIÓN

Fig. 108. Acople de salida rápida de presión.

Permite el acoplamiento con la presión estática y residual, a la presión de operación con anillo de seguridad.

Con el fin de lograr la protección contra la corrosión mejor posible, el tapón de acero pasivado y sellado después de la galvanización.


Tipo: Acople rápido de presión

Fabricantes: Rectus TEMA

Modelo: IB series


Material: Acero




Tabla 53. Características del acople de salida rápida de presión.


68

7.4.3.7 Manguera Hidráulica:

Este es uno de los componentes principales dentro del sistema de alimentación, ya que a través de él pasa el fluido, en este caso es el aceite, con el objetivo de alimentar en todo el sistema en sí. A continuación se describen las características del mismo:

Manguera hidráulica

DESCRIPCIÓN:

Fig. 109. Manguera Hidráulica.

Construida de tubo de termoplástico y reforzado con poliéster y una cubierta de poliuretano.

Empleado para sistemas hidráulicos con petróleo, sistemas hidráulicos de agua, combustibles y sistemas de lubricación.

Resistente al fuego.


Tipo: Manguera hidráulica

Fabricante: Aeroquip – Polyon

Modelo: FC 273-03

Sistema: Imperial


Diámetro interno: 0.19 ‘’

Diámetro externo: 0.44 ‘’

Presión máx: 3000 psi/200bar

Peso por pie: 0.06 lbs


Temperatura de trabajo: -65 a 200°F

Tabla 54. Características de la manguera hidráulica.

7.4.4 Manipulador Hidráulico:

En esta zona se encuentra la estructura mecánica – hidráulica que realiza los movimientos, para entrada de piezas a la estación HYD 2800 y salida de las mismas desde la estación hacia el sistema de transporte, este se compone de varios elementos mecánicos e hidráulicos, siendo los hidráulicos los responsables de generar el movimiento del robot en sus diferentes ejes. A continuación se detallan los elementos hidráulicos del manipulador:


ACTUADOR HIDRÁULICO.


69

7.4.4.1 Actuadores hidráulicos:

Estos componentes hidráulicos son los encargados de realizar el movimiento del manipulador hidráulico, los cuales se encuentran en cada una de las articulaciones del robot. A continuación se describirán las características del mismo:

Actuador hidráulico

DESCRIPCIÓN

Fig. 110. Actuador Hidráulico.

Actuador rotativo hidráulico para aplicaciones de robótica con acople mecánico para movimiento rotacional (multiposición).

Varias configuraciones disponibles. (uno dos ejes)


Tipo: Actuador hidráulico

Fabricantes: Phd Inc.

Modelo: R21H 3090-P-A1-M (doble eje) R21H-1090-P-M (doble eje)

R11H-3080-P-M (un eje) R11H-3180-P-M

Sistema: Imperial

Simbología:

Fig. 111. Símbolo del actuador Hidráulico 180°.


Operación: Control en ambas direcciones control proporcional


Presión máx: 1500 psi/100bar

Ángulo de rotación: 90°





70

DIMENSIONES [mm]

Fig. 112. Dimensiones del Actuador Hidráulico.

Tabla 55. Características del actuador hidráulico.

8 CONCLUSIONES:

Se definió dentro del proceso de mecanizado los diferentes tipos de válvulas, tanto neumáticas

como hidráulicas, sus dimensiones y como es su intervención dentro de la estación.

Se determinó la importancia del realizar un proceso de mecanizado dentro de la estación, y esto se debe a que es la única forma de saber con certeza cada uno de los componentes de nuestra estación, esto nos da un conocimiento plus para poder controlar de mejor manera a la estación a la que tenemos a cargo.

Se aprendió a definir los diferentes tipos de tornillos, tuercas, mangueras, etc. existentes dentro de la estructura de la estación, definiendo su funcionalidad dentro de la estructura en sí.

Se determinó las ventajas que tiene usar MDF como madera para los tableros de la mesa, y el uso fuerte de aluminio en casi toda la estructura, y lo que se determinó es que la principal de las ventajas es el peso de los materiales así como su tiempo de vida, y oxidación.

9 REFERENCIAS.

[1] ACTUALIZACIÓN DE TECNOLOGÍA A LA ESTACIÓN HIDRÁULICA HYD – 2800 DEL C.I.M.

2000 A LA PLATAFORMA COMPACTLOGIX DE ALLEN BRADLEY - FRANKLIN AVELLÁN G. -

ANDRÉS MENDOZA


CARRERA DE INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA Y AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL

AÑO 2006

[2] DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL Y ADQUISICIÓN DE DATOS

POR PUERTO USB PARA EL ROBOT HIDRÁULICO HYD-2800 - NIKOLAI ALEXANDER BANDA

POMA


71


CARRERA DE INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA Y AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL

AÑO 2010.

[3] SAER, “La norma IEC 60947-2”, recuperado de:

http://www.saervenca.com/descargas/uploads/Norma%20IEC%2060947-2.pdf.

[4] National Electrical Manufacturers Association, (2004), “ANSI/IEC 60529”, recuperado

de: http://www.nema.org/Standards/ComplimentaryDocuments/ANSI-IEC-60529.pdf.

[5] IEC, (2002), “Estándar internacional IEC 62262”, recuperado de:

http://webstore.iec.ch/preview/info_iec62262%7Bed1.0%7Db.pdf.

[6] SCAME, (2012), “Normas técnicas”, recuperado de:

http://www.scame.com/es/infotec/norme/scheda.asp?IDKey=IEC60715.

[7] SIEMENS, (2001), “Selección de un interruptor termo magnético", recuperado de:

http://www.control-technics.com.ar/pdf/APL_Interruptores_Termomagneticos_A.pdf.

[8] IEC, (2006), “Estándar internacional IEC 60269”, recuperado de:

http://webstore.iec.ch/preview/info_iec60269-1%7Bed4.0%7Den_d.pdf.

[9] HELLERMANTYTON, “Definición y Tabla del Grado de Protección (IP), acorde a DIN EN

IEC 60529”, recuperado de:

http://www.hellermanntyton.es/site/binaries/content/assets/downloads/es/el-

catalogo-2011---2012/ht_es_chapter7.2.pdf.


72

INDICE 1. TEMA: .......................................................................................................................................... 1

2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: ............................................................................................. 1

3. OBJETIVOS: .................................................................................................................................. 1

3.1 Objetivo principal: .................................................................................................................... 1

3.2 Objetivos específicos: ............................................................................................................... 1

4. IMPORTANCIA ............................................................................................................................. 1

5. IMPORTANCIA: ............................................................................................................................ 2

6. DESARROLLO: .............................................................................................................................. 2

6.1 Descripción de la estación HYD 2800: ...................................................................................... 2

6.2 Sistemas de alimentación: ....................................................................................................... 4

6.2.1 Sistema de alimentación eléctrica: .................................................................................... 4

6.2.2 Sistema de alimentación neumática: ................................................................................. 8

6.2.3 Sistema de alimentación Hidráulica: .................................................................................. 8

6.3 Componentes de la estación hidráulica HYD 2800: ................................................................. 9

6.3.1 Componentes mecánicos: .................................................................................................. 9

6.3.2 Componentes eléctricos: .................................................................................................. 10

6.3.3 Componentes neumáticos: .............................................................................................. 11

6.3.4 Componentes Hidráulicos: ............................................................................................... 11

6.4 Controlador Lógico Programable: .......................................................................................... 12

6.4.1 CompactLogix: .................................................................................................................. 12

6.4.2 Descripción Modular del PLC CompactLogix de Allen Bradley: ....................................... 12

7. Datos técnicos de los componentes de la estación Hidráulica HYD 2800: ............................... 13

7.1 Componentes mecánicos: ...................................................................................................... 13

7.1.1 Perfiles de aluminio: ......................................................................................................... 13

7.1.2 Pie nivelable: .................................................................................................................... 14

7.1.3 Tornillos ............................................................................................................................ 15

7.1.4 Tuercas: ............................................................................................................................ 16

7.1.5 Tapas de los perfiles de aluminio: .................................................................................... 16

7.1.6 Arandelas:......................................................................................................................... 17

7.1.7 Tapas o tableros de la mesa: ............................................................................................ 18


73

7.2 Componentes Neumáticos: .................................................................................................... 18

7.2.1 Electroválvula neumática 4/2. .......................................................................................... 18

7.2.2 Gripper Neumático Angular: ............................................................................................ 20

7.2.3 Manguera neumática: ...................................................................................................... 21

7.3 Componentes eléctricos ................................................................................................... 22

7.3.1 Panel de control manual: ................................................................................................. 22

7.3.1.1Potenciómetro: .......................................................................................................... 23

7.3.1.2 Indicadores LED: ........................................................................................................ 24

7.3.1.2 Conmutador de 2 posiciones: ................................................................................... 25

7.3.1.3 Conmutador simple: ...................................................................................................... 26

7.3.3.4 Pulsador rectangular con indicador luminoso: ......................................................... 27

7.3.3.5 Pulsador de paro de emergencia: ............................................................................. 28

7.3.3.6 Luz piloto cuadrada: .................................................................................................. 30

7.3.4 Panel de control del gabinete eléctrico. ................................................................... 31

7.3.4.1 Luz piloto: .................................................................................................................. 31

7.3.4.2 Conmutador L de dos posiciones. ............................................................................. 32

7.3.5 Gabinete eléctrico: ........................................................................................................... 33

7.3.5.1 Gabinete: ................................................................................................................... 34

7.3.5.2 Canaleta plástica ranurada: ....................................................................................... 36

7.3.5.3 Riel DIN: ..................................................................................................................... 37

7.3.5.4 Transformador: ......................................................................................................... 37

7.3.5.4 Borneras: ............................................................................................................... 38

7.3.5.5 Fuente 24VDC: ........................................................................................................... 39

7.3.5.6 Relé: ........................................................................................................................... 40

7.3.5.7 Interruptor Termo magnético NA: ............................................................................ 42

7.3.5.7 Interruptor Termo magnético: .................................................................................. 43

7.3.5.8 Disyuntor: .................................................................................................................. 45

7.3.5.9 Contactor: .................................................................................................................. 46

7.3.5.10 Porta fusibles: .......................................................................................................... 48

7.3.5.11 Fusible: .................................................................................................................... 49

7.4 Componentes hidráulicos:...................................................................................................... 51


74

7.4.1 Sistema de alimentación hidráulica: ................................................................................ 51

7.4.1.1 Tanque de almacenamiento de aceite: ..................................................................... 52

7.4.1.2 Motor eléctrico: ........................................................................................................ 53

7.4.1.3 Indicador de nivel de aceite: ..................................................................................... 54

7.4.1.4 Tapa del tanque de almacenamiento de aceite: ....................................................... 55

7.4.1.5 Manómetro: .............................................................................................................. 56

7.4.1.6 Filtro para aceite: ...................................................................................................... 57

7.4.1.7 Respiradero y tapa: ................................................................................................... 58

7.4.2 Prensa hidráulica: ............................................................................................................. 59

7.4.2.1 Cilíndro Hidráulico: .................................................................................................... 59

7.4.3 Sistema de distribución hidráulica: .................................................................................. 60

7.4.3.1 Válvula de escape: ..................................................................................................... 61

7.4.3.2 Electroválvula proporcional: ..................................................................................... 62

7.4.3.3 Válvula check: ............................................................................................................ 63

7.4.3.4 Electroválvula reguladora de presión: ...................................................................... 64

7.4.3.5 Electroválvula hidráulica 4/3: .................................................................................... 66

7.4.3.6 Acople de salida rápida de presión. .......................................................................... 67

Acople de salida rápida de presión ...................................................................................... 67

7.4.3.7 Manguera Hidráulica: ................................................................................................ 68

7.4.4 Manipulador Hidráulico: .................................................................................................. 68

7.4.4.1 Actuadores hidráulicos: ............................................................................................ 69

8 CONCLUSIONES: ........................................................................................................................ 70

9 REFERENCIAS. ............................................................................................................................ 70

Mecanizado Flavio Cruz Jumbo

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