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Simbologa de Hidrulica y Neumtica (Marzo 2015)

Garrido. D. Isauro, DIE - ITSSNP

ResumenEn esta prctica se realiz para observar y digitalizar los diferentes tipos de simbologa de sistemas hidrulicos y neumticos que existen en cada tabla, as como el material con el que cuenta la unidad de prcticas.

ndice de trminos Cilindro, Compresor, Hidrulica, Neumtica, Simbologa, Vlvula.

IntroduccinEN este documento existe la informacin sobre la prctica de simbologa hidrulica y neumtica as como lo importante que son estas debido a su amplia aplicacin.El aire comprimido es una de las formas de energas ms antiguas que conoce el hombre y aprovecha para reforzar sus recursos fsicos.La industria ha aportado innovaciones para mejorar sus procesos. Una de las grandes mejoras fue la aplicacin de la Hidrulica y la Neumtica [1]. A nivel internacional la norma ISO 1219 1 e ISO 1219 2, que se ha adoptado en Espaa como la norma UNE-101 149 86, se encarga de representar los smbolos que se deben utilizar en los esquemas neumticos e hidrulicos.Existen varios sistemas y convenciones relativos a los smbolos, utilizados por todo el mundo, y oficialmente reconocidos mediante figuras estndar. El ms comn es ISO1219-1.Dicha situacin tambin tiene lugar cuando se desarrollaron nuevos productos de SMC para los cuales no existe ningn smbolo ISO a JIS. En tal situacin, o bien se usa un smbolo compuesto indicando un circuito representativo o bien SMC modifica el smbolo estndar que ms se parece. Las vlvulas de regulacin y control, se nombran y representan con arreglo a su constitucin, de manera que se indica en primer lugar el nmero de vas (orificios de entrada o salida) y a continuacin el nmero de posiciones.Es de suma importancia el conocimiento de dichos actuadores, ya que esto nos permitir realizar la seleccin ms adecuada a nuestras necesidades. No obstante, no podemos olvidar que la neumtica es un campo en evolucin constante por lo que este mdulo slo pretende ser un compendio de los actuadores clsicos ms usuales.Desarrollo de la PrcticaIniciando se realiz la observacin detallada en general la simbologa en cada uno de los laboratorios y diferenciar que smbolos son hidrulicos y neumticos.

1.- Digitalizacin de smbolos neumticos, como elementos motrices, elementos de regulacin, elementos de potencia, elementos de mando y elementos de alimentacin mediante la normativa SMC.

Fig. 1. Se aprecia en la imagen la simbologa Neumtica de algunas valvulas y sus tipos de accionamientos y elementos de alimentacin.

2.- Identificacin de las vlvulas direccionales tales como 2/2, 3/2, 5/2, 4/2, 3/3, 5/3, 4/3, 6/3 normalmente abierta y normalmente cerrada.

Fig. 2. Smbolos de Vlvulas Direccionales y su descripcin de cada una de estas.

Fig. 4. Simbologa de algunas vlvulas direccionales y su descripcin de cada una de estas.

3.- Accionamiento elctrico con servopilotaje, por simple bobina, por doble bobina, por electrovlvula, por presin, accionamiento manual de botn rasante, tipo hongo, tipo pedal, tipo palanca; accionamiento mecnico por resorte, por rodillo, por enclave, por presin y vlvula selectora, de simultaneidad, indicador neumtico, silenciador.

Fig.5. Diferentes tipos de accionamientos y una vlvula de control direccional de 5 vas y 3 posiciones, accionamiento elctrico con servopilotaje.

4.- Digitalizacin de la simbologa Hidrulica existente en el laboratorio de electromecnica como botoneras interruptores de final de carrera.

Fig.5. simbologa hidrulica como botoneras e interruptores de final de carrera.

5.- Vlvulas reguladoras de caudal y presin.

Fig. 6. Hidrulica y efectos de aplicacin como banco de trabajo, maquinaria pesada.

5.- Material Hidrulico y Neumtico existente en la unidad de Prcticas como conectores, T, valvulas 3/2, 2/2 mangueras de varias medidas.

a)

b) Fig. a) valvulas reguladoras y material existente en la unidad de prcticas. b) valvulas reguladoras de caudal.

ApndicesAplicaciones:

a)

b)Fig. a) Banco de neumtica ubicado en el laboratorio de electromecnica. b) Aplicacin de la neumtica como en cilindros de doble efecto, elementos elctricos y electromagnticos. CONCLUSIONESEn conclusin es importante conocer el material con el que contamos en la unidad de prcticas, su simbologa de los diferentes tipos de hidrulica y neumtica, para que sirven as como su funcionamiento de los diferentes equipos como lo son compresores, bombas, valvulas y su tipo de accionamiento.Referencias[1] Antonio Creus Sole, Neumtica e Hidrulica, 1 edicin (2007) pg. 40-65.

XII. BIOGRAFA

G.D. Isauro (E-2011) Naci el 20 de mayo de 1992 en la comunidad de Tlamaya Grande, Tlapacoya, Puebla en esta misma curso prescolar, primaria, secundaria y bachillerato. Actualmente estudia en el Instituto Tecnolgico Superior de la Sierra Norte de Puebla cursando el octavo semestre de la ingeniera electromecnica en el lapso de este tiempo tomando dos talleres de soldadura clsica, manufactura de engranes.

Prctica 2: Accionamiento neumtico de Pistn de Simple y Doble Efecto (Marzo 2015)Garrido. D. Isauro, DIE - ITSSNP

Resumen Se realiz esta prctica para conocer la conexin de valvulas para un accionamiento neumtico en cilindros de simple y doble efecto as como su funcionamiento, aplicacin y simbologa de diversos elementos neumticos.

ndice de trminos Cilindro, Compresor, Mangueras, Reductor, Vlvula.IntroduccinLA neumtica nos permite realizar un sin nmero de trabajos que requieren de una alta precisin y que por lo mismo se deben realizar a una muy elevada velocidad, es por esto que se aplica en reas de la industria como en los procesos de fresado y torneado cnc, o de elaboracin de herramientas, entre otras. Para realizar cualquier trabajo necesitamos de un circuito de operacin que nos permita realizar el proceso necesario, este circuito neumtico consta de los siguientes elementos:1) Elementos Motrices: se les asigna una letra mayscula para nombrarlos en los diagramas (A, B, C,). Los elementos de trabajo o actuadores constituyen el final de cualquier circuito. En los circuitos neumticos, los actuadores ms habituales son los cilindros, que realizan su trabajo gracias a la presin que les comunica el aire. [1]2) Elementos de Regulacin: generalmente siguen la numeracin consecutiva a los elementos de seal. En los circuitos neumticos existen unos elementos denominados vlvulas, que controlan el fluido a lo largo de su recorrido por el circuito. Un ejemplo son las vlvulas distribuidoras, que tienen unos orificios o vas que sirven para la entrada o salida del aire y que controlan su direccin. Para identificar el tipo de vlvula hay que conocer su nmero de orificios y las posiciones de trabajo en las que puede funcionar. Generalmente las vlvulas poseen dos posiciones, la posicin de reposo y la posicin de trabajo. [1]3) Elementos de Potencia: permiten gobernar a los elementos motrices. 4) Elementos de Mando y de Alimentacin: son aquellos que ofrecen la presin necesaria para el funcionamiento del circuito.

5) Tuberas: para tuberas de potencia se utiliza lnea continua, para tuberas de pilotaje se utiliza lnea discontinua.

Dada la importancia de esta tecnologa se ha planeado la siguiente prctica para iniciar con el empleo de diversos elementos que son de un muy amplio uso en la industria y que es de valor que nosotros como estudiantes conozcamos y sepamos manejar.Desarrollo de la PrcticaEn primer lugar se verific el apto funcionamiento del compresor, que sera la fuente de alimentacin de nuestro circuito neumtico.

Despus de conectar el compresor a la corriente, nos percatamos que no funcionaba de manera adecuada, debido a que un elemento no realizaba el enclavamiento debido e interrumpa el ptimo funcionamiento del compresor; lo que nos llev a trabajar con otro compresor un poco ms actual.

La presin de operacin de nuestra prctica ser de seis bars el cual es el valor estndar que se maneja en las industrias.Fig. 1. Compresor existente en la unidad de prcticas del laboratorio de neumtica.

Ilustracin 2 Compresor

Elementos del Circuito Neumtico.El primer elemento es una vlvula 3/2 normalmente abierta de retorno por muelle y accionamiento por botn rasante con enclavamiento, la cual funcionar como vlvula de paso y cierre del circuito. Ser quien interrumpa la alimentacin en caso de algn fallo o riesgo que pueda existir en el accionamiento del circuito.

Fig. 3. Vlvula 3/2 normalmente abierta de retorno por muelle y accionamiento por botn rasante con enclavamiento

El segundo elemento en aparecer es de igual manera una vlvula 3/2 normalmente abierta de retorno por muelle y accionamiento por botn rasante pero sin enclavamiento, para esta prctica se emplearan dos vlvulas de este tipo ya que sern las que accionen propiamente el movimiento del cilindro de doble efecto.

Al oprimir el botn de color verde accionamos la vlvula y esta permite el paso de aire comprimido hacia la vlvula 5/2 que posteriormente dar paso al accionamiento del cilindro.

Fig. 4. Vlvula 3/2 normalmente abierta de retorno por muelle y accionamiento por botn rasante sin enclavamiento.El tercer elemento en accionarse es una vlvula 5/2 de memoria de pilotaje neumtico en sus extremos, la cual nos permitir conectar ambas vlvulas 3/2 hacia el cilindro de doble efecto y pilotear as al cilindro para su accionamiento.

Fig. 5. Vlvula 5/2 de memoria de pilotaje neumtico en sus extremos.

El siguiente elemento es el cilindro de doble efecto con amortiguacin, el cual ser a quien operemos a travs de las vlvulas antes mencionadas, consta de un silenciador en la parte final del cilindro el cual permite reducir considerablemente el sonido producido por su activacin, adems cuenta en cada uno de sus extremos por llaves reguladoras de caudal que nos ayudarn a aumentar o reducir su velocidad de operacin.

Fig. 6. Cilindro de doble efecto con amortiguacin alimentado por un compresor.Para poder conectar todos los elementos entre s se emplearn tuberas o mangueras de 1 de dimetro y de mayor dimetro, para su conexin entre ellas se emplearn reducciones de dimetro ya que para la alimentacin de todo el circuito se emplea un dimetro y para las conexiones entre dispositivos neumticos se emplear otro dimetro.

Fig. 7. Manguera para poder conectar todos los elementos, que son de diferentes tamaos.

Fig. 8. Reduccin para unir mangueras de alimentacin de diferentes dimensiones. Todo el conjunto de elementos nos dar el siguiente circuito:

Fig. 9. Circuito Neumtico de doble efecto con mangueras de conexin y valvulas

Fig. 10. Practica para activacin del Cilindro de doble efecto alimentado por un compresor.Accionamiento de un cilindro de simple efecto.

En esta prctica se realiz el mismo procedimiento que en la prctica anterior con la diferencia de que ahora el dispositivo a activar es un cilindro de simple efecto con retorno por muelle, el cual se activar mediante una vlvula 3/2 de las antes mencionadas.

Fig. 11. Accionamiento de un cilindro de simple efecto alimentado por un compresor.

Representacin del Circuito neumtico en Programa Festo Fluid Sim.

Fig. 12. Circuito Neumtico para el control de un cilindro de doble efecto con valvulas reguladoras de caudal unidireccional, una vlvula 5/2, dos valvulas 3/2 accionada con botn rasante y retorno por muelle. En la imagen mostrada se observa la simulacin del circuito neumtico realizado, en el cual se emplean los dispositivos de alimentacin, regulacin, vlvulas de control 3/2 y 5/2 y cilindro de doble efecto. Adems se puede apreciar que la fuente de alimentacin est activada y alimentando al circuito con una presin de 6 bars.

Posteriormente se procede a activar la vlvula 3/2 del lado izquierdo de la pantalla por medio de un botn rasante, esto permite el paso de aire comprimido hacia el cilindro de doble efecto y activa el movimiento del vstago.

Fig. 13. Activacin de la Vlvula 3/2 para la funcin del cilindro de doble efecto.A continuacin se activa la segunda vlvula 3/2 la cual permitir que el cilindro de doble efecto regrese a su posicin original debido a que el aire es liberado del mbolo, permitiendo el retroceso del vstago.

Fig. 14. Regreso del vstago a su posicin inicial des accionando las valvulas.Para finalizar se observa el diagrama de estado de operacin del circuito neumtico en el cual se grafican los recorridos que realiza el vstago debido a la presin que se ejerce sobre l con respecto al tiempo.

Fig. 15. Diagramas de Estado de la Prctica para observar la funcin del cilindro.Prctica de Cilindro de Simple Efecto

Para la segunda prctica se emple solo un cilindro de simple efecto y con retorno por muelle, el cual ser activado por una vlvula 3/2. Se observa que el circuito neumtico ya est recibiendo alimentacin por medio del compresor que brinda una presin de 6 bars.

Fig. 16. Circuito Neumtico de Cilindro de Simple EfectoAl activar la vlvula 3/2 por medio del botn rasante, se permite el paso de aire comprimido hacia el pistn de simple efecto, el cual desplazar al vstago para quedar activado.

Fig. 17. Activacin de Cilindro de Simple EfectoPara lograr que el vstago vuelva a su posicin inicial se debe dejar de presionar el botn rasante de la vlvula ocasionando que el retorno por muelle aplique la presin necesaria para retroceder al vstago y poder quedar desactivado el cilindro.

Fig. 18. Cilindro de Simple Efecto Desactivado volviendo a su posicin inicial.

Fig. 19. Diagrama de Estado para observar la funcin del cilindro simple efecto.ConclusionesEn conclusin la neumtica nos permite hacer trabajos con mayor precisin a un que en ocasiones es difcil de regular pero con una buena limpieza en el trabajo que se desempea. Necesita de otras fuentes de alimentacin como lo es la electricidad y aire lo cual aumenta su costo en sus instalaciones especiales. Las valvulas con los diferentes tipos de accionamientos nos permites desempear una mejor labor en estos de forma segura para los equipos y el operador.La representacin de los circuitos en fluid sim nos permiten asegurarnos de que el circuito si funciona y el diagrama de fases nos permite visualizar lo que ocurre cuando se aplica una presin a las valvulas y al cilindro neumtico.Referencias

[1] http://www.librosvivos.net

Biografa

G.D. Isauro (E-2011) Naci el 20 de mayo de 1992 en la comunidad de Tlamaya Grande, Tlapacoya, Puebla en esta misma curso prescolar, primaria, secundaria y bachillerato. Actualmente estudia en el Instituto Tecnolgico Superior de la Sierra Norte de Puebla cursando el octavo semestre de la ingeniera electromecnica en el lapso de este tiempo tomando dos talleres de soldadura clsica, manufactura de engranes.

Diagrama para Funcin AND, OR Y NOT(Marzo 2015)Garrido. D. Isauro, DIE - ITSSNP

ResumenSe realiz la representacin de diagramas de neumtica para funciones tales como la AND, OR y NOT.

ndice de trminos Cilindro, Compresor, Control, Funcin AND, Funcin NOT, Funcin OR, Neumtica, Vlvula. 1. IntroduccinEN este documento se plasma la prctica realizada de manera electrnica de las funciones AND, OR y NOT que se implementan en un sistema neumtico controlando un pistn de simple efecto. En la neumtica este tipo de funciones son normalmente usadas en controles de sistemas neumticos.

En la funcin AND corresponde a la operacin producto lgico, de tal forma que su salida ser 1 cuando lo sean todas las variables de entrada a la funcin. En el caso dela neumtica el elemento que hace esta funcin es la vlvula de simultaneidad, la vlvula de simultaneidad funciona si ambas conexiones de entrada reciben aire comprimido.

En la funcin OR corresponde a la operacin suma lgica, de tal forma que su salida ser 0 cuando lo sean todas las variables de entrada a la funcin. El elemento que realiza esta funcin es la vlvula selectora en cuestiones de neumtica, esta vlvula funciona si ambas conexiones de entrada comenzaran a recibir aire comprimido, la conexin con la presin ms alta tiene prioridad y es puesta afuera.La funcin NOT Corresponde a la operacin complemento lgico, de tal forma que su salida ser 1 cuando la entrada sea 0 y viceversa. En la neumtica una forma simple de realizar esta funcin es ocupando una vlvula normalmente abierta.Preparacin de un Escrito TcnicoSe realiz la representacin dada de los 3 diagramas de funcin tanto AND, OR, NOT por medio del programa de FESTO Fluid SIM-P.

Para la representacin del diagrama de funcin AND se realiz la conexin de los siguientes componentes: una fuente de aire comprimido a 12 bar, una unidad de mantenimiento a 6 bar, una vlvula antirretorno estranguladora con apertura de 40%, dos vlvulas 3/2 normalmente cerrada con control manual general, una vlvula de simultaneidad y un pistn de simple efecto como se representa en la Fig.1

Fig. 1 Representacin de Funcin AND con un pistn de simple efecto, dos valvulas 3/2 normalmente cerradas.

Al correr el programa de FESTO FluidSim se observa que el aire comprimido alimenta a las 2 vlvulas 3/2 normalmente cerradas que se representa con el color azul fuerte como se muestra en la Fig. 2.

Fig. 2 Simulacin de la funcin AND para un cilindro de simple efecto.

Al accionar la vlvula 1 se logra apreciar que la vlvula 1 permite el paso de aire comprimido pero la vlvula de simultaneidad no es accionada y por lo tanto no permite el flujo de aire hacia el cilindro de simple efecto como se muestra en la Fig.3

Fig. 3 Accionamiento de la vlvula 1 para la simulacin de la funcin AND.

Ahora al desaccionar la vlvula 1 y accionar la vlvula 2 se logra apreciar el mismo comportamiento de la vlvula 1 como se muestra en la Fig.3

Fig. 3 Se ve el accionamiento de la vlvula 1 para la simulacin de la funcin AND.

Al accionar ambas vlvulas se aprecia que el flujo de aire comprimido accionan la vlvula de simultaneidad permitiendo el flujo de aire hacia accionando el cilindro de simple efecto como se muestra en la Fig.4

Fig. 4, Accionamiento de ambas vlvulas para el funcionamiento del cilindro.

El diagrama para la funcin AND cabe recordar que es una funcin de multiplicacin por lo cual tanto la vlvula 1 y la vlvula 2 deben de estar accionadas para que el cilindro de simple efecto se active mostrado en su diagrama de estado como se muestra en la Fig.5. Fig.5. Diagrama de Estado para observar la funcin del cilindro de simple efecto.

Para la representacin de la funcin OR se realiz la conexin de los siguientes componentes: una fuente de aire comprimido, dos vlvulas 3/2 normalmente cerrada con control manual general, una vlvula selectora y un pistn de simple efecto como se muestra en la Fig. 6

Fig.6. Representacin de Funcin OR en un cilindro de simple efecto accionado con dos valvulas 3/2 normalmente cerrada.

Al correr el programa de FESTO FluidSim se observa que el aire comprimido alimenta a las 2 vlvulas 3/2 normalmente cerradas que se representa con el color azul fuerte como se muestra en la Fig.7 Fig.7. Simulacin de Funcin OR en proceso solo activado el compresor.

Al accionar la vlvula 1 se logra apreciar que la vlvula 1 permite el paso de aire comprimido y vlvula selectora es accionada y por lo tanto permite el flujo de aire accionando el cilindro de simple efecto y como se muestra en la Fig. 8

Fig.8. Accionamiento de la vlvula 1 se logra observar como el cilindro funciona y el vstago se mueve.

Ahora al desaccionar la vlvula 1 y accionar la vlvula 2 se logra apreciar el mismo comportamiento de la vlvula 1 como se muestra en la Fig. 9.

Fig.9. Accionamiento de la vlvula 2 y ambas hacen la funcin de activar el cilindro.

Al accionar ambas vlvulas se aprecia que el flujo de aire comprimido sigue accionando la vlvula selectora permitiendo el flujo de aire hacia accionando el cilindro de simple efecto como se muestra en la Fig.10

Fig.10. Accionamiento de ambas vlvulas las dos accionan el cilindro.

El diagrama de la funcin OR cabe recordar que es una funcin de suma por lo tanto la vlvula 1 o la vlvula 2 deben de estar accionadas para que el pistn activo, ya sea una u otra como es mostrado en su diagrama de estado como se muestra en la Fig.11

Fig.11. Diagrama de Estado se observa la funcin del movimiento del cilindro accionando ambas valvulas.

Para la representacin de la funcin NOT se realiz la conexin de los siguientes componentes: una fuente de aire comprimido, una vlvulas 3/2 normalmente abierta con control manual general y un pistn de simple efecto como se muestra en la Fig.12

Fig.12. Representacin de Funcin NOT para un cilindro de simple efecto, por una vlvula 3/2 normalmente abierta. Al correr el programa de FESTO FluidSim se observa que el aire comprimido alimenta a la vlvula 3/2 normalmente abierta permitiendo el paso del aire comprimido directamente hacia el cilindro de simple efecto que se representa con el color azul fuerte como se muestra en la Fig.13

Fig.13. Simulacin de Funcin NOT y el cilindro se activa ya que la vlvula est abierta y solo funciona como botn de paro.

Al accionar la vlvula normalmente abierta se logra apreciar que impide el paso de aire comprimido por lo tanto no permite el flujo de aire comprimido al cilindro de simple efecto como se muestra en la Fig.14

Fig.14 Accionamiento de la vlvula normalmente abierta y el cilindro vuelve a su posicin inicial.

El diagrama para la funcin NOT es una funcin inversora por lo cual a la vlvula normalmente cerrada hace la funcin NOT ya que sin ser accionada permite el flujo de aire hacia el pistn accionando a este y accionndola impide el paso el flujo de aire comprimido como es mostrado en su diagrama de estado como se muestra en la Fig.15

Fig.15. Diagrama de Estado para observar la funcin del cilindro de simple efecto.CONCLUSIONESEn conclusin la aplicacin de la lgica AND, OR, NOT nos permitieron utilizar diferentes tipos de elementos como la vlvula reguladora de caudal, unidad RLF, vlvula selectora de circuito entre otros para conocer su funcionamiento y la aplicacin en estos circuitos.Referencias1. Jagoba Arias Prez, Unai Bidarte Peraita, Pedro Ibez Ereo,Jess Lzaro Arrotegui, Jos L. Martn Gonzlez, Aitzol Zuloaga Izaguirre, Electrnica DigitalPrimera edici, Delta Publicaciones, 2006, pp. 10-11.1. Antonio Creus Sole, Neumtica e Hidrulica, 1 edicin (2007) pg. 40-65.

BIOGRAFA

G.D. Isauro (E-2011) Naci el 20 de mayo de 1992 en la comunidad de Tlamaya Grande, Tlapacoya, Puebla en esta misma curso prescolar, primaria, secundaria y bachillerato. Actualmente estudia en el Instituto Tecnolgico Superior de la Sierra Norte de Puebla cursando el octavo semestre de la ingeniera electromecnica en el lapso de este tiempo tomando dos talleres de soldadura clsica, manufactura de engranes.