Reporte Proyecto Final Circuitos Hidraulicos y Neumaticos.

INSTITUTO TECNOLOGICO DE DURANGO

PROYECTO FINAL

SIERRA AUTOMATICA

INGENIERIA MECATRONICA

SEXTO SEMESTRE

CIRCUITOS HIDRAULICOS Y

NEUMATICOS

UNIDAD IV

Elaborado por:

CAMPA GARCIA EDGAR 09041035

CHAVEZ BERMUDEZ IRVING ALEJANDRO 09041041

MORALES GARCIA ISRAEL 09041072

Profesor:

ING. GARCIA CANO OBED ANTONIO

Victoria de Durango Dgo. A 14 de junio del 2012

Tabla de contenido

INTRODUCCION. ............................................................................................................................. 3

NOMBRE DEL CIRCUITO. ........................................................................................................... 11

FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO. ........................................................................................ 12

IMÁGENES DE LA SIMULACION. .............................................................................................. 14

COTIZACION DE LOS ELEMENTOS. ........................................... ¡Error! Marcador no definido.

CONCLUSIONES ........................................................................................................................... 22

INTRODUCCION.

La automatización industrial, a través de componentes neumáticos, es una de las

soluciones más sencillas, rentables y con mayor futuro de aplicación en la

industria.

El aire comprimido es la mayor fuente de potencia en la industria con múltiples

ventajas.

Es segura, económica, fácil de transmitir, y adaptable. Su aplicación es muy

amplia para un gran número de industrias. Algunas aplicaciones son

prácticamente imposibles con otros medios energéticos.

Dentro del campo de la producción industrial, la neumática tiene una aplicación

creciente en las más variadas funciones, No sólo entra a formar parte en la

construcción de máquinas, sino que va desde el uso doméstico hasta la utilización

en la técnica de investigación nuclear, pasando por la producción industrial.

La fuerza neumática puede realizar muchas funciones mejor y más rápidamente,

de forma más regular y sobre todo durante más tiempo sin sufrir los efectos de la

fatiga.

Ventajas de la neumática.

- El aire es de fácil captación y abunda en la tierra

- El aire no posee propiedades explosivas, por lo que no existen riesgos de

chispas.

- Los actuadores pueden trabajar a velocidades razonablemente altas y

fácilmente regulables

- El trabajo con aire no daña los componentes de un circuito por efecto de

golpes de ariete.

- Las sobrecargas no constituyen situaciones peligrosas o que dañen los

equipos en forma permanente.

- Los cambios de temperatura no afectan en forma significativa.

- Energía limpia

- Cambios instantáneos de sentido

Fuente De Aire Comprimido

La alimentación de aire comprimido proporciona la fuente de energía neumática

necesaria. Contiene una válvula reguladora de presión que puede regularse para

suministrar la presión de funcionamiento deseada.

Figura 1. Compresor.

Unidad De Mantenimiento.

La unidad de mantenimiento se compone de un filtro de aire comprimido con

separador de agua y una válvula reguladora de presión.

Figura 2. Unidad de mantenimiento

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Válvula de solenoide distribuidora de 5/2 vías

La electroválvula se acciona aplicando una señal de tensión alternativamente en

una de las bobinas de los solenoides y permanece en esta posición aunque cese

la señal que la ha activado La válvula regresa a la posición anterior aplicando una

señal a la bobina del solenoide opuesto (circulación de 1 a 2). Si no hay señal

aplicada, la válvula puede ser accionada manualmente.

Figura 3. Valvula solenoide de 5/2

Pulsador (normalmente abierto)

Interruptor que se cierra durante el accionamiento y que se abre de nuevo

inmediatamente si se suelta.

Figura 4. Pulsador normalmente abierto.

Relé

El relé se activa inmediatamente si recibe corriente. Al cesar la corriente se

desactiva.

Figura 5. Rele.

Solenoide de válvula

El solenoide de válvula conmuta la válvula.

Figura 6. Solenoide de valvula

Válvula de solenoide distribuidora de 3/2 vías, normalmente abierta

La electroválvula se acciona aplicando una señal de tensión en la bobina del

solenoide. La conexión 1 se cierra. Al cesar la señal, la válvula se sitúa de nuevo

en posición de partida por el muelle de retorno. El caudal circula libremente de 1 a

2. Si no hay señal aplicada, la válvula puede ser accionada manualmente.

Figura 7. Valvula de solenoide de 3/2 normalmente abierta.

Contacto normalmente abierto

Contacto común normalmente abierto que se especializa dependiendo del

componente que lo active.

El contacto normalmente abierto se acopla p.e. sobre una etiqueta con un relé con

temporización a la conexión, así se transforma en un contacto de cierre

temporizado a la conexión.

Figura 8. Contacto normalemente abierto.

Relé con retardo a la conexión

El relé se activa tras un período preestablecido si recibe corriente,

desactivándose inmediatamente cuando ya no la recibe.

Figura 9. Rele con retardo a la conexion.

.

Fuente de tensión (24V)

Polo 24V de la conexión.

figura 10. Fuente de tension.

Interruptor de alimentacion inductivo.

Los sensores de proximidad inductivos pueden utilizarse para la detección de

materiales conductores. Además de materiales, esto incluye, por ejemplo: el

grafito.

Figura 11. Interruptor de alimentacion inductivo.

Cilindro doble efecto.

El vástago de un cilindro de doble efecto se acciona por la aplicación alternativa

de aire comprimido en la parte anterior y posterior del cilindro. El movimiento en

los extremos es amortiguado por medio de estranguladores regulables. El émbolo

del cilindro está provisto de un imán permanente que puede utilizarse para activar

un sensor de proximidad.

Figura 12. Cilindro de doble efecto.

Cilindro de simple efecto.

El vástago de un cilindro de simple efecto se desplaza hacia la posición final

delantera al aplicar aire comprimido. Cuando se descarga el aire comprimido, el

émbolo regresa a su posición de partida por efecto de un muelle. El émbolo del.

cilindro está provisto de un imán permanente que puede utilizarse para activar un

sensor de proximidad.

SIERRA.

La sierra es una herramienta que sirve para cortar madera u otros materiales.

Consiste en una hoja con el filo dentado y se maneja a mano o por otras fuentes

de energía, como vapor, agua o electricidad. Según el material a cortar se utilizan

diferentes tipos de hojas de sierra. De acuerdo con la mitología griega, fue

inventada por Perdix, el nieto de Dédalo y por la princesa kmeron.

El corte

En cuanto al corte de metales, en un principio se realizaba con el lomo dentado de

una lima, evolucionando hasta la forma actual. Al principio se fabricaron en acero

al carbono templado, lo que producía una hoja muy quebradiza. Luego se pasó a

templar la hoja parcialmente, primero en lomo y más tarde en lomo y dientes, lo

que dotaba de cierta flexibilidad a la lima pero no solventaba el problema de la

rotura.

Conforme los materiales a cortar fueron avanzando en tecnología, también lo

hicieron las hojas de sierra, las cuales pasaron de fabricarse en acero al carbono a

fabricarse en acero rápido o de alta velocidad, más conocido por sus siglas en

inglés, HSS.

Posteriormente, en la década de los 1970, se inventa por parte de la empresa

sueca SANDVIK el llamado acero bimetal, que consiste en una banda estrecha de

acero rápido en donde se forman los dientes, aleada mediante haz de electrones a

un cuerpo fabricado en acero para muelles. Esto dio lugar a las hojas de sierra

para metales con las características que se conocen hoy: una hoja virtualmente

irrompible con una alta capacidad de corte, pues llegan a cortar hasta acero

inoxidable.

Modo de corte

La forma de cortar también ha evolucionado, siendo las primeras las sierras de

movimiento alternativo o de vaivén, originalmente movidas por molinos hidráulicos.

Más tarde se accionaron mediante máquinas a vapor y finalmente con electricidad

NOMBRE DEL CIRCUITO.

SIERRA AUTOMATICA

Figura 13. croquis de una sierra automatica.

FUNCIONAMIENTO DEL CIRCUITO.

A continuacion se muestra el diagrama espacio tiempo de la sierra automatica.

Figura 14. Diagrama espacio-tiempo activando el botón de seguridad antes que el sensor de la

sierra automática.

Figura 15. Diagrama espacio-tiempo activando el sensor antes que el botón de seguridad de la

sierra automática.

0 5 10 15 20 25 30 35 40

mm

20

40

60

80

100

Cilindro doble ef ecto1.0

mm

20

40

60

80

100


mm

20

40

60

80

100


mm

10

20

30

40

50

Cilindro de simple ef ecto4.0

Denominación del componente Marca

0 10 20 30 40 50

mm

20

40

60

80

100


mm

20

40

60

80

100


mm

20

40

60

80

100


mm

10

20

30

40

50

Cilindro de simple ef ecto4.0

Denominación del componente Marca

Esta máquina es alimentada de forma semiautomática (requiere el trabajo humano

pero permite trabajar en un modo casi continuo). Consta de 3 cilindros de doble

efecto y un cilindro de simple efecto.

Con un cilindro de doble efecto 1.0 (A) se empuja el perfil contra el tope.

El cilindro 2.0 (B) sujeta el perfil. La sujeción se realiza lentamente (ya que el

material es Aluminio y podría dañarse).

Una vez sujetado el perfil, la unidad de avance 3.0 (C) empuja el cabezal de sierra

de manera lenta y regular hacia adelante. Después del proceso de corte, el

cabezal de sierra retrocede a su posición inicial.

Por último, se suelta el perfil y el cilindro de simple efecto 4.0 (D) expulsa la pieza

cortada, y este queda en posición extendida, una vez que el sensor detecte que

hay pieza para trabajar este se contrae permitiendo el acomodo de la pieza para

realizar el corte.

Cuando se activa el botón de seguridad el cilindro 4.0 (D). Comienza afuera para

que en caso de que la ultima vez que se haya utilizado la sierra, esta pudiera

haber terminado su ciclo de manera repentina por un paro de emergencia o

cualquier otra situación, es por eso que sale al inicio del ciclo, al salir se verifica

que no haya quedado alguna pieza o que algún objeto pueda dificultar el buen

funcionamiento de la maquina.

Cuando el sensor de inicio detecta una pieza, el cilindro 4.0.(D) no comienza

afuera para no obstruir el paso de la pieza y permitir el acomodo de esta para que

se realice el corte.

.

IMÁGENES DE LA SIMULACION.

Circuito electroneumatico.

En la primera parte de la figura se pueden observar los 4 cilindros requeridos para

la sierra, así como las válvulas electroneumaticas y neumáticas requeridas para su

optimo desempeño.

En la segunda parte del circuito se observa la parte eléctrica que consta de los

relés, los sensores de fin e inicio de carrera, los temporizadores las funciones

lógicas, y el sensor de pieza (en esta maquina se utiliza un sensor inductivo).

Figura 16. Esquema general de la simulación.

Figura 17. Esquema de actuadores.

Figura 18. Botón paro de emergencia y botón de seguridad.

Figura 19.boton de inicio.

Figura 20. Esquema de Relés y solenoides de válvula.

figura 21.esquema de temporizadores

figura 22. Esquema de la función lógica and.

Figura 23. Esquema de la función or.

Figura 24. Simulación activando primero el botón de seguridad

Figura 25. Activación del sensor de inicio.(cilindro alimentador)

Figura 26. Activación del segundo actuador.(prensa)

Figura 27. Activación del tercer actuador (sierra).

Figura 28. Activacion de 4 actuador (despachador de pieza).

Figura 29. Simulación activando el sensor de pieza (inductivo) antes que el botón de seguridad.

Figura 30. Activación del segundo actuador.(prensa).

Figura 31. Activación del tercer actuador (sierra).

Figura 32. Activación del 4 cilindro. (desechar pieza).

Figura 33. Lista de componentes

Marca Denominación del componente

1.0 Cilindro doble ef ecto

1.1 Válv ula de 4/n v ías

1.0.1 Válv ula antirretorno estranguladora

0.1 Unidad de mantenimiento, representación simplif icada

0 Fuente de aire comprimido

PARO DE EMERGENCIA Válv ula de 3/n v ías

2.0 Cilindro doble ef ecto




K1 Contacto normalmente abierto (Ladder)



Y1 Solenoide de v álv ula






3.0 Cilindro de doble ef ecto y doble v ástago, con amortiguación

4.0 Cilindro de simple ef ecto




S6 Contacto normalmente abierto (Ladder)




K2 Relé


K3 Relé


K4 Relé con deceleración de arranque






K5 Relé con deceleración de arranque







DE ACOMODO Y CORTE DE PIEZA. Interruptor de alimentación inductiv a

K1 Relé

COTIZACION DE LOS ELEMENTOS.

Cantidad Precio

unitario

Total Proveedor

Unidad de

mantenimiento

1 $2,017.00 $2,017.00 Festo

Pneumatic

Actuadores

neumáticos

4 $3,758.98 $15,035.92 Festo

Pneumatic

Electroválvulas

5/2

5 $1,358.00 $6,790.00 Festo

Pneumatic

Sensores fin de

carrera

6 $735.00 $5,880.00 Festo

Pneumatic

Set de conexiones

y accesorios

1 $24,000.00 $24,000.00 Festo

Pneumatic

Fuente de poder

24VDC

1 $2,652.00 $2,652.00 Festo

Pneumatic

Set de accesorios

eléctricos

1 $9,500.00 $9,500.00 Festo

Pneumatic

Total

$65,874.92

CONCLUSIONES

Este proyecto ayudó a reforzar los conocimientos que obtuvimos a lo largo del

semestre sobre circuitos electroneumáticos. Con ello pudimos simular un circuito

de una sierra utilizando la electroneumática en el simulador de circuitos de FESTO

DIDACTIC (versión 3.6).

Así pues, se aplicaron los conocimientos sobre cilindros de doble y simple efecto,

electroválvulas, válvulas neumáticas, unidades de alimentación, etc.

También se obtuvo una idea de los costos que tiene la automatización de un

sistema, razonando cuan benefico y productivo seria optar por este grado de

automatización.

BIBLIOGRAFIA.

1.-INTRODUCCION A LOS CIRCUITOS NEUMATICOS de VALENTIN LABARTA,

JOSE LUIS

REFERENCIAS VIRTUALES.

· https://www.festo.com/pnf/es-mx_mx/products/catalog · http://www.mercadolibre.com.mx/

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