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EJERCICIO
Hoja de ejercicio
FESTO DIDACTIC
EJERCICIO
TEMA:SENSORES PARA FUERZA Y PRESIN
TITULO:Medicin de la fuerza de un cilindro neumtico utilizando un sensor de fuerza industrial.
Contenido didctico. Deteccin de la fuerza del vstago y de las fuerzas de rozamiento de un cilindro neumtico utilizando un sensor de fuerza.
Objetivos didcticos. Visualizar con la ayuda de un PLC, el valor de la fuerza que ejerce un cilindro neumtico, dada en unidades de Kgf y la presin de trabajo, dada en PSI
Conocimientos tcnicos. La fuerza que desarrolla un cilindro neumtico puede calcularse partiendo de la presin de aire y de la superficie del mbolo. La fuerza que transmite el vstago se ve reducida por las fuerzas de rozamiento.
Para determinar las fuerzas del vstago y de rozamiento de un cilindro neumtico, se utiliza una disposicin en la que, dentro de un perfil hueco, el vstago del cilindro presiona directamente sobre un sensor de fuerza. Estas fuerzas deben determinarse por medio del sensor de fuerza.
Fig. Medicin de la fuerza utilizando un cilindro neumtico.
Las unidades de fuerza se expresan en Newton, o en Kgf. Las unidades de presin de expresan en bar o en PSI.
9.8 N = 1Kgf1bar = 14.7 PSI
Ejercicio.
a) Conectar la unidad de sensor A.ER-KS-FP1130 al cilindro de doble efecto D.AS-DSN-PPV como sigue:
Neumticamente a la unidad de mantenimiento D.ER-FRC-1/8-S
Elctricamente al puente amplificador D.ER-BV-FP1130
Utilizar el sensor de presin analgico D.ER-SDE-10-10V/20mA junto con un multmetro digital y el controlador programable FPC-101AF.
b) Calcular la fuerza terica del cilindro para el movimiento de avance a valores de presin de 1 bar, 2 bar, 3 bar y 4 bar.
c) Medir la fuerza real del vstago a los valores de presin utilizados.
d) Calcular la fuerza de rozamiento para cada punto de medida.
Fig. Conexin neumtica.
fig. Conexin Elctrica
Comp.Cant.DescripcinDesignacin
11Sensor de fuerzaD.ER-KS-FP1130
21Puente amplificador de medidaD.ER-BV-FP1130
31Sensor analgico de presinD.ER-SDE-10-10V/20mA
41Controlador programable PLCE.FPC-101-AF-LED
51Multmetro digital----------
Tabla. Lista de componentes
Ajuste a cero. Una vez construido el circuito elctrico, el sensor permanece sin carga. La tensin de salida del amplificador se establece girando el potencimetro de ajuste a cero voltios.
Debido a la sensibilidad de los extensmetros y al puente amplificador, para la puesta a cero es suficiente una precisin de 10 milivoltios en la salida del amplificador.
La fuerza terica (Fteor) se calcula partiendo de la superficie del mbolo..
Fteor = p.A
Fteor
= Fuerza terica en Newton
P
= Presin en N/mm2
A
= Superficie = (/4 . d2 en mm 2El dimetro del mbolo d del cilindro es de 25mm
1 bar = 0.1 N/mm 2
Realizar el clculo de acuerdo a la frmula citada, introducir los valores en la tabla
Presin(bar)Fteor(N)Tensin (v) Freal (N)Ff(N)
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
Establecer la presin de suministro en la unidad de mantenimiento para punto a medir.
Introducir la tensin de la seal para cada punto medido.
Calcular las fuerzas de rozamiento para cada punto medido. La fuerza de rozamiento (Ff) es la diferencia entre la fuerza terica (Fteor) y al fuerza real del cilindro (Fact).
Ff = Fteor Fact
Conexin con el PLC. Realice las siguientes conexiones al PLC
Rango del extensometro:
0 a 200N
0v a 2.5v
Notas:
INCRUSTAR Sketch