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CIRCUITOS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS
MATERIA
UNIDAD 2: DISPOSITIVOS NEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS.
SIMBOLOGÍA
ING. JOSÉ ANTONIO CORTES GARCIA
CATEDRÁTICO
REPORTE DE PRÁCTICA 4
MANDO DE UN PISTÓN DESDE DOS PUNTOS DISTINTOS,
CONEXIÓN EN SERIE (CILINDRO DE SIMPLE O DE DOBLE
EFECTO), CONTROL DE LA MAGNITUD DEL PAR EN UN MOTOR
HIDRÁULICO.
ENTREGAR EL 12 DE OCTUBRE DE 2012
INTEGRANTES DE EQUIPO
ALFREDO ESCOBAR TINO 08510772
GUILLERMO MARTÍNEZ CABRERA 05510336
ALEXANDER MORENO DE LEÓN 08310690
DAVID MÉNDEZ LÓPEZ 08510791
LUIS FERNANDO LOPEZ ARREOLA 08510782
TAPACHULA CHIAPAS A 10 DE OCTUBRE DEL 2012
ÍNDICE
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INTRODUCCION……………………………………………………………………………..1
OBJETIVOS GENERALES Y TERMINALES Y/O ESPECIFICOS……………………2
OBJETIVOS GENERALES…………………………………………………………………2
OBJETIVOS ESPECÍFICOS………………………………………………………………..2
MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR DURANTE LA PRÁCTICA……………………..3
GLOSARIO……………………………………………………………………………………4
MARCO TEORICO…………………………………………………………………………..6
VÁLVULA “O” (OR) O SELECTORA DE CIRCUITOS…………………………………6
VÁLVULA “Y” (AND) O DE SIMULTANEIDAD………………………………………….6
VÁLVULAS REGULADORAS DE CAUDAL……………………………………………..7
PRÁCTICA 3: MANDO DE UN PISTÓN DESDE DOS PUNTOS DISTINTOS……..9
PRÁCTICA 4: CONEXIÓN EN SERIE (CILINDRO DE SIMPLE O DE DOBLE
EFECTO)…………………………………………………………………………………….10
PRÁCTICA 3: CONTROL DE LA MAGNITUD DEL PAR EN UN MOTOR
HIDRÁULICO……………………………………………………………………………….11
DIAGRAMA DE FLUJO……………………………………………………………………12
DIAGRAMA DE FLUJO DE LA PRÁCTICA 3: MANDO DE UN PISTÓN DESDE
DOS PUNTOS DISTINTOS……………………………………………………………….12
DIAGRAMA DE FLUJO DE LA PRÁCTICA 4: CONEXIÓN EN SERIE (CILINDRO
DE SIMPLE O DE DOBLE EFECTO)……………………………………………………13
DIAGRAMA DE FLUJO DE LA PRÁCTICA 3: CONTROL DE LA MAGNITUD DEL
PAR EN UN MOTOR HIDRÁULICO……………………………………………………..14
PROCEDIMIENTO O DESARROLLO……………………………………………………15
PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA 3: MANDO DE UN PISTÓN DESDE DOS
PUNTOS DISTINTOS……………………………………………………………………..15
PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA 4: CONEXIÓN EN SERIE (CILINDRO DE
SIMPLE O DE DOBLE EFECTO)………………………………………………………..15
PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA 3: CONTROL DE LA MAGNITUD DEL PAR
EN UN MOTOR HIDRÁULICO…………………………………………………………..15
RESULTADO E INTERPRETACIONES……………………………………………….17
3
PRÁCTICA 3: MANDO DE UN PISTÓN DESDE DOS PUNTOS DISTINTOS……..17
PRÁCTICA 4: CONEXIÓN EN SERIE (CILINDRO DE SIMPLE O DE DOBLE
EFECTO)…………………………………………………………………………………….17
PRÁCTICA 3: CONTROL DE LA MAGNITUD DEL PAR EN UN MOTOR
HIDRÁULICO………………………………………………………………………………..17
CONCLUSIONES………………..…………………………………………………………18
BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………..19
4
INTRODUCCION
En eta práctica lograremos conocer el funcionamiento de una válvula AND, una OR y
una válvula reguladora de flujo, con la cuales aprenderemos a controlar un cilindro
neumático de simple efecto y analizaremos sus aplicaciones en un sistema
neumático. Además podremos analizar como regular el par motor de motor
hidráulico mediante la válvula reguladora de flujo. Esto y mas anisaremos mediante
el desarrollo de la practica y aprenderemos mas sobre los sistemas hidráulicos y
neumáticos.
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OBJETIVOS GENERALES Y TERMINALES Y/O ESPECIFICOS
Objetivos generales
Conocer un sistema de Mando de un pistón desde dos puntos distintos.
Conocer un sistema de Conexión en serie (cilindro de simple o de doble efecto).
Conocer un sistema de Control de la magnitud del par en un motor hidráulico.
Objetivos específicos
Conocer el funcionamiento de la válvula selectora “O” (OR).
Conocer el funcionamiento de la válvula de simultaneidad “Y” (AND).
Controlar la magnitud del par en un motor hidráulico bidireccional.
Aplicación de una válvula direccional 4/2 con accionamiento por palanca y
retorno por resorte.
Aplicación de una válvula reguladora de flujo.
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MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR DURANTE LA PRÁCTICA
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GLOSARIO
Energía: la potencia hidráulica es otro método para transferir energía. Esta
transferencia de energía se genera desde un motor eléctrico, o fuente de potencia de
entrada, a un actuador o dispositivo de salida.
Calor: La ley de conservación de la energía establece que la energía no se puede
crear ni destruir, pero puede cambiar su forma. La energía en un sistema hidráulico
que no se utiliza para trabajo asume la forma de calor.
Fuerza torsional: La fuerza torsional es una fuerza de torsión. Se puede medir en
pies-libras. En este ejemplo, generamos 10 pies-libras de fuerza torsional al aplicar
10 libras de fuerza a una llave de tuercas de 1 pie de largo (12 pulg.). Esta misma
teoría se aplica a los motores hidráulicos. Los motores hidráulicos son actuadores
clasificados en valores específicos de fuerza torsional a una presión determinada. La
fuerza de torsión, o fuerza torsional, es el trabajo generado. Las rpm (revoluciones
por minuto) de un motor a una fuerza torsional determinada especifican el uso de
energía o requisito de potencia hidráulica.
Presión: La presión en un sistema hidráulico proviene de la resistencia al flujo. La
bomba produce flujo, no presión. Sin embargo, si empezamos a restringir el flujo
desde la bomba, esto genera presión.
Flujo: El flujo en un sistema hidráulico se produce desde una bomba de
desplazamiento positivo. Esto es distinto del caso de una bomba centrifuga, que no
es de desplazamiento positivo.
Caída de Presión: La presión que no se utiliza directamente para proporcionar
trabajo se puede definir como caída de presión o presión resistiva. Es la presión
requerida para empujar el fluido a través de los conductores hacia el actuador. Esta
energía asume la forma de calor. Una caída excesiva de la presión puede contribuir a
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la acumulación excesiva de calor en el sistema hidráulico. Esta presión resistiva es
acumulativa y se debe agregar a los requisitos generales de presión del sistema.
Velocidad: La velocidad es la distancia que recorre el fluido por unidad de tiempo.
En el caso de un volumen fijo de fluido que atraviesa un conductor, la velocidad del
fluido depende del diámetro interno del conductor. Si el diámetro de un conductor
aumenta, la velocidad del fluido disminuye. A la inversa, si el diámetro del conductor
disminuye, la velocidad del fluido aumenta.
Viscosidad: La viscosidad es una medida de la resistencia al flujo de un líquido. Un
fluido más denso presenta más resistencia al flujo y una mayor viscosidad. La
temperatura afecta la viscosidad. A medida que aumenta la temperatura de un fluido
hidráulico, su viscosidad o resistencia al flujo disminuye.
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MARCO TEORICO
Válvula “O” (OR) o selectora de circuitos
Esta válvula tiene 2 entradas y una salida. Cuando el aire comprimido llega por
cualquiera de las dos entradas, automáticamente se obtura la otra y el aire circula
hacia la salida, ocurriendo lo mismo si el aire penetra por la otra entrada,
desempeñando en un circuito la función lógica “O” (OR).
Deben utilizarse cuando un cilindro o una válvula requieran ser comandados desde
dos puntos diferentes y su acción deba responder a cualquiera de ellos.
Válvula “Y” (AND) o de simultaneidad
Esta válvula posee 3 vías de conexión, dos de las cuales son entradas y la restante
la utilización, de modo tal que sólo saldrá aire por esta última cuando exista presión
simultáneamente sobre las dos entradas. Cuando una de ellas no existe,
automáticamente se bloquea la entrada de la otra, anulándose la salida de aire por la
utilización. Cuando las señales están desfasadas en el tiempo, la última recibida es
la que pasa a la utilización. Desempeña la función lógica “Y”. Esta función también se
logra empleando una válvula 3/2 con mando neumático y reacción a resorte.
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Se utiliza en circuitos de mando cuando sea preciso que señales provenientes de
fuentes diferentes originen una acción sólo si ambas están presentes en forma
simultánea. Un ejemplo de esta aplicación son los comandos bimanuales de
seguridad.
Válvulas reguladoras de caudal
Estas válvulas ajustan el caudal que circula por ellas a un valor más o menos
constante y siempre menor al que el circuito podría conseguir, por lo que quizá
deberíamos llamarlas reductoras de caudal. Se emplean para controlar la velocidad
del cilindro. Además se puede usar como una válvula de
bloqueo para retener temporalmente la carga. También es adecuada para usarse
como amortiguador de manómetro, pero con dosificación muy fina para tener control
de caudal preciso.
Válvulas reguladoras de caudal fijo: estas válvulas ofrecen una sección de
estrangulamiento constante al paso de la corriente, por lo que también se
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llaman válvulas estranguladoras fijas. Se emplean para reducir el caudal en
determinadas partes de los circuitos hidráulicos.
Válvulas reguladoras de caudal variable no compensadas: al igual que las
anteriores producen una resistencia al paso del líquido hidráulico mediante el
estrangulamiento de la sección de paso de este, a diferencia de las anteriores,
dicho estrangulamiento es regulable, básicamente existen dos tipos: las de
aguja y las de leva frontal.
En las de aguja, el aceite pasa por un orificio circular que se convierte en anular al
avanzar una aguja por mediación de un tornillo, dicha aguja puede llegar a cerrar
totalmente el orificio. En las de leva, es paso del aceite se estrangula haciendo girar
la leva lo que motiva la perdida de presión y el menor paso de aceite.
Este tipo de válvulas tienen como inconveniente el distinto caudal que circula por
ellas para distintas presiones de funcionamiento, manteniendo la misma sección de
estrangulamiento, problema que se soluciona con el siguiente tipo de válvulas
reguladoras.
Válvulas reguladoras de caudal variable compensadas: estas válvulas
disponen de un émbolo de compensación y un muelle de compresión que
consiguen mantener constante la caída de presión entre la entrada y la salida
de la válvula por lo que el caudal que la atraviesa se mantiene constante para
un amplio rango de presiones de funcionamiento.
Válvulas reguladoras de caudal con antirretorno: tanto en el caso de válvulas
compensadas como no compensadas, se puede incorporar un antirretorno a la
válvula lo que permite regular el caudal en un sentido de circulación sin que
afecte sensiblemente a la circulación en el otro sentido.
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Práctica 3: Mando de un pistón desde dos puntos distintos
La posición base del cilindro es la entrada. El envío del émbolo a la posición final ha
de ser posible desde dos puntos distintos mediante un pulsador. El émbolo regresará
al soltar el botón. Puede utilizarse pistón de simple o doble efecto.
Solución:
Al accionar la válvula A por medio del pulsador, el aire comprimido circula de 1 hacia
2, y en la válvula selectora (OR) de x hacia 2 y pasa al cilindro para que salga. Lo
mismo ocurre cuando es accionada la válvula B por medio del pulsador. Al soltar los
pulsadores el pistón deberá regresar a su posición de reposo. Podemos regular la
velocidad del embolo utilizando una válvula reguladora de flujo.
Práctica 4: Conexión en serie (cilindro de simple o de doble efecto).
La posición base del cilindro es la entrada. El envío del émbolo a la posición final ha
de ser posible solo si se accionan dos pulsadores simultáneamente. El émbolo
regresará al soltar uno u otro botón o ambos.
Solución a la parte neumática:
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Al accionar las válvulas A y B simultáneamente se emiten señales a x e y, y el aire
comprimido pasa al cilindro. Para regular la velocidad de avance y retroceso del
émbolo del pistón es necesario colocar válvulas reguladoras de flujo en el sentido
que se desee regular.
Otra solución puede ser colocando solamente dos válvulas 3/2 en serie, así al
accionar los dos pulsadores del pistón avanzará al pasar el flujo de aire.
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Práctica 3: Control de la magnitud del par en un motor hidráulico.
El par torsor producido por un motor hidráulico es el resultado de la presión hidráulica
que actúa sobre el grupo rotatorio.
Solución
El par o torsión máxima es determinada por la presión máxima disponible por el
puerto de entrada del motor hidráulico, esto se logra empleando una válvula
reguladora de presión. La presión máxima en el sistema se determina por medio del
ajuste que se da a la válvula de alivio. Para obtener un control preciso de la
velocidad de un motor hidráulico se emplea un circuito con descarga regulada. Es
necesario colocar un tapón en el puerto B de la válvula direccional. También se
puede utilizar una válvula 2/2 NC en lugar de la válvula 4/2.
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DIAGRAMA DE FLUJO
Diagrama de flujo de la práctica 3: Mando de un pistón desde dos puntos
distintos
Energizar el tablero
de neumática
Encender
compresor
Instalar las válvulas
de control (2
válvulas 3/2 y una
válvula OR
Hacer las
conexiones de las
válvulas al cilindro
Verificar que las
conexiones sean
correctas
Abrir la válvula de
alimentación de
caudal neumático
Hacer las pruebas
del funcionamiento
de la válvula OR
Abrir y serrar
simultáneamente 1
válvulas 3/2 y
ambas a la vez
Tomar nota de los
resultados
El pistón es
accionado y esta
accionado cuando
1 o ambas válvula s
3/2 están abiertas
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Diagrama de flujo de la práctica 4: Conexión en serie (cilindro de simple o de
doble efecto).
Energizar el tablero
de neumática
Encender
compresor
Instalar las válvulas
de control (2
válvulas 3/2 en
serie)
Hacer las
conexiones de las
válvulas al cilindro
Verificar que las
conexiones sean
correctas
Abrir la válvula de
alimentación de
caudal neumático
Hacer las pruebas
del funcionamiento
del sistema de
válvulas en serie
(AND)
Abrir y serrar
simultáneamente 1
válvulas 3/2 y
ambas a la vez
Tomar nota de los
resultados
El pistón es
accionado y esta
accionado cuando
ambas válvula s 3/2
están abiertas
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Diagrama de flujo de la práctica 3: Control de la magnitud del par en un motor
hidráulico.
Energizar el tablero
de hidráulica
Instalar la válvula
4/3 y el motor
hidráulico al
tablero
Hacer las
conexiones del
sistema
Hacer la conexione
de la válvula de
alimentación al
manómetro 1
Conexión del
manómetro 1 a la
válvula 4/3
Conexión de la
válvula 4/3 al
motor hidráulico
Conexión del
motor hidráulico a
la válvula
reguladora de flujo
Conexión de la
válvula reguladora
de flujo al
manómetro 2
Conexión del
manómetro 2 a la
válvula 4/3
Observar el
funcionamiento del
motor hidráulico, y
visualizar sus
revoluciones al
manipula
Conexión de
válvula 4/3 al
tanque de aceite
Verificar que las
mangueras hidráulicas
estén bien conectadas
Encender la bomba
de alimentación al
sistema
Checar presiones
en el manómetro
adecuadas para el
sistema
Abrir la válvula 4/3 y
manipular la válvula
reductora de caudal
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PROCEDIMIENTO O DESARROLLO
Procedimiento de la Práctica 3: Mando de un pistón desde dos puntos distintos
1. Elaborar diagrama(s) neumático(s), utilizando válvulas accionadas manualmente.
2. Implementar el (los) circuito(s) neumático(s) en el Banco y operarlo(s)
manualmente.
3. Elaborar diagrama(s) neumático(s) y eléctrico, utilizando válvulas accionadas
eléctricamente.
4. Hacer un listado de las diferencias de las diferentes formas de resolver el
ejercicio.
5. Guardar los elementos utilizados en la práctica.
Procedimiento de la Práctica 4: Conexión en serie (cilindro de simple o de
doble efecto).
1. Elaborar diagrama(s) neumático(s), utilizando válvulas accionadas
manualmente.
2. Implementar el (los) circuito(s) neumático(s) en el Banco y operarlo(s)
manualmente.
3. Elaborar diagrama(s) neumático(s) y eléctrico, utilizando válvulas accionadas
eléctricamente.
4. Hacer un listado de las diferencias de las diferentes formas de resolver el
ejercicio.
5. Guardar los elementos utilizados en la práctica.
Procedimiento de la Práctica 3: Control de la magnitud del par en un motor
hidráulico.
1. Elaborar diagrama(s) hidráulico(s)
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2. Calibrar el equipo (700-800 psi)
3. Implementar el (los) circuito(s) hidráulico(s) en el Banco
4. Operar el (los) circuitos manualmente
5. Guardar los elementos utilizados durante la práctica
6. Evaluación y comentarios
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RESULTADO E INTERPRETACIONES
Práctica 3: Mando de un pistón desde dos puntos distintos.
El pistón se acciona solo cuando se abre una de las válvulas 3/2, esto se debe a que
la válvula OR es un dispositivo mecánico que controla la alimentación del sistema
con el cual permite el flujo del fluido si se le suministra fluidlo a una de sus entradas.
Por lo cual si las dos válvulas 3/2 están abiertas el cilindro esta activado y si se
sierra una de las válvulas el cilindro permanece avierto.
Práctica 4: Conexión en serie (cilindro de simple o de doble efecto).
El pistón se acciona solo si se abren las dos válvulas 3/2, por lo que estas dos
válvulas hacen la función de lo que aria una válvula AND, la cual tiene un principio
mecánico que hace que para accionar un cilindro necesita que en sus dos entradas
halla flujo de aceite, por lo que si e una de sus entradas no lo hay, el cilindro no es
accionado.
Práctica 3: Control de la magnitud del par en un motor hidráulico.
La magnitud del par de un motor se logro mediante la utilización de una válvula
reguladora de flujo, con la cual se manipulo la salida de flujo de la bomba hidráulica,
esto hacia que el par del motor fuera mayor, ya que al reducir el caudal de salida del
motor hidráulico el par del motor reducía.
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CONCLUSIONES
En esta practica se obtuvo lo propuesto, y las dudas existentes fueron aclaradas,
todo fu un éxito, y lo mejor de todo fue que pudimos observar el desarrollo de ella y
dimos solución a algunas anomalías existen durante el desarrollo de la practica.
Esta practica fortaleció mas mis conocimientos sobre las aplicaciones de los
sistemas hidráulico y neumáticos. Nos aporta conocimiento y experiencia, ya que
podemos manipular un cilindro neumónico de simple efecto con dos válvulas 3/2 que
influyen bastante en el funcionamiento de una válvula AND y OR.
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BIBLIOGRAFIA
1.- LAF Laboratorio de Automatización y Fluídica
Fluidica Nivel 1, Manual 1
Curso de neumática 1
Material didáctico generado por el equipo docente del LAF
2.- Ud 8: Circuitos hidráulicos
Juan Manuel Pomeda Iglesias
3.- Sistemas hidráulicos
4.- Hidráulica básica
Capacitación de la potencia hidráulica
Fluidpowerzone.com
5.- selección y aplicación de equipos hidráulicos en el proceso de producción
de azúcar en ingenio la unión s.a
universidad de san Carlos de Guatemala
Facultad de Ingeniería
Escuela de ingeniería mecánica
Erick Alberto morales Cuellar
Asesorado por: ing. Edwin Estuardo Sarceño Zepeda
6.- Manual de prácticas “Banco de Prácticas de Hidráulica y Neumática”
Crode
Celaya
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