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• Fary Ortega

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UNIVERSIDAD NACIONAL DE CHIMBORAZO FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA INDUSTRIAL

TEMA: EL PODER DEL AIRE NEUMATICA NOMBRE: BRYAN MARCELO BOLAÑOS DONOSO ASIGNATURA: CONTROLES INDUSTRIALES II DOCENTE: ING. IVAN SINALUSA

MARZO – AGOSTO 2019

1. TEMA Producción y distribución del aire comprimido en los cilindros de simple y doble efecto. 2. OBJETIVOS 2.1.OBJETIVO GENERAL Simular en FluidSIM los distintos circuitos neumáticos para la activación de cilindros de simple y doble efecto. 2.2.OBJETIVOS ESPECIFICOS  Conocer los distintos componentes que conforman un circuito neumático.  Comprender la simbología de cada componente y su funcionamiento.  Realizar las conexiones necesarias que permiten activar los circuitos de simple y doble efecto mediante el programa FluidSIM.

3. DESARROLLO 3.1.CONTROL DE CILINDROS DE SIMPLE EFECTO (CDS) 3.1.1. CONTROL DE UN C.S.E. CON VÁLVULA 3/2 (MANDO DIRECTO). e) Monta el circuito en el simulador FluidSIM, y comprueba su funcionamiento. NOTA: Presta atención a la explicación del profesor para aprender a utilizar el simulador FluidSIM

Fig 1. Elementos de un circuito neumático Fuente: Pdf NEUMATICA.

Fig. 2. Circuito neumático de cilindro de simple efecto. Fuente: Software FluidSIM

Fig 3. Funcionamiento del circuito neumático de cilindro de siemple efecto. Fuente Software FluidSIM

3.1.2. CONTROL DE UN C.S.E. CON VÁLVULA 2/2 (MANDO DIRECTO). a). En FluidSIM, realiza el circuito neumático para controlar un CSE mediante una válvula 2/2.

Fig. 4. Elementos de un circuito neumático. Fuente: Pdf NEUMATICA

Fig. 5. Circuito neumático de simple efecto. Fuente: Software FluidSIM

Fig. 6. Funcionamiento del circuito neumático de simple efecto. Fuente: Software FluidSIM

I). Cómo funciona el circuito neumático El circuito neumático funciona mediante una fuente de alimentación, el aire llega al compresor y luego sale aire comprimido hacia el deposito, después pasa hacia la unidad de mantenimiento el mismo que se conecta a la válvula de dos vías que tiene un pulsador y está conectado al cilindro de simple efecto al accionarlo podemos ver como el embolo sale por el empuje del aire comprimido. II) ¿Crees que es conveniente este esquema de control de un cilindro de simple efecto? Yo creo que si porque permite accionar el cilindro de doble efecto y sobre todo es más eficiente ya que si utilizamos la válvula 3/2 esta va a necesitar un tapón y si utilizamos la válvula 2/2 no hace falta de más accesorios. 3.1.3. CONTROL DE UN C.S.E. CON VÁLVULA 4/2 (MANDO DIRECTO). a). Conecta los siguientes componentes para controlar un cilindro de simple efecto con una válvula 4/2.

Fig. 7. Elementos de un circuito neumático. Fuente: Pdf NEUMATICA

Fig. 8. Circuito neumático de cilindro simple efecto. Fuente: Software FluidSIM

Fig. 9. Funcionamiento del circuito neumático de cilindro de simple efecto. Fuente: Software FluidSIM-P

3.1.4. CONTROL DE UN C.S.E. CON VÁLVULA 5/2 (MANDO DIRECTO). a) Dibuja el circuito para controlar un cilindro de simple efecto con una válvula 5/2 como la de la figura. Añade a las vías los terminadores que creas convenientes. NOTA: Toda la cadena de alimentación (compresor, depósito y Unidad de Acondicionamiento) se puede sustituir por una fuente de aire comprimido simplificada.

Fig. 10. Elementos de un circuito neumático. Fuente: Pdf NEUMATICA

Fig. 11. Circuito neumático de cilindro de doble efecto. Fuente: Software FluidSIM

Fig. 12. Funcionamiento del circuito neumático de doble efecto. Fuente: Software FluidSIM

3.1.5. CONTROL DE UN C.S.E. (MANDO INDIRECTO (1)). a) Una forma de control indirecto de un CSE es utilizar una válvula 3/2 de accionamiento manual (pulsador) con una válvula 3/2 de accionamiento neumático.

Fig. 13. Funcionamiento del circuito neumático de simple efecto. Fuente: Software online LogicLab

b) Ayudándote del esquema visto en el video, del montaje mediante componentes de la página web, monta un circuito de control indirecto de un CSE usando los siguientes componentes:

Fig. 14. Elementos de un circuito neumático. Fuente: Pdf NEUMATICA

Fig. 15 Circuito neumático de cilindro de simple efecto. Fuente: Software FluidSIM

Fig. 16. Funcionamiento del circuito neumático de simple efecto. Fuente: Software FluidSIM

3.1.6. CONTROL DE UN C.S.E. (MANDO INDIRECTO (2)). a) Otra forma de pilotaje indirecto de un CSE consiste en utilizar dos válvulas 3/2 manuales y una válvula 5/2 neumática).

Fig. 17. Circuito neumático de cilindro de simple efecto con 3 válvulas. Fuente: Software FluidSIM

Fig. 18. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de simple efecto con 3 válvulas. Fuente: Software FluidSIM

3.2.CONTROL DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO (CDE). 3.2.1. CONTROL DIRECTO DE UN CDE CON UNA VÁLVULA 4/2. a) Un CDE se puede controlar mediante una válvula 4/2.

Fig. 19. Funcionamiento del circuito neumático de cilindro de doble efecto. Fuente: Software Online LogicLab

b) Utilizando los siguientes elementos, monta un circuito en FluidSIM para controlar directamente un CDE.

Fig. 20. Elementos de un circuito neumático. Fuente: Pdf NEUMATICA

Fig. 21. Circuito neumático de cilindro de doble efecto con 1 válvula. Fuente: Software FluidSIM

Fig. 22. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de doble efecto. Fuente: Software FluidSIM

3.2.2. CONTROL DIRECTO DE UN CDE CON DOS VÁLVULAS 3/2. b) Utilizando dos válvulas 3/2 con accionamiento manual (pulsador) y retorno por muelle, monta en FluidSIM el circuito de control de un CDE.

Fig.23. Circuito neumático de cilindro de doble efecto con 2 válvulas 3/2. Fuente: Software FluidSIM

Fig. 24. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de doble efecto con dos válvulas l. Fuente: Software FluidSIM

Fig. 25. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de doble efecto de retorno. Fuente: Software FluidSIM

3.2.3. CONTROL DIRECTO DE UN CDE CON UNA VÁLVULA 5/2. c). Monta con FluidSIM un circuito neumático que controle el funcionamiento de un CDE mediante una válvula 5/2.

Fig.26. Circuito neumático de cilindro de doble efecto con 1 válvula 5/2. Fuente: Software FluidSIM

Fig. 27. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de doble efecto. Fuente: Software FluidSIM

3.2.4. MANDO INDIRECTO DE UN CDE (2 VÁLVULAS 3/2 MANUALES + 1 VÁLVULA 5/2 NEUMÁTICA). b) Comprueba tú mismo el funcionamiento con un “montaje en el taller”.

Fig. 28. Funcionamiento del circuito neumático de cilindro de doble efecto. Fuente: Software Online LogicLab

c) Monta en FluidSIM un circuito de control indirecto de un CDE mediante dos válvulas 3/2 manuales, y una válvula 5/2 neumática.

Fig.29. Circuito neumático de cilindro de doble efecto con 1 válvula 5/2 y 2 válvulas 3/2. Fuente: Software FluidSIM

Fig. 30. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de doble efecto. Fuente: Software FluidSIM

3.2.5. MANDO INDIRECTO DE UN CDE (1 VÁLVULA 3/2 MANUAL + 1 VÁLVULA 5/2 NEUMÁTICA. a) Otra forma de pilotar indirectamente un CDE es mediante una válvula 3/2 de accionamiento manual y retorno por muelle, junto con una válvula 5/2 de accionamiento neumático y retorno por muelle. Monta el circuito en FluidSIM.

Fig.31. Circuito neumático de cilindro de doble efecto con 2 5/2 y 3/2. Fuente: Software FluidSIM

Fig. 32. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de doble efecto. Fuente: Software FluidSIM

3.2.6. MANDO INDIRECTO DE UN CDE, CON ACTIVACIÓN MANUAL Y RETORNO AUTOMÁTICO. b) Monta el circuito en FluidSIM:

Fig.33. Circuito neumático de cilindro de doble efecto con 2 5/2 y 3/2 con final de carrera. Fuente: Software FluidSIM

Fig. 34. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de doble efecto. Fuente: Software FluidSIM

Fig 35. Conexión mecánica del circuito neumático de cilindro de doble efecto Fuente: Software FluidSim

Fig 36. Final de carrera del circuito neumático de cilindro de doble efecto Fuente: Software FluidSim

4.2.8. MANDO INDIRECTO DE UN CDE, CON ACTIVACIÓN Y RETORNO AUTOMÁTICOS. b) Monta el circuito en FluidSIM según se indica en la figura, y comprueba que funciona como un sistema completamente automático.

Fig.37. Circuito neumático de cilindro de doble efecto con final de carrera. Fuente: Software FluidSIM

Fig. 38. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de doble efecto. Fuente: Software FluidSIM

Fig. 39. Final de carrera de A y R. Fuente: Software FluidSIM

4.3. CONTROL DEL AIRE COMPRIMIDO: VÁLVULAS (2). 4.3.1. VÁLVULAS REGULADORAS DE CAUDAL. 4.3.1.1.Regulación de la velocidad de salida de un CSE. Utilizando una válvula 3/2 para controlar el cilindro, una válvula de caudal, y un CSE, monta en FluidSIM un circuito que permita regular la velocidad de salida del vástago del cilindro. Compara el circuito con otro idéntico sin válvula de caudal. Comprueba que disminuyendo el grado de apertura de la válvula de caudal (en propiedades), el avance del vástago es más lento.

Fig.38. Circuito de una válvula de caudal Fuente: FluidSIM-P

Fig. 39. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de simple efecto. Fuente: FluidSIM-P

4.3.1.2.Regulación de la velocidad de retorno de un CSE. Utilizando una válvula 3/2 para controlar el cilindro, una válvula de caudal, y un CSE, monta en FluidSIM un circuito que permita regular la velocidad de retorno del vástago del cilindro.

Fig.40. Circuito de una válvula de caudal Fuente: FluidSIM-P

Fig. 41. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de simple efecto. Fuente: FluidSIM-P

4.3.1.3.Regulación de la velocidad de avance de un CDE. Utilizando una válvula 4/2 para controlar el cilindro, una válvula de caudal, y un CDE, monta en FluidSIM un circuito que permita regular la velocidad de avance del vástago del CDE.

Fig.42. Circuito de una válvula de caudal Fuente: FluidSIM-P

Fig. 43. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de doble efecto. Fuente: FluidSIM-P

4.3.1.5.Regulación de la velocidad de retorno de un CDE. Utilizando una válvula 4/2 para controlar el cilindro, una válvula de caudal, y un CDE, monta en FluidSIM un circuito que permita regular la velocidad de retorno del vástago del CDE.

Fig.44. Circuito de una válvula de caudal con 5% Fuente: FluidSIM-P

Fig. 45. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de doble efecto. Fuente: FluidSIM-P

4.3.1.6.Regulación de la velocidad de avance y retorno de un CDE. Ahora, monta en FluidSIM un circuito que permita regular la velocidad de avance y retorno del vástago del CDE.

Fig.46. Circuito de una válvula de caudal con 5% Fuente: FluidSIM-P

Fig. 47. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de doble efecto. Fuente: FluidSIM-P

4.3.2. VÁLVULAS SELECTORAS (OR). c) Comprueba tú mismo el funcionamiento con un “montaje en el taller”.

Fig. 48. Funcionamiento del circuito neumático de cilindro de simple efecto. Fuente: LogicLab

d) Circuito neumático que permita accionar un CSE mediante dos válvulas indistintamente si se activa una válvula o la otra. Elementos necesarios: 2 válvulas 3/2 pulsador/muelle, válvula OR, CSE.

Fig.49. Circuito de una válvula selectora Fuente: FluidSIM-P

Fig. 50. Funcionamiento de un circuito neumático con válvula selectora. Fuente: FluidSIM-P

e) Circuito de control de un CDE accionado indistintamente desde dos puntos. Necesitarás 2 válvulas 3/2 pulsador/muelle, válvula OR, válvula 5/2 neumático/muelle, CDE.

Fig.51. Circuito de una válvula selectora y activar un cilindro de doble efectoFuente: FluidSIM-P

Fig. 52. Funcionamiento de un circuito neumático con válvula selectora. Fuente: FluidSIM-P

4.3.2. VÁLVULAS DE SIMULTANEIDAD (AND). b) Comprueba tú mismo el funcionamiento con un “montaje en el taller”.

Fig. 53. Funcionamiento del circuito neumático de cilindro de doble efecto. Fuente: LogicLab

c) Con FluidSIM monta un circuito neumático que permita accionar un CSE pulsando simultáneamente el accionamiento de dos válvulas de botón. Elementos necesarios: 2 válvulas 3/2 pulsador con enclavamiento/muelle, válvula AND, CSE.

Fig.54. Circuito de una válvula de simultaneidad y activar un cilindro de simple efecto Fuente:

FluidSIM-P

Fig. 55. Funcionamiento de un circuito neumático con válvula selectora. Fuente: FluidSIM-P

d) Con FluidSIM monta un circuito neumático que permita accionar un CDE pulsando simultáneamente el accionamiento de dos válvulas de botón. Elementos necesarios: 2 válvulas 3/2 pulsador con enclavamiento/muelle, válvula AND, válvula 5/2 neumático/muelle, CDE

Fig.56. Circuito de una válvula de simultaneidad y activar un cilindro de doble efecto Fuente: FluidSIM

Fig. 57. Funcionamiento de un circuito neumático con válvula de simultaneidad. Fuente: FluidSIM-P

4.3.3. VALVULAS TEMPORIZADORAS a) Utilizando una válvula 3/2 botón/muelle, una válvula temporizadora y un CSE, monta en FluidSIM un circuito que introduzca un pequeño retardo a la activación del avance del CSE.

Fig.58. Circuito de una válvula deceleración y activar un cilindro de simple efecto Fuente: FluidSIM

Fig. 59. Funcionamiento de un circuito neumático de deceleración. Fuente: FluidSIM-P

b) Monta en FluidSIM un circuito que introduzca un pequeño retardo a la activación del avance de un CDE. Necesitarás válvula 3/2 botón/muelle, una válvula temporizadora, una válvula 5/2 neumática/muelle, y un CDE

Fig.60. Circuito de una válvula deceleración y activar un cilindro de doble efecto Fuente: FluidSIM

Fig. 61. Funcionamiento de un circuito neumático de deceleración. Fuente: FluidSIM-P

c) Monta en FluidSIM un circuito de control de un CDE con retorno automático, de forma que una válvula temporizada introduzca un pequeño retardo al retorno de un CDE.

Fig.62. Circuito neumático para activar un cilindro de doble efecto Fuente: FluidSIM

Fig. 63. Funcionamiento de un circuito neumático de cilindro de doble efecto con fin de carrera. Fuente: FluidSIM-P

5.

CONCLUSIONES  Se logró conocer los distintos componentes de un circuito neumático, los mismos que son: un compresor neumático, el depósito, la unidad de mantenimiento, los elementos de control, los elementos de transporte y finalmente los elementos de trabajo.  Así como se logró identificar cada componente en la vida real también se lo identifico en su simbología para lograr simular en FluidSIM sin ningún problema ya que si existe un nivel de diferencia, finalmente se entendió su funcionamiento.  Una vez identificado los componentes, su funcionamiento y su simbología procedemos a realizar la simulación en el programa FluidSIM, para lograr accionar los cilindros de simple y doble efecto con la activación de válvulas y el uso de aire comprimido.

6.

RECOMENDACIONES  No confundir la simbología ya que en la simulación no va a correr el programa y va a generar dificultades.  Una vez terminada la simulación revisar que todas las válvulas tengas sus entradas y salidas cerradas que no permita la fuga de aire y pueda cumplirse con éxito la simulación propuesta.

7.

BIBLIOGRAFIA  PDF: El poder del aire: NEUMATICA. Recuperado de: https://drive.google.com/file/d/1cCbSqnrwH6qwbrqa8TZ5YrBhYjHvLd6i/view?fbclid =IwAR2xNJHfxUPa6CxDwGFCVw9wwBoQwOHbnAb3jhwm8e50cmcnTgUOb7lPL w8  Programa FluidSIM