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Neumática Nivel básico

Manual de trabajo TP 101

Con CD-ROM

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Festo Didactic 542503 es

N.º de art.:

542503

Versión:

04/2016

Autores:

Wolfgang Haring, Michel Metzger, Ralph-Christoph Weber

Redacción:

Frank Ebel

Gráficos:

Doris Schwarzenberger

Maquetación:

06/2016, Frank Ebel

© Festo Didactic SE, Rechbergstraße 3, D-73770 Denkendorf, Alemania, 2016 Reservados todos los derechos. +49 711 3467-0

www.festo-didactic.com

+49 711 34754-88500

[email protected]

El comprador adquiere un derecho de utilización limitado sencillo, no excluyente, sin limitación en el tiempo, aunque limitado geográficamente a la utilización en su lugar / su sede. •

El comprador tiene el derecho de utilizar el contenido de la obra con fines de capacitación de los empleados de su empresa, así como el derecho de copiar partes del contenido con el propósito de crear material didáctico propio a utilizar durante los cursos de capacitación de sus empleados localmente en su propia empresa, aunque siempre indicando la fuente. En el caso de escuelas / universidades y centros de formación profesional, el derecho de utilización aquí definido también se aplica a los alumnos, participantes en cursos y estudiantes de la institución receptora.

•

En todos los casos se excluye el derecho de publicación, así como la inclusión y utilización en Intranet e Internet o en plataformas LMS y bases de datos (por ejemplo, Moodle), que permitirían el acceso a una cantidad no definida de usuarios que no pertenecen a las instalaciones del comprador.

•

La difusión, multiplicación, copiado, elaboración, traducción, microfilmación, transmisión, memorización y procesamiento mediante sistemas electrónicos, ya sea parcial o totalmente, requieren de la aprobación previa explícita de Festo Didactic.

Nota Se sobreentiende que los términos incluidos en este manual de trabajo como, por ejemplo, instructores, alumnos y otros, no son excluyentes y siempre se refieren también a instructoras, alumnas, etc. El uso de una sola forma de género no supone ninguna discriminación específica, sino que sirve para mejorar la lectura y la compresión de los textos.

Contenido Uso previsto _______________________________________________________________________________ V Prólogo __________________________________________________________________________________ VI Introducción ______________________________________________________________________________ IX Instrucciones de seguridad y utilización________________________________________________________ X Equipo didáctico neumática (TP 100) ________________________________________________________ XIII Objetivos didácticos del nivel básico (TP 101) __________________________________________________ XIV Atribución de los ejercicios en función de objetivos didácticos _____________________________________ XV Equipo didáctico del nivel básico (TP 101) _____________________________________________________ XVII Atribución de componentes y tareas __________________________________________________________ XX Informaciones para el instructor _____________________________________________________________ XXI Estructura de los ejercicios _________________________________________________________________ XXII Identificación de referencia de los aparatos __________________________________________________ XXIII Contenido del CD-ROM ____________________________________________________________________ XXIII

Ejercicios y soluciones Ejercicio 1: Prensa de quesos _________________________________________________________________ 3 Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz _______________________________________________ 11 Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra ____________________________________________________ 17 Ejercicio 4: Carga de paquetes _______________________________________________________________ 23 Ejercicio 5: Detención de botellas de leche _____________________________________________________ 33 Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería __________________________________________________________ 39 Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido _______________________________________________________ 47 Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo ____________________________________________ 53 Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos ____________________________ 61 Ejercicio 10: Sujeción de una pieza ___________________________________________________________ 69 Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas ____________________________________________ 77 Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza ____________________________________________ 83 Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera _________________________________________________ 91 Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas _____________________________________________________ 97 Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas _______________________________________________ 105 Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo ______________________________________________ 113 Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura __________________________________________________ 121 Ejercicio 18: Limpieza de piezas _____________________________________________________________ 129 Ejercicio 19: Prensado de placas de características _____________________________________________ 137

© Festo Didactic 542503

III

Contenido

Ejercicios y hojas de trabajo Ejercicio 1: Prensa de quesos _________________________________________________________________ 3 Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz _______________________________________________ 11 Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra ____________________________________________________ 17 Ejercicio 4: Carga de paquetes _______________________________________________________________ 23 Ejercicio 5: Detención de botellas de leche _____________________________________________________ 33 Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería __________________________________________________________ 39 Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido _______________________________________________________ 47 Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo ____________________________________________ 53 Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos ____________________________ 61 Ejercicio 10: Sujeción de una pieza ___________________________________________________________ 69 Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas ____________________________________________ 77 Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza ____________________________________________ 83 Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera _________________________________________________ 91 Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas _____________________________________________________ 97 Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas _______________________________________________ 105 Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo ______________________________________________ 113 Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura __________________________________________________ 121 Ejercicio 18: Limpieza de piezas _____________________________________________________________ 129 Ejercicio 19: Prensado de placas de características _____________________________________________ 137

IV

© Festo Didactic 542503

Uso previsto El equipo didáctico “Neumática, nivel básico” deberá utilizarse únicamente cumpliendo las siguientes condiciones: •

Únicamente para su uso previsto en cursos de formación y perfeccionamiento profesional

•

Utilización en perfecto estado técnico

Los componentes del conjunto didáctico cuentan con la tecnología más avanzada actualmente disponible y cumplen las normas de seguridad. A pesar de ello, si se utiliza indebidamente, es posible que surjan peligros que pueden afectar al usuario o a terceros o, también, provocar daños en el sistema. El sistema de aprendizaje de Festo Didactic ha sido concebido exclusivamente para la formación y el perfeccionamiento profesional en materia de sistemas y técnicas de automatización industrial. La empresa u organismo encargados de impartir las clases y/o los instructores deben velar por que los estudiantes/aprendices respeten las indicaciones de seguridad que se describen en el presente manual. Festo Didactic excluye cualquier responsabilidad por lesiones sufridas por el instructor, por la empresa u organismo que ofrece los cursos y/o por terceros, si la utilización del presente equipo didáctico se realiza con propósitos que no son de instrucción, a menos que Festo Didactic haya ocasionado dichos daños premeditadamente o con extrema negligencia.

© Festo Didactic 542503

V

Prólogo El sistema de aprendizaje en materia de sistemas y técnica de automatización industrial de Festo se rige por diversos planes de estudios y exigencias que plantean las profesiones correspondientes. En consecuencia, el sistema de aprendizaje está estructurado de la siguiente manera: •

Equipos didácticos de orientación tecnológica

•

Mecatrónica y automatización de procesos de fabricación

•

Automatización de procesos continuos y técnica de regulación

•

Robótica móvil

•

Instalaciones de formación híbrida

El sistema para enseñanza de la técnica de automatización se actualiza y amplía regularmente, a la par que avanzan los métodos utilizados en el sector didáctico y se introducen nuevas tecnologías en el sector industrial. Los sistemas para la enseñanza y los equipos didácticos abordan diversos temas tecnológicos: neumática, electroneumática, neumática de regulación, hidráulica, electrohidráulica, hidráulica proporcional, hidráulica de regulación, hidráulica móvil, controles lógicos programables, sensores, electrotécnica, electrónica y actuadores eléctricos.

La estructura modular del sistema de aprendizaje permite realizar aplicaciones que superan los límites impuestos por los diferentes equipos didácticos considerados de forma individual. Por ejemplo, es posible trabajar con controles lógicos programables para actuadores neumáticos, hidráulicos y eléctricos.

VI

© Festo Didactic 542503

Todos los equipos didácticos incluyen lo siguiente: •

Hardware

•

Medios

•

Seminarios

Hardware El hardware incluye componentes y equipos industriales que han sido adaptados para fines didácticos. La selección de componentes de los equipos didácticos y su ejecución se adaptan especialmente a los proyectos de los medios adjuntos. Medios Los medios relacionados con cada tema se dividen en material didáctico —también llamado teachware— y en software. El material didáctico orientado hacia la práctica incluye lo siguiente: •

Libros técnicos y manuales de estudio (publicaciones estándar para la adquisición de conocimientos de carácter fundamental)

•

Manuales de trabajo (ejercicios prácticos con informaciones complementarias y soluciones modelo)

•

Diccionarios, manuales, libros técnicos (profundizan en los temas técnicos)

•

Juegos de transparencias y vídeos (para crear clases ilustrativas y activas)

•

Posters (para la representación resumida de los temas técnicos)

El software incluye programas para las siguientes aplicaciones: •

Programas didácticos digitales (medios y contenidos didácticos preparados)

•

Software de simulación

•

Software de visualización

•

Software para la captación de datos de medición

•

Software para planificación de proyectos y construcción

•

Software de programación para controles lógicos programables

Los medios de estudio y enseñanza se ofrecen en varios idiomas. Fueron concebidos para la utilización en clase, aunque también son apropiados para el estudio autodidacta. Tipos de licencias para los manuales de trabajo Los manuales de trabajo pueden disponerse con los siguientes tipos de licencias: •

Licencias Home Use Para el usuario privado. Usted pide el manual de trabajo online y lo recibe en formato PDF. Todas las páginas del manual están provistas de una marca de agua. Usted puede guardar el documento PDF en su ordenador, puede imprimirlo y editarlo. El CD-ROM multimedia no está incluido en el suministro.

•

Licencia Campus Es el estándar para el uso comercial. Usted pide la versión impresa del manual y el CD-ROM multimedia en el idioma de su elección. Usted puede guardar en su ordenador los archivos que contiene el CD-ROM multimedia, puede imprimirlos y procesarlos.

© Festo Didactic 542503

VII

•

Licencia Enterprise Para grandes empresas e instituciones de formación con varios emplazamientos. Usted puede pedir –

la versión impresa del manual en el idioma de su elección con CD-ROM en varios idiomas

o –

un CD-ROM multimedia con contenidos en varios idiomas. Usted puede guardar en su ordenador los archivos que contiene el CD-ROM multimedia, puede

imprimirlos y editarlos.

Nota Los derechos de uso completos se rigen por las regulaciones en el aviso legal del manual de trabajo adquirido del curso.

¿Tiene algún consejo o propuesta que proponer para la mejora del manual de trabajo? En caso afirmativo, le rogamos nos los envíe al correo electrónico [email protected]. Los autores y Festo Didactic están interesados en conocer su opinión.

Seminarios Los contenidos que se abordan mediante los equipos didácticos se completan mediante una amplia oferta de seminarios para la formación y el perfeccionamiento profesional.

VIII

© Festo Didactic 542503

Introducción El presente manual de trabajo forma parte del sistema de aprendizaje en automatización y tecnología de Festo Didactic. El sistema constituye una sólida base para la formación y el perfeccionamiento profesional de carácter práctico. El equipo didáctico TP 100 solamente incluye sistemas de mando puramente neumáticos. El nivel básico TP 101 es apropiado para adquirir conocimientos básicos en las tecnologías de control de sistemas neumáticos. Se adquieren conocimientos físicos básicos de neumática y, además, sobre el funcionamiento y la utilización de componentes neumáticos. Con el equipo didáctico pueden configurarse sistemas de mando neumáticos sencillos. El nivel avanzado TP 102 es apropiado para profundizar conocimientos en la tecnología de control de sistemas neumáticos. Con los componentes pueden configurarse sistemas combinados, con conexiones para compartir las señales de entrada y de salida. También es posible configurar sistemas de control con módulos para cadenas secuenciales. Para el montaje de los sistemas de control deben cumplirse las siguientes condiciones técnicas: •

Un puesto de trabajo Learnline o Learntop-S con un panel de prácticas perfilado de Festo Didactic. El panel de prácticas perfilado tiene 14 ranuras en T paralelas a una distancia de 50 milímetros.

•

Un compresor móvil con silenciador (230 V, máximo 800 kPa = 8 bar) para la alimentación de aire comprimido.

La presión de funcionamiento deberá ser, como máximo, de p = 600 kPa = 6 bar.

Para un funcionamiento óptimo, la presión de funcionamiento del sistema de mando deberá ser de máximo p = 500 kPa = 5 bar con aire sin lubricar. Con el equipo didáctico del nivel básico TP 101, se construyen los sistemas de mando completos de los 19 ejercicios. Los fundamentos teóricos necesarios para una buena comprensión de los ejercicios del presente manual de trabajo están disponibles en el manual de estudio •

Fundamentos de la neumática y de la electroneumática

para su consulta. Además, se ofrecen hojas de datos correspondientes a todos los componentes (cilindros, válvulas, aparatos de medición, etc.).

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IX

Instrucciones de seguridad y utilización

Generalidades •

Los estudiantes únicamente podrán trabajar con los circuitos en presencia de un instructor.

•

Utilice aparatos eléctricos (por ejemplo, unidades de alimentación eléctrica, compresores, grupos hidráulicos) únicamente en aulas equipadas con un interruptor diferencial adecuado.

•

Lea detenidamente las hojas de datos correspondientes a cada uno de los componentes y,

•

Los fallos que pudiesen afectar a la seguridad no deberían producirse.

•

Utilice los equipos de protección apropiados (gafas de seguridad, calzado de seguridad) al trabajar con

especialmente, respete las respectivas indicaciones de seguridad.

los circuitos. Parte mecánica •

¡Desconectar la alimentación de energía! –

Antes de trabajar con el circuito, desconecte primero la energía de trabajo y la energía de control.

–

Manipule la configuración solamente cuando esta esté parada.

–

Considere los posibles tiempos de retardo a la desconexión de los accionamientos.

•

Monte todos los componentes fijamente sobre el panel de prácticas perfilado.

•

Asegúrese que los detectores de finales de carrera no puedan accionarse frontalmente.

•

¡Peligro de accidente durante la localización de averías! Para accionar los finales de carrera, utilice una herramienta como, por ejemplo, un destornillador.

•

Efectúe el montaje de todos los componentes de tal manera que pueda acceder fácilmente a los interruptores y a las conexiones.

•

Respete las indicaciones sobre el posicionamiento de los componentes.

Parte eléctrica •

¡Desconectar la tensión! –

Antes de trabajar en el circuito, desconecte la alimentación de tensión.

–

Considere que es posible que se haya acumulado energía eléctrica en determinados componentes. En las hojas de datos y en las instrucciones de utilización de los componentes

se incluye información al respecto.

X

•

Emplee solamente muy bajas tensiones de protección PELV, máximo 24 V DC.

•

Establecer o separar conexiones eléctricas –

Establezca las conexiones eléctricas únicamente sin tensión.

–

Separe las conexiones eléctricas únicamente tras haber desconectado la tensión.

© Festo Didactic 542503

•

Para realizar las conexiones eléctricas, emplee solamente cables de conexión con conectores de seguridad.

•

Tienda los cables de conexión de tal manera que no se doblen ni sufran cortes.

•

No tienda los cables sobre superficies calientes. –

Las superficies calientes están identificadas con el correspondiente símbolo de advertencia.

•

Los cables no deben estar sometidos a fuerzas de tracción duraderas.

•

Al desconectar los cables de conexión, tire únicamente de los conectores de seguridad, nunca de los cables.

Parte neumática •

¡Desconectar la presión! –

Antes de trabajar en el circuito, desconecte la alimentación de aire comprimido.

–

Compruebe con los manómetros la ausencia de presión en todo el circuito.

–

Considere que es posible que se haya acumulado energía en los acumuladores de aire comprimido. En las hojas de datos y en las instrucciones de utilización de los componentes se incluye información al respecto.

•

No deberá superarse la presión máxima admisible de 600 kPa (6 bar).

•

Conectar el aire comprimido únicamente después de haber montado y fijado correctamente todos los tubos flexibles.

•

No desacoplar tubos flexibles mientras el sistema esté bajo presión.

•

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado.

•

¡Peligro de accidentes ocasionados por el avance de los cilindros! –

Los cilindros neumáticos siempre deberán montarse de tal manera que esté libre todo el espacio que ocupa el vástago a lo largo de toda la carrera.

– •

Asegúrese de que el vástago no pueda chocar contra componentes rígidos del equipo.

¡Peligro de accidente por tubos flexibles que puedan soltarse! –

Si es posible, utilice tubos lo más cortos posibles.

–

Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

•

Montaje del circuito neumático Establezca las conexiones utilizando tubos flexibles de 4 o 6 milímetros de diámetro exterior. Introduzca los tubos flexibles hasta el tope en el racor rápido.

•

Antes de desmontar los tubos flexibles, deberá desconectarse la alimentación de aire comprimido.

•

Desmontaje de la parte neumática Presione el anillo de desbloqueo de color azul y retire el tubo flexible.

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XI

•

Ruido ocasionado por fuga de aire comprimido –

El ruido ocasionado por fugas de aire comprimido puede ser dañino para el oído humano. Reduzca el nivel de ruidos utilizando silenciadores, o bien tapones para los oídos si no fuese posible evitar los ruidos.

–

Todas las conexiones de escape de aire deberán estar provistas de silenciadores. No retire los silenciadores.

Técnicas de fijación Las fijaciones de las placas portadoras de los aparatos varían de acuerdo a las variantes A, B, C o D: •

Variante A: fijación por enclavado Aparatos ligeros, no sometidos a carga (por ejemplo, válvulas distribuidoras). Los componentes se montan insertándolos simplemente en las ranuras del panel de prácticas perfilado. Para desmontar los componentes debe accionarse la palanca azul.

•

Variante B: sistema de fijación por giro Componentes sometidos a cargas medias (por ejemplo, actuadores). Estos componentes se sujetan al panel de prácticas perfilado mediante tornillos con cabeza de martillo. Para sujetar o soltar los componentes se utilizan las tuercas moleteadas de color azul.

•

Variante C: sistema de fijación con tornillos Para componentes que soportan cargas elevadas o componentes que no se retiran con frecuencia del panel de prácticas perfilado (por ejemplo, válvula de cierre con unidad de filtro y regulador). Estos aparatos se fijan mediante tornillos de cabeza cilíndrica y tuercas en T.

•

Variante D: sistema enchufable Para aparatos ligeros no sometidos a carga provistos de pernos enchufables (por ejemplo, sistemas de aviso). Estos componentes se montan mediante adaptadores enchufables.

Accesorios necesarios Para evaluar el funcionamiento de los sistemas de control, se necesita un cronómetro. El cronómetro es necesario para lo siguiente: •

Ajustar las válvulas de estrangulación y antirretorno de tal manera que los tiempos de avance y retroceso de los cilindros alcancen los valores previamente definidos.

•

XII

Temporizadores neumáticos ajustados.

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Equipo didáctico neumática (TP 100) El equipo didáctico TP 100 incluye una gran cantidad de material didáctico y, también, seminarios. Su objeto es, exclusivamente, los sistemas de mando neumáticos. Los elementos individuales del equipo didáctico TP 100 también pueden formar parte del contenido de otros equipos didácticos. Componentes principales del TP 100 •

Puesto de trabajo fijo con panel de prácticas perfilado de Festo Didactic

•

Conjuntos de componentes o componentes individuales (por ejemplo, cilindros, válvulas de vías, contador con preselección, elementos lógicos, sensores de proximidad neumáticos)

•

Medios didácticos opcionales (por ejemplo, indicadores ópticos, válvula de 5/3 vías, cargas que aplican fuerzas de tracción/compresión)

•

Instalaciones de laboratorio completas

Medios El material didáctico del equipo didáctico TP 100 incluye un manual de estudio y manuales de trabajo. El manual de estudio proporciona los fundamentos físicos y técnicos de la neumática y electroneumática. El manual de trabajo incluye hojas para cada uno de los ejercicios, sus soluciones y un CD-ROM. Junto con el manual se entrega un juego de hojas de ejercicio y de hojas de trabajo correspondientes a cada ejercicio. El conjunto de componentes se entrega con hojas de datos correspondientes a los componentes del hardware. Medios Manual de estudio

Fundamentos de la neumática y de la electroneumática

Manuales de trabajo

Neumática, nivel básico (TP 101) Neumática, nivel avanzado (TP 102)

Material didáctico opcional

Manos básicos neumáticos – conocimientos prácticos Software de simulación FluidSIM® neumática Curso en la web Neumática Juego de modelos seccionados con maletín

Los programas de software correspondientes al equipo didáctico TP 100 son FluidSIM® P y el programa didáctico digital interactivo. FluidSIM® P es la parte del programa que el instructor debe utilizar para preparar las clases. Con este programa es posible configurar sistemas de mando neumáticos y realizar las simulaciones correspondientes. El programa de formación digital Neumática permite adquirir los conocimientos básicos sobre los sistemas de mando neumáticos. Los estudiantes conocerán los fundamentos de la neumática, así como los componentes neumáticos de las instalaciones a través de los ejemplos de aplicaciones industriales reales. Los materiales didácticos disponibles pueden consultarse en nuestros catálogos y en Internet. El sistema de aprendizaje para la tecnología de la automatización industrial se actualiza y amplía constantemente. Los juegos de transparencias, las películas, los CD-ROM y DVD y los manuales se ofrecen en diversos idiomas.

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XIII

Objetivos didácticos del nivel básico (TP 101) Componentes •

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un cilindro de simple efecto.

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un cilindro de doble efecto.

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de 3/2 vías.

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de 5/2 vías.

•

El estudiante conocerá el funcionamiento de una válvula de 5/2 vías de accionamiento neumático.

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de los sensores de proximidad magnéticos.

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de secuencia.

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un regulador de presión.

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un temporizador neumático.

Circuitos •

El estudiante podrá reconocer y esquematizar los tipos de accionamiento de válvulas de vías.

•

El estudiante podrá explicar y configurar sistemas de accionamiento directo.

•

El estudiante podrá analizar y evaluar los circuitos.

•

El estudiante podrá explicar y configurar un accionamiento indirecto.

•

El estudiante conocerá la diferencia entre un elemento señalizador y un elemento de mando.

•

El estudiante podrá diferenciar los tipos de estrangulación y emplearlos de acuerdo a los requisitos.

•

El estudiante conocerá un tipo de memorización de señales en sistemas de mando neumáticos.

•

El estudiante podrá explicar y realizar funciones lógicas Y/O/NO.

•

El estudiante podrá explicar y configurar circuitos de autorretención.

•

El estudiante conocerá la posibilidad de la detección de la posición final de los cilindros.

•

El estudiante podrá combinar diferentes enlaces lógicos.

•

El estudiante podrá diferenciar entre tipos de válvulas de 5/2 vías, así como seleccionarlas y utilizarlas según requisitos de la aplicación.

•

El estudiante podrá seguir desarrollando los circuitos existentes.

•

El estudiante podrá construir sistemas de mando dependientes de la presión.

•

El estudiante podrá analizar y optimizar, según los requisitos de la aplicación, los circuitos existentes.

•

El estudiante podrá construir circuitos con movimientos oscilantes.

•

El estudiante podrá utilizar temporizadores neumáticos en función de las limitaciones impuestas a la aplicación.

•

El estudiante podrá construir sistemas de mando en función del tiempo.

•

El estudiante podrá crear el GRAFCET para un proceso.

•

El estudiante podrá analizar y construir circuitos con dos cilindros.

Mediciones, ajustes y cálculos

XIV

•

El estudiante podrá medir la presión en sistemas de mando neumáticos.

•

El estudiante podrá ajustar las velocidades de avance y retroceso de cilindros.

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Atribución de los ejercicios en función de objetivos didácticos Ejercicio

1

2

3

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un cilindro de simple efecto.

•

•

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de 3/2 vías.

•

•

•

•

•

•

•

•

•

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Objetivos didácticos

El estudiante podrá reconocer y esquematizar los tipos de accionamiento de válvulas de vías. El estudiante podrá explicar y configurar sistemas de accionamiento directo. El estudiante podrá analizar y evaluar los circuitos.

•

•

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un cilindro de doble efecto. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de 5/2 vías. El estudiante podrá explicar y configurar un accionamiento indirecto.

•

•

•

•

•

El estudiante conocerá la diferencia entre un elemento señalizador y un elemento de mando.

•

El estudiante podrá medir la presión en sistemas de mando neumáticos.

•

El estudiante podrá diferenciar los tipos de estrangulación y emplearlos de acuerdo a los requisitos.

•

•

El estudiante podrá ajustar las velocidades de avance y retroceso de cilindros. El estudiante conocerá un tipo de memorización de señales en sistemas de mando neumáticos.

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•

•

•

XV

Ejercicio

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

•

•

•

•

•

•

•

14

15

16

17

•

•

•

18

19

Objetivos didácticos El estudiante podrá explicar y realizar funciones lógicas Y/O/NO. El estudiante podrá explicar y

•

configurar circuitos de autorretención. El estudiante conocerá la

•

posibilidad de la detección de la posición final de los cilindros. El estudiante podrá combinar diferentes enlaces lógicos. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de los sensores de proximidad magnéticos.

•

El estudiante podrá diferenciar entre tipos de válvulas de 5/2 vías, así como seleccionarlas y utilizarlas según requisitos de la aplicación.

•

El estudiante podrá seguir desarrollando los circuitos existentes.

•

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de secuencia.

•

El estudiante podrá construir sistemas de mando dependientes de la presión.

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un regulador de presión.

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un temporizador neumático.

•

El estudiante podrá crear el GRAFCET para un proceso.

•

El estudiante podrá construir circuitos con movimientos oscilantes.

•

El estudiante podrá utilizar temporizadores neumáticos en función de las limitaciones impuestas a la aplicación.

•

El estudiante podrá analizar y construir circuitos con dos cilindros.

XVI

•

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Equipo didáctico del nivel básico (TP 101) Los componentes de este equipo didáctico están destinados a la formación básica en la tecnología de control neumático. Contiene todos los componentes necesarios para alcanzar los objetivos didácticos definidos, y puede ampliarse indistintamente mediante componentes de otros equipos didácticos. Para que los sistemas de mando funcionen, se necesita adicionalmente el panel de prácticas perfilado y una fuente de aire comprimido.

Equipo didáctico del nivel básico (TP 101), N.º de artículo 540710 Cantidad

Denominación

N.º de art.

2

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

152860

1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente abierta

152861

1

Válvula de 3/2 vías con selector, normalmente cerrada

152863

2

Válvula de leva con rodillo 3/2 vías, normalmente cerrada

152866

1

Válvula monoestable de 3/2 vías

576302

1

Válvula de 5/2 vías con selector

152862

1

Válvula de 5/2 vías, actuada neumáticamente por un lado

576307

3

Válvula de impulsos de 5/2 vías, actuada neumáticamente por ambos lados

576303

1

Cilindro de simple efecto

152887

1

Cilindro de doble efecto

152888

2

Sensor de proximidad, neumático con fijación del cilindro

2764815

2

Válvula de estrangulación y antirretorno

193967

1

Válvula de escape rápido

539772

2

Manómetro

152865

1

Regulador de presión con manómetro

539756

1

Válvula de secuencia

152884

1

Selector de circuito (función O)

539771

2

Válvula de simultaneidad (función Y)

539770

1

Temporizador neumático, normalmente cerrado

540694

1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

540691

1

Bloque distribuidor

152896

10

Casquillo enchufable

153251

10

Racor rápido en T

153128

2

Tubo flexible de plástico 4 x 0,75, color plateado, 10 m

151496

© Festo Didactic 542503

XVII

Símbolos del equipo didáctico Componente

Símbolo

Componente

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

Cilindro de simple efecto

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente abierta

Cilindro de doble efecto

Válvula de 3/2 vías con

Sensor de proximidad

selector

neumático

Válvula de leva con rodillo

Válvula de estrangulación y

3/2 vías, normalmente cerrada

antirretorno

Válvula monoestable de 3/2 vías

Válvula de escape rápido

Válvula de 5/2 vías con

Aparato de medición de

selector

presión (manómetro)

Selector de circuito

Regulador de presión con

Símbolo

manómetro

Válvula de simultaneidad

XVIII

Temporizador neumático, normalmente cerrado

© Festo Didactic 542503

Componente

Símbolo

Válvula de 5/2 vías, actuada neumáticamente por un lado

Válvula de impulsos de 5/2 vías, actuada neumáticamente por ambos lados

Válvula de secuencia

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

Bloque distribuidor

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XIX

Atribución de componentes y tareas Ejercicio

1

2

3

1

1

1

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

Componente Cilindro de simple efecto Cilindro de doble efecto

1 1

1

Válvula de estrangulación y

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

2

1

1

2

2

2

2

2

2

2

1

2

2

1

1

1

1

2

2

1

1

1

1

antirretorno Válvula de escape rápido

1

Aparato de medición de presión (manómetro) Válvula de 3/2 vías con pulsador,

2

1

1

1

2

2

2

2

1

1

2

1

2

2

1

1

normalmente cerrada Válvula de 3/2 vías con pulsador,

1

1

normalmente abierta Válvula de 3/2 vías con selector,

1

1

1

normalmente cerrada Válvula de leva con rodillo

1

1

de 3/2 vías, normalmente cerrada Sensor de proximidad neumático

2

Válvula neumática de 3/2 vías

2

2

1

1

2

2

1

Válvula biestable neumática de 3/2 vías Válvula de 5/2 vías con selector

1

Válvula neumática de 5/2 vías

1

1

1

1

Válvula biestable neumática

1

1

1

1

1

1

1

1

de 5/2 vías Selector de circuito

1

Válvula de simultaneidad

1 1

1 2

1 2

1

1

1

2

Válvula de secuencia

1

1

1

Regulador de presión, con

1

2

1

1

2 1

1

manómetro Temporizador neumático,

1

1

normalmente cerrado

XX

Bloque distribuidor

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

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Informaciones para el instructor Objetivos didácticos El objetivo didáctico general del manual de ejercicios es el de enseñar la configuración sistemática de esquemas de circuito y el montaje del sistema de mando en el panel de prácticas perfilado La interacción directa entre la teoría y la práctica asegura un rápido y sostenible progreso de los estudios. Los objetivos didácticos detallados se indican en la tabla. Los objetivos didácticos concretos e individuales están asignados a cada ejercicio específico. Duración aproximada El tiempo necesario para desarrollar los ejercicios depende de los conocimientos previos de los alumnos. Con una formación previa como mecánico o electricista: aprox. 2 semanas. Con una formación previa como técnico o ingeniero: aprox. 1 semana. Componentes del equipo didáctico El manual de estudio, el de trabajo y el equipo didáctico se corresponden entre sí. Para resolver los 19 ejercicios, únicamente se necesitan los componentes del equipo didáctico TP 101. Todos los ejercicios pueden solucionarse montando los componentes en una placa perfilada de mínimo 700 mm de ancho. Las normas En el presente manual de trabajo se aplican las siguientes normas: ISO 1219-1:

Transmisiones hidráulicas y neumáticas. Símbolos gráficos y diagramas de circuitos.

EN 81346-2:

Sistemas industriales, instalaciones y equipos y productos industriales.

Parte 1: símbolos gráficos Principios de estructuración y designación de referencia. Parte 2: Clasificación de objetos y códigos para las clases Identificación de las soluciones Los textos con las soluciones y las informaciones complementarias en las representaciones gráficas aparecen en color rojo. Identificaciones utilizadas en la colección de ejercicios Las partes que deben completarse en los textos aparecen marcadas con líneas o con celdas sombreadas en las tablas. Las gráficas que deben completarse están identificadas mediante una cuadrícula. Información para la clase Aquí encontrará información adicional sobre cada uno de los componentes y sobre los sistemas de mando instalados. Esta información no aparece en las hojas de trabajo.

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XXI

Soluciones Las soluciones que se ofrecen en el presente manual de trabajo se obtuvieron llevando a cabo mediciones de prueba. Por lo tanto, los resultados que obtenga pueden ser diferentes a los datos aquí indicados. Especialidades de estudio A continuación, se ofrece una clasificación de las especialidades de estudio de la escuela profesional sobre la materia “Técnica de fluidos” para ciertas capacitaciones seleccionadas. Profesión

Tema

Electrónico especializado en técnicas de automatización

Analizar y adaptar sistemas de mando

Efectuar el montaje de equipos y comprobar su seguridad Mecánico industrial

Instalación y puesta en funcionamiento de sistemas de control

Mecatrónico

Analizar flujos de energía y transmisión de datos en módulos eléctricos, neumáticos e hidráulicos Realización de subsistemas mecatrónicos

Estructura de los ejercicios La estructura metódica es la misma para todos los 19 ejercicios. Los ejercicios están estructurados de la siguiente manera: •

Título

•

Objetivos didácticos

•

Descripción de la tarea a resolver

•

Plano de situación

•

Limitaciones

•

Tareas a resolver

•

Medios auxiliares

•

Hojas de trabajo

El manual de trabajo contiene las soluciones de las 19 tareas incluidas en el manual de ejercicios.

XXII

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Identificación de referencia de los aparatos La identificación de referencia en los esquemas del circuito se efectúa de acuerdo a la norma EN 81346-2:2010-05 Sistemas industriales, instalaciones y equipos y productos industriales. Principios de estructuración y designación de referencia. Parte 2: Clasificación de objetos y códigos para las clases. Se tienen en cuenta los aspectos de los aparatos relacionados con el producto, por lo que todas las identificaciones de referencia comienzan con una raya. Los códigos se conceden en función del aparato. Si varios aparatos en un mismo circuito poseen el mismo código, estos se numeran correlativamente. Cilindros:

-MM1, -MM2, ...

Válvulas:

-QM1, -QM2, -KH1, -KH2, -RM1, -RZ1, …

Sensores:

-BG1, -BG2, -BF1, -BP1, ...

Entrada de señales: -SF1, -SF2, -SJ1, -SJ2, ... Accesorios:

-AZ1, -AZ2, -XM1, -XM2, -PG1, …

Contenido del CD-ROM Con las licencias Campus y Enterprise se suministra un CD-ROM multimedia junto con el manual de trabajo. En este CD-ROM está incluido todo el manual de trabajo en PDF. El CD-ROM ofrece también otro material didáctico complementario. Estructura del contenido del CD-ROM: •

Instrucciones de utilización

•

Imágenes

•

Esquemas de distribución FluidSIM®

•

Presentaciones

•

Vídeos

Instrucciones de utilización Se dispone de las instrucciones de utilización de los diversos aparatos incluidos en el equipo didáctico. Estas instrucciones son útiles al efectuar el montaje y poner en funcionamiento los componentes respectivos. Imágenes Se dispone de fotos y gráficos de los componentes y aplicaciones industriales listos para ser utilizados. Con ellos se puede ilustrar cualquier tarea a resolver. Además, pueden utilizarse para ampliar y completar la presentación de proyectos. Esquemas de distribución FluidSIM® En esta carpeta se incluyen los esquemas de circuito FluidSIM® correspondientes a todos los ejercicios del equipo didáctico.

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XXIII

Presentaciones En esta carpeta se incluyen las presentaciones resumidas de los aparatos incluidos en el equipo didáctico. Pueden utilizarse, por ejemplo, para incluirlas en las presentaciones sobre proyectos. Vídeos El material del equipo didáctico se completa con vídeos de aplicaciones industriales. Las breves secuencias muestran la utilización de los componentes en aplicaciones industriales reales.

XXIV

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Contenido Ejercicios y soluciones Ejercicio 1: Prensa de quesos _________________________________________________________________ 3 Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz _______________________________________________ 11 Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra ____________________________________________________ 17 Ejercicio 4: Carga de paquetes _______________________________________________________________ 23 Ejercicio 5: Detención de botellas de leche _____________________________________________________ 33 Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería __________________________________________________________ 39 Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido _______________________________________________________ 47 Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo ____________________________________________ 53 Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos ____________________________ 61 Ejercicio 10: Sujeción de una pieza ___________________________________________________________ 69 Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas _____________________________________________ 77 Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza ____________________________________________ 83 Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera _________________________________________________ 91 Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas _____________________________________________________ 97 Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas _______________________________________________ 105 Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo ______________________________________________ 113 Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura __________________________________________________ 121 Ejercicio 18: Limpieza de piezas _____________________________________________________________ 129 Ejercicio 19: Prensado de placas de características _____________________________________________ 137

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1

Contenido

2

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Ejercicio 1: Prensa de quesos Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá la construcción y el funcionamiento de un cilindro de simple efecto.

•

Podrá calcular la fuerza del émbolo de un cilindro de simple efecto.

•

Conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de 3/2 vías, normalmente cerrada.

•

Podrá reconocer y esquematizar los tipos de accionamiento de válvulas de vías.

•

Será capaz de explicar y construir un accionamiento directo.

Descripción de la tarea a resolver En la fabricación de queso, se utilizan cilindros neumáticos para introducir a presión la masa en los moldes. Configure un sistema de mando con el que poder ejecutar esta tarea.

Plano de situación

Fabricación de queso – dispositivo de prensado

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3

Ejercicio 1: Prensa de quesos

Descripción del proceso 1. La masa del queso se coloca a mano en el molde. 2. Presionando un pulsador, avanza el vástago del cilindro que presiona la tapa sobre el molde. 3. El pulsador deberá mantenerse presionado hasta que concluya la operación. 4. Si se suelta el pulsador, el vástago retrocede y deja libre el molde que contiene el queso. 5. Ahora, es posible retirar el queso.

Limitaciones •

Utilice un cilindro de simple efecto.

•

Configure el sistema de mando neumático del cilindro, utilizando una válvula de accionamiento manual.

Tareas a resolver 1. Describa la construcción y el funcionamiento de un cilindro de simple efecto. 2. Calcule la fuerza del émbolo de un cilindro de simple efecto. 3. Describa el funcionamiento de una válvula de 3/2 vías, normalmente cerrada. 4. Complete el esquema del circuito neumático utilizado en la prensa de quesos. 5. Confeccione una lista de componentes. 6. Realice el montaje del sistema de mando. 7. Compruebe la construcción del sistema de mando. 8. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

4

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Ejercicio 1: Prensa de quesos

1. Construcción y funcionamiento de un cilindro de simple efecto

Cilindro de simple efecto: símbolo del circuito y dibujo en sección

a) Compare el símbolo con la representación esquemática del cilindro de simple efecto. Compruebe si concuerdan ambas representaciones. El contenido de ambas representaciones concuerda. Se representa un cilindro de simple efecto. En la posición normal, el vástago se encuentra introducido debido a la fuerza del muelle recuperador. En el vástago se encuentra montado un imán permanente para la detección de las posiciones.

b) En la fig. anterior, atribuya a cada componente el número que corresponda. Componente

Denominación

4

Camisa del cilindro

1

Culata trasera

8

Culata delantera

6

Vástago

10

Émbolo

3

Anillo magnético

11

Junta del émbolo

9

Muelle recuperador

2

Conexión de aire comprimido

7

Casquillo guía

5

Orificio de escape

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5

Ejercicio 1: Prensa de quesos

c)

Describa la construcción y el funcionamiento de un cilindro de simple efecto El aire comprimido entra en la cámara del lado del émbolo. En esta cámara aumenta la presión, aplicándose una fuerza en la superficie del émbolo. Si esta fuerza supera la fuerza de la fricción estática, el émbolo avanza. Solamente cuando el émbolo ha avanzado completamente, la presión aumenta hasta llegar a la presión de funcionamiento. Si disminuye la presión, el émbolo vuelve a su posición inicial empujado por el muelle recuperador. La fuerza del muelle no es lo suficiente grande como para mover cargas pesadas sujetas al vástago. Por ello, los cilindros de simple efecto solamente pueden ejecutar un trabajo en un solo sentido.

2. Cálculo de la fuerza del émbolo de un cilindro de simple efecto Información La fuerza teórica del émbolo se calcula utilizando la siguiente fórmula: Fth = A ( p) Fth fuerza teórica del émbolo (N)

A

Superficie útil del émbolo (m2)

( p

Presión de trabajo (Pa)

D

D2 ⋅ π ) 4

Diámetro de cilindro (m)

En la práctica, la fuerza importante es la fuerza efectiva del émbolo Feff Al efectuar el cálculo, debe tenerse en cuenta la resistencia ocasionada por la fricción. Suponiendo condiciones de funcionamiento normales (presión entre 400 y 800 kPa [entre 4 y 8 bar]), las fuerzas de rozamiento (FR) se pueden absorber con aprox. el 10 % de la fuerza del émbolo teórica. Para calcular la fuerza efectiva de un cilindro de simple efecto, se aplica lo siguiente: Feff = A ⋅ p – (FR + FF) Feff fuerza efectiva del émbolo(N)

FR

fuerza de rozamiento (aprox. 10 % de Fth ) (N)

FF Fuerza del muelle recuperador (N)

6

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Ejercicio 1: Prensa de quesos

–

Calcule la fuerza real del émbolo en la carrera de avance, suponiendo una presión de trabajo de 600 kPa (6 bar). Cálculo de la superficie y de la fuerza del

Cálculo de la superficie y de la fuerza del

émbolo

émbolo

(Diámetro del cilindro en m,

(Diámetro del cilindro en cm,

presión de trabajo en Pa)

presión de trabajo en bar)

A= (

0,022 ⋅ 3,14 ) = 0,000314 m2 4

A= (

22 ⋅ 3,14 ) = 3,14 cm2 4

Feff = 0,9 ⋅ A ⋅ p – FF

Feff = 0,9 ⋅ A ⋅ p – FF

Feff = 0,9 ⋅ 0,000314 m2 ⋅ 600.000 Pa – 13,6 N

Feff = 0,9 ⋅ 3,14 cm2 ⋅ 60

Feff = 169,56 N – 13,6 N = 155,96 N

N

– 13,6 N cm2 Feff = 169,56 N – 13,6 N = 155,96 N

Nota Consulte los datos necesarios en la hoja de datos del cilindro. Nota para la clase En este cilindro, el diámetro del émbolo es de 20 mm y la fuerza de recuperación del muelle es de 13,6 N.

3. Funcionamiento de una válvula de 3/2 vías, normalmente cerrada a) Complete el símbolo de una válvula de 3/2 vías normalmente cerrada, de accionamiento manual y con reposición por muelle.

Válvula de 3/2 vías normalmente cerrada, de accionamiento manual y con reposición por muelle – símbolo y dibujo en sección

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7

Ejercicio 1: Prensa de quesos

b) Describa el funcionamiento de la válvula de 3/2 vías. Una válvula de 3/2 vías tiene 3 conexiones y 2 posiciones. El símbolo la muestra en posición de reposo. La indicación de “normalmente cerrada”, significa que el aire comprimido no puede fluir a través de la válvula en estado de reposo. Si se acciona el pulsador, la válvula de 3/2 vías abre el flujo de aire. Se aplica aire a la cámara del lado del émbolo del cilindro conectado y el vástago avanza.

4. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito neumático utilizado en la prensa de quesos. Complete los símbolos del circuito que estén incompletos. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

8

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Ejercicio 1: Prensa de quesos

5. Confección de la lista de componentes –

Confeccione una lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de simple efecto

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

6. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

7. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

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9

Ejercicio 1: Prensa de quesos

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

8. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial En la posición inicial, la válvula de 3/2 vías -SJ1 está bloqueada. El vástago del cilindro -MM1 está retraído. Paso 1-2 Presionando el pulsador de la válvula de 3/2 vías -SJ1, fluye aire comprimido hacia la cámara del lado del émbolo del cilindro -MM1, y el vástago avanza. Paso 2-3 Al soltar el pulsador, se descarga el aire de la válvula de 3/2 vías -SJ1 y el vástago del cilindro -MM1 retrocede a su posición inicial empujado por la fuerza del muelle recuperador.

10

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Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de 3/2 vías, normalmente abierta.

•

Podrá reconocer y esquematizar los tipos de accionamiento de válvulas de vías.

•

Será capaz de explicar y construir un accionamiento directo.

Descripción de la tarea a resolver Una antigua máquina se ha equipado con un freno. El freno debe reducir el tiempo que permanece el eje motriz, tras su desacoplamiento, girando hasta su parada definitiva. La fuerza de frenado se consigue mediante el muelle recuperador del cilindro. El freno se actúa mediante un pulsador manual dispuesto en el panel de mandos de la máquina.

Plano de situación

Frenado de la inercia

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Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz

Descripción del proceso 1. Presionando el pulsador, avanza el vástago del cilindro empujado del muelle recuperador. 2. El pulsador se mantendrá accionado el tiempo necesario para detener el eje motriz. 3. Si se suelta el pulsador, el vástago retrocede y suelta el freno.

Limitaciones •

Utilice un cilindro de simple efecto.

•

Configure el sistema de mando neumático del cilindro, utilizando una válvula de accionamiento manual.

Tareas a resolver 1. Responda las preguntas sobre la válvula de 3/2 vías, normalmente abierta. 2. Complete el esquema del circuito neumático del sistema de mando del freno de la inercia del motor. 3. Modifique la lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz

1. Funcionamiento de una válvula de 3/2 vías a) Complete el símbolo de la válvula de 3/2 vías. Deberá contar con las siguientes funciones: Accionamiento manual, reposición por muelle y abierta en posición normal.

Válvula de 3/2 vías normalmente abierta, de accionamiento manual y con reposición por muelle – símbolo y dibujo en sección

b) Describa el funcionamiento de una válvula de 3/2 vías, normalmente abierta. Una válvula de 3/2 vías normalmente abierta, tiene 3 conexiones y 2 posiciones. El símbolo la muestra en posición de reposo. Esta variante de válvula está abierta en posición normal. Ello significa que el aire comprimido fluye a través de la válvula hacia el cilindro, manteniendo al vástago en su posición final delantera. Si se acciona el pulsador, la válvula de 3/2 vías cierra el flujo de aire comprimido. La cámara del lado del émbolo puede descargarse a través de la válvula de 3/2 vías, retrocediendo el vástago.

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Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz

2. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito neumático para el freno de la inercia del motor. Complete los símbolos incompletos. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

Nota Tenga en cuenta que los sistemas de mando pueden representarse en su posición de salida.

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Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz

3. Modificación de la lista de componentes –

Modifique la siguiente lista de componentes de tal manera que se pueda efectuar el montaje de este sistema de control.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de simple efecto

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Lista de componentes, modelo

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de simple efecto

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente abierta

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Lista modificada de componentes

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

5. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

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Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial La válvula de 3/2 vías está abierta en el sentido libre de paso por lo que la cámara del lado del émbolo recibe aire. El vástago del cilindro -MM1 está extendido. Paso 1-2 Si se acciona el pulsador de la válvula -SJ1, se descarga de aire la cámara del lado del émbolo a través de la válvula de 3/2 vías y el vástago del cilindro -MM1 retrocede. Paso 2-3 Si se vuelve a soltar el pulsador, el muelle devuelve a la válvula de 3/2 vías a su posición normal, lo que hace que entre aire a la cámara del lado del émbolo y avance el vástago del cilindro -MM1.

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Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá reconocer y esquematizar los tipos de accionamiento de válvulas de vías.

•

Será capaz de explicar y construir un accionamiento directo.

•

Podrá analizar y evaluar los sistemas de mando.

Descripción de la tarea a resolver En una sierra se cortan tablas con una cierta longitud. Las tablas se alimentan manualmente a la máquina. La operación de corte se controla desde un panel de mando. Para ello, las tablas se fijan a la mesa de la sierra neumáticamente. Para efectuar el ejercicio, el sistema de mando se realiza solamente con un cilindro.

Plano de situación

Sierra

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Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra

Descripción del proceso 1. Se coloca manualmente una tabla sobre la mesa de la sierra. 2. Accionando un interruptor, el vástago del cilindro se extiende y sujeta la tabla. 3. El vástago mantiene su posición aunque se suelte el interruptor. 4. Cambiando la posición del interruptor, el vástago retrocede a su posición trasera de final de carrera, manteniendo esta posición hasta que se vuelva a accionar el interruptor.

Limitaciones •

Utilice un sistema de mando recurriendo a los componentes empleados en los ejercicios anteriores.

•

Para realizar este sistema de mando, emplee, a modo de ejemplo, un solo cilindro de simple efecto.

Efectúe los cambios necesarios para resolver la tarea de este ejercicio.

Tareas a resolver 1. Infórmese sobre los tipos de accionamiento para las válvulas de vías. 2. Complete el esquema de circuito neumático para el dispositivo de sujeción. 3. Modifique la lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra

1. Tipos de accionamiento de válvulas distribuidoras Información El tipo de accionamiento depende de las exigencias que plantea la aplicación. Tipos de accionamiento: •

Accionamiento manual

•

Accionamiento mecánico

•

Accionamiento neumático

•

Combinación del resto de tipos de accionamiento

En la representación completa de una válvula distribuidora en un esquema de circuito neumático se incluye: •

El tipo básico de accionamiento

•

La reposición

•

Accionamiento adicionales (si procede)

de la válvula •

El servopilotaje (si procede)

Los símbolos correspondientes al tipo de accionamiento se incluyen junto a la posición de conmutación según el sentido de su efecto.

Función

Símbolo

Accionamiento manual Presionando

Girando

Haciendo palanca

Accionamiento mecánico Mediante levas

Mediante leva con rodillo

Mediante palanca con rodillo

Accionamiento neumático Mediante aire comprimido

Reposición mediante muelle neumático

Componentes mecánicos Reposición mediante muelle

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Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra

2. Completar el esquema del circuito neumático a) Complete los esquemas siguientes, incluyendo el tipo de accionamiento necesario para la válvula distribuidora.

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Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra

b) Seleccione el sistema de mando correcto. Explique su elección. La solución correcta es a). Justificación Si no se acciona el selector de la válvula de 3/2 vías, el vástago del cilindro debe encontrarse en la posición trasera de final de carrera.

3. Modificación de la lista de componentes –

Modifique la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de simple efecto

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con selector, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Lista modificada de componentes

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

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Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra

5. Comprobación la configuración del sistema de mando En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial El sentido libre de paso de la válvula de 3/2 vías está bloqueado. El vástago del cilindro está retraído. Paso 1-2 Presionando el selector de la válvula de 3/2 vías -SJ1, fluye aire comprimido hacia la cámara del lado del émbolo del cilindro -MM1, y el vástago avanza. Paso 2-3 Al restablecer el selector, se descarga el aire de la válvula de 3/2 vías y el vástago del cilindro -MM1 retrocede a su posición inicial empujado por la fuerza del muelle recuperador.

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Ejercicio 4: Carga de paquetes Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá la construcción y funcionamiento de un cilindro de doble efecto.

•

Podrá calcular la fuerza de émbolo de un cilindro de doble efecto tanto para la carrera de avance como para la de retroceso.

•

Conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de 5/2 vías.

Descripción de la tarea a resolver En una estación de carga, los paquetes se clasifican uno a uno y manualmente en contenedores de transporte. Una vez que los contenedores están llenos, se retiran y se colocan contenedores vacíos. Durante el cambio de contenedores, se deberá detener el flujo de materiales, aunque la cinta de rodillos continúe funcionando. Los paquetes se retienen mediante un sistema mecánico de bloqueo (corredera). Este bloqueo debe controlarse desde el puesto de carga.

Plano de situación

Estación de carga

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

Descripción del proceso 1. Accionando el selector, el vástago del cilindro avanza interponiéndose la corredera al flujo de las cajas 2. El vástago mantiene su posición aunque se suelte el selector, por lo que el flujo de las cajas permanece interrumpido. 3. Al restablecerse la posición del selector, el vástago retrocede a su posición trasera de final de carrera, restableciéndose el flujo de las cajas. El vástago se mantiene retraído hasta que se vuelva a accionar el selector.

Limitaciones •

Considerando que se aplica fuerza tanto durante el avance como durante el retroceso, deberá utilizarse un cilindro de doble efecto.

Tareas a resolver 1. Describa la construcción y el funcionamiento de un cilindro de doble efecto. 2. Calcule la fuerza de émbolo de un cilindro de doble efecto tanto para la carrera de avance como para la de retroceso. 3. Describa el funcionamiento de la válvula de 5/2 vías. 4. Complete el esquema del circuito neumático de la estación de carga. 5. Complete la lista de componentes. 6. Realice el montaje del sistema de mando. 7. Compruebe la construcción del sistema de mando. 8. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

1. Construcción y funcionamiento de un cilindro de doble efecto

Cilindro de doble efecto: símbolo y dibujo en sección

a) Atribuya los números que constan en la representación esquemática a los componentes del cilindro de doble efecto. Componente

Denominación

4

Camisa del cilindro

1

Culata trasera

7

Culata delantera

9

Vástago

13

Émbolo

3

Anillo magnético

14

Junta del émbolo

2

Conexión de aire, cámara del lado del émbolo

6

Conexión de aire, cámara del lado del vástago

5

Junta

8

Junta y retén rascador exterior

10

Casquillo guía

12

Émbolo amortiguador

11, 15

Amortiguación regulable en las posiciones finales

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

b) Compare el símbolo con la representación esquemática del cilindro de doble efecto. Compruebe si concuerdan ambas representaciones. El contenido de ambas representaciones concuerda. Se ha representado un cilindro de doble efecto. En el vástago se encuentra montado un imán permanente para la detección de las posiciones. El cilindro posee en ambos lados amortiguación regulable en las posiciones finales.

c)

Escriba en qué puntos coinciden los cilindros de simple efecto con los de doble efecto y en que se diferencian. Ambos cilindros están compuestos por una camisa, un émbolo y un vástago. El cilindro de doble efecto no posee muelle recuperador. El cilindro de doble efecto tiene dos conexiones de aire comprimido.

d) Describa el funcionamiento de un cilindro de doble efecto. Un cilindro de doble efecto consume más aire que un cilindro de simple efecto. Las superficies del lado del émbolo y del lado del vástago son diferentes, por lo que para la misma presión, las fuerzas efectivas también son diferentes. Carrera de avance El aire comprimido entra en el cilindro a través de la conexión de aire comprimido de la cámara del lado del émbolo. En esta cámara aumenta la presión, aplicándose una fuerza en la superficie del émbolo. Si esta fuerza supera la fuerza de la fricción estática, el émbolo avanza y con él el vástago. El aire contenido en la cámara del lado del vástago escapa a través de la conexión que se encuentra en el lado del vástago. Solamente cuando el émbolo ha avanzado completamente, la presión aumenta hasta llegar a la presión de funcionamiento. Carrera de retroceso El aire entra en la cámara del lado del vástago a través de la conexión de aire comprimido correspondiente. En esta cámara aumenta la presión y el émbolo retrocede. El aire contenido en la cámara del lado del vástago escapa a través de la conexión que se encuentra en el lado del émbolo.

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

e) ¿Qué requisitos debe cumplir una válvula distribuidora para poder actuar un cilindro de doble efecto? En ambas posiciones debe disponerse de aire comprimido, ya que el cilindro de doble efecto no puede retroceder sin la fuerza que aplica el aire comprimido. Se debe garantizar el escape de aire de la cámara opuesta del cilindro. f)

Explique por qué debe disponerse de un interruptor selector para el accionamiento de la válvula distribuidora. Debe ser un selector, ya que un pulsador no puede mantenerse en actuado mientras se sustituyen los contenedores.

2. Cálculo de la fuerza de émbolo de un cilindro de doble efecto tanto para la carrera de avance como para la de retroceso. Información La fuerza teórica del émbolo se calcula utilizando la siguiente fórmula: Fth = A ⋅ p Para los cilindros de doble efecto se considera: Avance Feff =(A ⋅ p) – FR Retroceso

Feff = (A' ⋅ p) – FR

Feff fuerza efectiva del émbolo (N) A

superficie útil del émbolo (m2) A'

(

D2 ⋅ π ) 4

Superficie útil lado vástago (m2)

(D2 − d 2 ) ⋅ π 4

p

Presión de trabajo (Pa)

FR

Fuerza de rozamiento (aprox. 10 % de Fth) (N)

D

Diámetro del émbolo (m)

d

Diámetro del vástago (m)

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

–

Calcule la fuerza real del émbolo para el avance y el retroceso, suponiendo una presión de trabajo de 600 kPa (6 bar). Cálculo de la superficie del émbolo

Cálculo de la superficie del lado del vástago

(diámetro del cilindro en m)

0,022 m 2 ⋅ π (0,022 m 2 - 0,0082 m 2 ) ⋅ π = A (= ) 0 , 000314 m2 = A' (= ) 0 , 0002639 m 2 4 4 (Diámetro del cilindro en cm)

2,02 cm 2 ⋅ π (2,02 cm 2 - 0,82 cm 2 ) ⋅ π 2 = A (= ) 3,14 cm = A' (= ) 2 , 639 cm 2 4 4

Cálculo de la fuerza del émbolo, avance

Cálculo de la fuerza del émbolo, retroceso

(Presión de trabajo en Pa) Feff = (A ⋅ p) – FR

Feff = (A' ⋅ p) – FR

Feff = 0,9 ⋅ A ⋅ p

Feff = 0,9 ⋅ A' ⋅ p

Feff = 0,9 ⋅ 0,000314 m ⋅ 600.000 Pa

Feff = 0,9 ⋅ 0,0002639 m2 ⋅ 600.000 Pa

Feff = 169,56 N

Feff = 142,51 N

2

(Presión de trabajo en bar) Feff = (A ⋅ p) – FR

Feff = (A' ⋅ p) – FR

Feff = 0,9 ⋅ A ⋅ p

Feff = 0,9 ⋅ A' ⋅ p

Feff = 0,9 ⋅ 3,14 cm2 ⋅ 60 Feff = 169,56 N

N 2

cm

Feff = 0,9 ⋅ 2,639 cm2 ⋅ 60

N cm2

Feff = 142,51 N

Nota Consulte los datos necesarios en la hoja de datos del cilindro. Nota para la clase En este cilindro, el diámetro del émbolo es de 20 mm y el diámetro del vástago es de 8 mm.

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

3. Funcionamiento de una válvula de 5/2 vías a) Complete el símbolo de una válvula de 5/2 de accionamiento manual con enclavamiento y reposición por muelle. Denomine las conexiones.

Válvula de 5/2 vías de accionamiento manual con enclavamiento y reposición por muelle – símbolo y dibujo en sección

b) Describa el funcionamiento de una válvula de 5/2 vías, suponiendo que la conexión 2 de la válvula está conectada al lado del vástago y la conexión 4 al lado del émbolo de un cilindro de doble efecto. Funcionamiento de una válvula de 5/2 vías, actuada Si la válvula de 5/2 vías no está actuada, el muelle recuperador de la válvula mantiene al émbolo de maniobra en su posición inicial. En este caso, el lado del vástago de un cilindro de doble efecto conectado recibe presión y el vástago está retraído. Funcionamiento de una válvula de 5/2 vías, actuada Si la válvula de 5/2 vías está actuada, se invierte el movimiento del émbolo de maniobra empujándolo contra el muelle recuperador de la válvula. En este caso, a través de la válvula accede el aire comprimido al lado del émbolo y, al mismo tiempo, a través de la válvula también se deja escapar el aire del lado del vástago. El aumento de la presión en el lado del émbolo tiene como consecuencia el avance del vástago. Una vez que el vástago alcanza su posición delantera de final de carrera, la presión de funcionamiento del cilindro alcanza su nivel máximo en el lado del émbolo. Accionamiento con un interruptor Si el accionamiento de la válvula se realiza con un interruptor, las dos posiciones de la válvula se mantendrán hasta que se vuelva a conmutar el interruptor.

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

4. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito neumático de la estación de carga. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

5. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-SJ1

Válvula de 5/2 vías con selector

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

6. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

7. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

8. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial En la posición inicial, la válvula de 5/2 vías -SJ1 no está actuada. La cámara del lado del émbolo del cilindro -MM1 está purgada de aire. Se aplica presión en el lado del vástago del cilindro -MM1. El vástago está retraído. Paso 1-2 Si se acciona el selector de la válvula 5/2 -SJ1, el aire comprimido entra en la cámara del émbolo (conexión izquierda (lado émbolo)) del cilindro de doble efecto -MM1, mientras que la cámara del vástago (conexión derecha (lado vástago)) permanece purgada de aire. El vástago avanza. Paso 2-3 Si se restablece el selector de la válvula 5/2 -SJ1, se purga de aire la cámara del émbolo del cilindro de doble efecto -MM1 y el aire comprimido entra en la cámara del vástago. El vástago retrocede.

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Ejercicio 5: Detención de botellas de leche Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá explicar los sistemas de accionamiento indirecto y construirlos.

•

Conocerá el funcionamiento de una válvula de 5/2 vías de accionamiento neumático.

•

Conocerá la diferencia entre un elemento señalizador y un elemento de mando.

Descripción de la tarea a resolver En una embotelladora se llenan botellas de leche. Las botellas avanzan sobre una cinta de transporte y se posicionan debajo de la máquina de llenado. Esta operación se ejecuta con la ayuda de un cilindro neumático. La tarea consiste en comprobar la precisión del posicionamiento de un sistema de detención de las botellas. La operación de detención se activa desde el panel de mando de la instalación.

Plano de situación

Sistema de llenado de botellas de leche

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Ejercicio 5: Detención de botellas de leche

Descripción del proceso 1. Accionando el selector, el vástago del cilindro se extiende e interpone la corredera en el flujo del material, deteniendo las botellas de leche. 2. Al restablecerse la posición del selector, el vástago retrocede a su posición trasera de final de carrera, restableciéndose el flujo de las cajas. 3. El vástago se mantiene retraído hasta que se vuelva a accionar el selector.

Limitaciones •

El operario detiene el flujo del material desde el panel de mando central.

•

Como en el panel de mando se dispone de aire comprimido, se debe emplear una solución neumática.

•

La válvula de mando del cilindro deberá actuarse neumáticamente.

Tareas a resolver 1. Complete el esquema del circuito neumático del sistema de bloqueo del transporte de piezas. 2. Complete la lista de componentes. 3. Realice el montaje del sistema de mando. 4. Compruebe la construcción del sistema de mando. 5. Describa el funcionamiento del sistema de mando. Tarea adicional •

Explique el concepto “control indirecto”.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Ejercicio 5: Detención de botellas de leche

1. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito neumático del sistema de detención. Complete los símbolos incompletos. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

2. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-QM1

Válvula de 5/2 vías de accionamiento neumático, con muelle recuperador

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con selector, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

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Ejercicio 5: Detención de botellas de leche

3. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

4. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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© Festo Didactic 542503

Ejercicio 5: Detención de botellas de leche

5. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial El vástago del cilindro -MM1 está retraído. El selector de la válvula de 3/2 vías -SJ1 no está activado. Paso 1-2 Accionando el selector de la válvula de 3/2 vías -SJ1, se aplica presión en la toma de mando 14 de la válvula de 5/2 vías -QM1. Con ello, se conmuta la válvula de 5/2 vías. Se aplica presión en la conexión del lado izquierdo (lado del émbolo) del cilindro de doble efecto, mientras que se descarga el aire del lado derecho (lado del vástago). El vástago del cilindro avanza. Paso 2-3 Si se restablece el selector, se bloquea el aire comprimido a la válvula de 3/2 vías. Se purga de aire la toma de mando 14 de la válvula de 5/2 vías. El émbolo de la válvula regresa a su posición inicial empujado por el muelle recuperador. Con ello, se descarga el aire contenido en la cámara del cilindro del lado del émbolo, y se aplica presión en el lado del vástago. El vástago del cilindro se desplaza hacia la posición trasera de final de carrera.

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Ejercicio 5: Detención de botellas de leche

6. Ejercicio adicional: “Accionamiento indirecto” –

Explique el concepto “control indirecto”. Control indirecto Los cilindros con émbolo de gran diámetro consumen mucho aire. Para controlarlos, es necesario emplear una válvula de accionamiento con un elevado caudal nominal. Si la fuerza es demasiado grande para el accionamiento manual de la válvula, deberá optarse por un sistema de accionamiento indirecto. Para ello, mediante una segunda válvula más pequeña, se genera una señal que pone a disposición la fuerza necesaria para controlar la válvula de potencia.

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Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá medir la presión en sistemas de mando neumáticos.

•

Conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de estrangulación y antirretorno.

•

Podrá diferenciar entre los tipos de regulación y estrangulación y emplearlos según los requisitos de la aplicación.

Descripción de la tarea a resolver La válvula de corredera de una tubería debe abrirse y cerrarse. El accionamiento se efectúa mediante una válvula con selector. Como actuador, se debe emplear un cilindro de doble efecto.

Plano de situación

Sistema de bloqueo con válvula de corredera

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Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería

Descripción del proceso 1. Al accionar el selector, avanza el vástago del cilindro y se abre el caudal. 2. Al restablecerse el selector, el cilindro regresa a su posición de reposo y la corredera cierra el paso.

Limitaciones •

La corredera debe abrir y cerrar el paso lentamente, ya que, de lo contrario, el tubo tendría que soportar un esfuerzo demasiado grande (deberá evitarse que se formen golpes de ariete).

•

Las velocidades de avance y de retroceso deben estar ajustadas.

•

El tiempo de avance y de retroceso debe ser de 1 s en cada caso.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento de un manómetro. 2. Describa el funcionamiento de una válvula de estrangulación y antirretorno. 3. Complete el esquema del circuito neumático. 4. Complete la lista de componentes. 5. Realice el montaje del sistema de mando. 6. Compruebe la construcción del sistema de mando. 7. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería

1. Funcionamiento de un manómetro.

Manómetro Bourdon – símbolo y vista en corte

–

Describa el funcionamiento de un manómetro Bourdon. Un manómetro Bourdon está compuesto esencialmente de un resorte metálico tubular en forma de C, cerrado en un lado, y con el otro extremo fijamente unido a una brida de sujeción. Dentro del tubo se genera la presión a medir, mientras que fuera de él existe la presión de la atmósfera como referencia. Si la presión a medir es menor que la presión atmosférica imperante en ese momento, aumenta la curvatura del tubo metálico. Si la presión a medir es mayor que la presión atmosférica imperante en ese momento, se extiende el tubo metálico. En el extremo cerrado del resorte tubular elástico se encuentra un sistema de medición, de manera que su desviación puede mostrarse en una escala. La escala es lineal y puede incluir valores positivos (presión) y negativos (vacío).

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Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería

2. Funcionamiento de una válvula de estrangulación y antirretorno

Válvula de estrangulación y antirretorno: símbolo y dibujos en sección

a) Describa el funcionamiento de una válvula de estrangulación y antirretorno. En el caso de una válvula de estrangulación y antirretorno, el aire se estrangula solo en un sentido. La válvula cierra el paso del aire en un sentido, y el aire solo puede fluir por la sección del estrangulador ajustable. En el sentido contrario, el aire puede fluir libremente a través de la válvula de antirretorno abierta. Estas válvulas se utilizan para regular la velocidad de cilindros neumáticos. Las válvulas de estrangulación y antirretorno permiten controlar la velocidad del vástago, ajustando el caudal.

b) Describa el funcionamiento de los dos tipos de estrangulación en el caso de cilindros de doble efecto. Estrangulación del aire de alimentación En este caso, las válvulas de estrangulación y antirretorno se montan de tal modo que se estrangula el flujo de aire hacia el cilindro. El aire de escape sale libremente al exterior por el lado de escape de la válvula reguladora. Cualquier pequeña oscilación de la carga en el vástago (por ejemplo, al sobrepasar un sensor de proximidad), produce irregularidades en la velocidad de avance. Cualquier carga que actúe en el sentido del movimiento del cilindro hará que el cilindro acelere por encima del valor ajustado.

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Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería

Estrangulación del aire de escape En este caso, el aire alimentado fluye libremente hacia el cilindro, mientras que el estrangulador ofrece una resistencia al flujo de aire en el conducto de escape. El émbolo está sujeto entre las dos cámaras de aire, las cuales generan el aire de escape mediante la presión del aire de alimentación y mediante la resistencia del estrangulador. Esta disposición de las válvulas de estrangulación y antirretorno logra mejorar considerablemente las características del movimiento de avance. Al utilizar cilindros de doble efecto, se debería emplear siempre la estrangulación de escape.

3. Completar el esquema del circuito neumático a) Complete el esquema del circuito para el dispositivo de bloqueo. Complete los símbolos incompletos o que falte. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

Nota En el esquema no se incluyen la válvula de cierre con unidad de filtro y regulador, ni tampoco el bloque de distribución. Estos componentes son necesarios para realizar el montaje.

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Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería

b) ¿Qué tipo de estrangulación se efectúa en el sistema de mando? En el sistema de mando construido se ha realizado una estrangulación de escape. El aire de entrada accede libremente al cilindro a través de la válvula de antirretorno. El aire de escape pasa a través de la válvula reguladora de caudal.

4. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

2

-PG1, -PG2

Manómetro

2

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-SJ1

Válvula de 5/2 vías con selector

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

5. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos:

44

•

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

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Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería

6. Comprobación la configuración del sistema de mando En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Ajuste las válvulas de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantengan los tiempos de avance y retroceso prefijados. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería

7. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial En la posición inicial, el vástago del cilindro -MM1 está retraído. El aire comprimido contenido en la cámara del lado de émbolo se descarga a través de la válvula de 5/2 vías -SJ1. Paso 1-2 Conmutando la válvula de 5/2 vías -SJ1, a través de la válvula de estrangulación y antirretorno se aplica presión en la cámara del émbolo del cilindro -MM1. El vástago del cilindro se desplaza hacia la posición delantera de final de carrera. Paso 2-3 Al restablecer el selector, se aplica presión en la cámara del lado del vástago del cilindro -MM1 a través de la válvula de estrangulación y antirretorno y la válvula de 5/2 vías. El vástago del cilindro retrocede. El tiempo de retroceso deseado se ajusta con la válvula de estrangulación y antirretorno. Para ello, emplee un cronómetro.

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Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá ajustar la velocidad de avance y retroceso de los cilindros.

•

Podrá diferenciar los diferentes tipos de estrangulación y aplicarlos consecuentemente.

Descripción de la tarea a resolver En una embotelladora se llenan botellas de leche. El paso de la leche a través de los tubos se abre y cierra mediante una corredera. Para evitar que se derrame leche al principio de la operación de llenado, el paso deberá abrirse lentamente. Sin embargo, el paso deberá cerrarse lo más rápidamente posible.

Plano de situación

Llenado de botellas de leche

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Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido

Descripción del proceso 1. Accionando un selector, se abre lentamente una válvula de compuerta. 2. Al restablecer el selector, se cierra rápidamente la válvula de compuerta.

Limitaciones •

La regulación de la velocidad deberá permitir que el proceso de abertura sea homogéneo.

Tareas a resolver 1. Seleccione el tipo apropiado de estrangulación. 2. Complete el esquema del circuito neumático para el dispositivo de bloqueo. 3. Complete la lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido

1. Selección del tipo de estrangulación –

Decida si para solucionar esta tarea, es necesario utilizar un sistema de estrangulación de la alimentación de aire o del escape de aire. Justifique su decisión y deje constancia de ella por escrito. Para solucionar esta tarea, debe utilizarse un estrangulador del aire de escape. Estrangulado el aire de escape, el movimiento de avance es homogéneo y no depende de la carga.

2. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito abajo mostrado. Al hacerlo, considere las limitaciones válidas en esta aplicación.

Nota En el esquema no se incluyen la válvula de cierre con unidad de filtro y regulador, ni tampoco el bloque de distribución. Estos componentes son necesarios para realizar el montaje.

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Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido

3. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-RZ1

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-SJ1

Válvula de 5/2 vías con selector

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

5. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos:

50

•

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

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Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

Nota Con este sistema de mando se utiliza la estrangulación de escape. Para ajustar el tiempo deseado, utilice un cronómetro. El valor ajustado puede fijarse mediante una contratuerca.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial En la posición inicial el vástago del cilindro -MM1 está retraído. El aire comprimido contenido en la cámara del lado de émbolo se descarga a través de la válvula de 5/2 vías -SJ1. Paso 1-2 Conmutando la válvula de 5/2 vías -SJ1, se aplica presión en la cámara del émbolo del cilindro -MM1. La cámara del lado del vástago se purga de aire a través de la válvula de estrangulación y antirretorno -RZ1 y la válvula de 5/2 vías -SJ1. El vástago del cilindro se desplaza lentamente hacia la posición delantera de final de carrera. El tiempo de avance deseado se ajusta con la válvula de estrangulación y antirretorno. Paso 2-3 Al restablecer el selector, se aire aire a la cámara del lado del vástago del cilindro libremente a través de la válvula de estrangulación y antirretorno y la válvula de 5/2 vías. El aire comprimido contenido en la cámara del lado de émbolo se descarga a través de la válvula de 5/2 vías -SJ1. El vástago del cilindro se desplaza hacia la posición trasera de final de carrera.

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Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá un tipo de memorización de señales en sistemas de control neumáticos.

•

Podrá ajustar las velocidades de avance y retroceso de cilindros.

Descripción de la tarea a resolver La válvula de bola de un equipo de llenado de granulado de material plástico se debe poder cerrar rápidamente. La válvula de bola debe abrirse lentamente.

Plano de situación

Sistema de bloqueo con válvula de bola

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo

Descripción del proceso 1. Presionando un primer pulsador, se abre lentamente el bloqueo (válvula de bola). 2. Presionando un segundo pulsador, se cierra rápidamente la válvula de bola.

Limitaciones •

Se debe emplear un cilindro de doble efecto.

•

El proceso de cierre debe realizarse mediante la carrera de retroceso del cilindro.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento de una válvula de escape rápido. 2. Describa el funcionamiento de la válvula biestable de 5/2 vías. 3. Complete el esquema del circuito neumático para el dispositivo de bloqueo. 4. Complete la lista de componentes. 5. Realice el montaje del sistema de mando. 6. Compruebe la construcción del sistema de mando. 7. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo

1. Función de una válvula de escape rápido

Válvula de escape rápido – símbolo y dibujo en sección

–

Describa el funcionamiento de una válvula de escape rápido. Las válvulas de escape rápido permiten aumentar la velocidad del émbolo en cilindros de simple y doble efecto. La resistencia al flujo del aire de escape durante el desplazamiento se reduce a través de la válvula de escape rápido. El aire comprimido fluye desde la válvula de mando hacia el cilindro pasando por la válvula de escape rápido. Para ello, la conexión del aire de escape 3 permanece cerrada. Si la presión en la conexión 1 desciende, entonces el aire se expulsará desde la conexión 2 hacia la conexión 3. Para que el escape rápido sea óptimo, hay que montar la válvula directamente en la conexión de aire del cilindro.

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo

2. Funcionamiento de una válvula biestable de 5/2 vías.

Válvula biestable de 5/2 vías – símbolo y dibujo en sección

a) Describa el funcionamiento de la válvula biestable de 5/2 vías. Una válvula biestable de 5/2 vías posee 5 conexiones de utilización y 2 posiciones de conmutación. La válvula tiene una función de memoria; para conmutarla, basta recibir una breve señal (impulso) en las tomas de mando. Aplicando un impulso de aire comprimido en una de las dos conexiones de mando (12/14), el émbolo de la válvula se desplaza a la posición de conmutación opuesta. El aire comprimido de la conexión de utilización mantiene al émbolo de la válvula en esta posición, hasta que, al aplicar un impulso de aire comprimido en el lado opuesto, la válvula conmute a la posición anterior. Si la válvula recibe señales en ambas conexiones de mando, predomina la señal que recibe primero. Una señal neumática en la toma de mando 12 tiene como consecuencia un caudal desde la conexión 1 hacia la conexión 2. Una señal neumática en la toma de mando 14 tiene como consecuencia un caudal desde la conexión 1 hacia la conexión 4.

b) Describa el comportamiento de la válvula que se muestra en la imagen, de arriba suponiendo que se aplica un breve impulso neumático en la conexión 14. Si se aplica presión en la toma de mando 14, el émbolo de válvula se desplaza hacia la derecha. El aire comprimido fluye desde la conexión 1 a la conexión 4. La conexión 2 se purga de aire a través de la conexión 3. Si la toma de mando 14 vuelve a quedarse sin presión, se mantiene la posición de válvula.

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo

3. Completar el esquema del circuito neumático a) Complete el esquema del circuito de abajo para el dispositivo de bloqueo. Complete los símbolos incompletos. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

Nota En el esquema no se incluyen la válvula de cierre con unidad de filtro y regulador, ni tampoco el bloque de distribución. Estos componentes son necesarios para realizar el montaje.

b) ¿Cómo se ajusta la velocidad del movimiento de avance? El tiempo de avance deseado se ajusta con la válvula de estrangulación y antirretorno –RZ1. El ajuste de la válvula de estrangulación y antirretorno puede fijarse mediante la contratuerca.

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo

4. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-PG1

Manómetro

1

-RZ1

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-KH1

Válvula de escape rápido

1

-QM1

Válvula biestable de 5/2 vías

2

-SJ1, -SJ2

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

5. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

6. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos:

58

•

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Ajuste la válvula de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantenga un tiempo de avance de aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

7. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial En la posición inicial el vástago del cilindro debe está retraído. El aire comprimido contenido en la cámara del lado de émbolo se descarga a través de la válvula biestable de 5/2 vías -QM1. Si el vástago se encuentra en la posición delantera de final de carrera, se deberá desplazar a la posición trasera de final de carrera actuando la válvula de 3/2 vías -SJ2. Paso 1-2 Actuando la válvula de 3/2 vías -SJ1, se invierte el movimiento de la válvula biestable de 5/2 vías QM1 y se descarga la presión de la cámara del émbolo del cilindro -MM1 a través de la válvula de escape rápido -KH1. El aire de la cámara del lado del vástago se llena a través de la válvula de estrangulación y antirretorno -RZ1. El vástago del cilindro de doble efecto -MM1 se desplaza hacia la posición delantera de final de carrera. El émbolo se mantiene en esta posición final, aunque se vuelva a soltar el pulsador de la válvula de 3/2 vías -SJ1.

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo

Paso 2-3 Actuando la válvula de 3/2 vías -SJ2, se vuelve a invertir el movimiento de la válvula biestable de 5/2 vías -QM1. La cámara del lado del vástago del cilindro -MM1 es alimentada a través de la válvula de estrangulación y antirretorno -RZ1. El aire de la cámara del lado del émbolo del cilindro -MM1 se descarga a través de la válvula de escape rápido -KH1 y de la válvula biestable de 5/2 vías -QM1. El vástago del cilindro -MM1 se desplaza hacia la posición trasera de final de carrera. Tiempo de avance El tiempo de avance deseado se ajusta con la válvula de estrangulación y antirretorno -RZ1. Para ello, emplee un cronómetro. Este ajuste puede fijarse mediante una contratuerca.

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Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá ampliar un sistema de control ya existente.

•

Podrá analizar una propuesta de solución.

•

Podrá realizar una operación lógica O.

Descripción de la tarea a resolver En la fabricación de queso, se utilizan cilindros neumáticos para introducir a presión la masa en los moldes. La operación del prensado se activa mediante un pulsador. En esta ocasión, deberá poderse activar la prensa mediante dos pulsadores, para que pueda ejecutarse la operación de prensado desde el lado de alimentación o de retirada del material. Existe una variante, aunque no es apropiada para que el émbolo aplique la fuerza necesaria al prensar el queso.

Plano de situación

Fabricación de queso – dispositivo de prensado

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Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos

Descripción del proceso 1. La masa del queso se coloca a mano en el molde. 2. Presionando un pulsador en el lado de alimentación o de retirada del material, avanza el vástago del cilindro y presiona la tapa sobre el molde. 3. El pulsador deberá mantenerse presionado hasta que concluya la operación. 4. Si se suelta el pulsador, el vástago retrocede y deja libre el molde que contiene el queso. 5. Ahora, es posible retirar el queso.

Limitaciones •

Configure el sistema de control neumático del cilindro, utilizando una válvula adicional, de accionamiento manual.

•

El equipo se deberá poder manejar con cualquiera de las dos válvulas.

Tareas a resolver 1. Analice la variante de solución propuestas del esquema del circuito neumático. 2. Describa el funcionamiento de un selector de circuito. 3. Complete el esquema del circuito neumático utilizado en la prensa de quesos. 4. Actualice la lista de componentes de acuerdo con las nuevas funciones. 5. Realice el montaje del sistema de mando. 6. Compruebe la construcción del sistema de mando. 7. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares

62

•

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

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Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos

1. Analizar el esquema del circuito neumático Utilizando el sistema de mando que se muestra a continuación, se consiguió ampliar las funciones requeridas. Sin embargo, se constató que la fuerza aplicada por el émbolo no es suficiente para comprimir los quesos. La fuerza únicamente era suficiente al presionar los dos pulsadores al mismo tiempo.

Propuesta de solución – esquema del circuito neumático

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de simple efecto

2

-SJ1, -SJ2

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Propuesta de solución lista de aparatos

–

Analice el sistema de mando que se muestra arriba y explique por qué no es suficiente la fuerza del émbolo. El émbolo no aplica la fuerza necesaria, porque una parte de la presión de funcionamiento se pierde a través de la conexión de escape de la válvula no activada.

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Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos

2. Funcionamiento de un selector de circuito

Selector de circuito – símbolo y dibujo en sección

–

Describa el funcionamiento de un selector de circuito. El selector de circuito posee dos entradas 1 y una salida 2. Si se aplica aire comprimido en la entrada izquierda 1, el émbolo cierra herméticamente la entrada derecha 1. El aire comprimido fluye desde la entrada izquierda 1 a la salida 2. Si el aire accede desde la entrada derecha 1 a la salida 2, entonces la entrada izquierda 1 se bloquea. Si el aire comprimido fluye en sentido contrario, el émbolo permanecerá en la posición previamente adoptada gracias a la relación de presiones. A esta válvula también se la denomina puerta OR. Si es necesario que un cilindro u otro actuador sea accionado de modo múltiple, siempre es necesario utilizar uno o varios selectores de circuito. Si las dos entradas reciben una señal, la señal que llega primero o la señal con la presión más elevada se transmite a la salida.

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Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos

3. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito de la prensa de quesos abajo mostrado. Complete los símbolos incompletos. Añada las designaciones de las tomas que falten.

4. Actualización de la lista de componentes a) Es necesario modificar la lista de componentes original (véase el ejercicio 1), con el fin de completar el nuevo sistema de mando. Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de simple efecto

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Lista de componentes ya existente

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Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos

b) Actualice la lista de componentes de acuerdo con las nuevas funciones. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios. Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de simple efecto

1

-KH1

Selector de circuito

2

-SJ1, -SJ2

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Lista de componentes actualizada

5. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

6. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos:

66

•

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión a 600 kPa (6 bar).

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

7. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial En la posición inicial, las válvulas de 3/2 vías -SJ1 y -SJ2 están bloqueadas. El vástago del cilindro -MM1 está retraído. Paso 1-2 Si se acciona el pulsador de la válvula de 3/2 vías -SJ1 o el de la válvula de 3/2 vías -SJ2, el aire comprimido fluirá a través del selector de circuito -KH1 hasta la cámara del lado del émbolo del cilindro -MM1 y el vástago avanzará. Paso 2-3 Cuando se dejan de accionar los pulsadores, las válvulas de 3/2 vías -SJ1 y/o -SJ2 se purgarán. El vástago del cilindro -MM1 se retrae debido al efecto del muelle recuperador en la posición inicial.

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Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos

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Ejercicio 10: Sujeción de una pieza Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá crear un enlace lógico en Y.

•

Conocerá una posibilidad de la detección de la posición final de cilindros.

•

Podrá dibujar un diagrama espacio-fase.

Descripción de la tarea a resolver Para alimentar piezas se utiliza un plato divisor. Las piezas deben sujetarse en sus respectivos soportes para ser mecanizadas. En este ejercicio, se desarrolla, monta y prueba el funcionamiento de un sistema de sujeción de piezas.

Plano de situación

Plato divisor

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Ejercicio 10: Sujeción de una pieza

Descripción del proceso 1. El vástago del cilindro de sujeción de doble efecto solamente deberá avanzar cuando se accione un pulsador Y el vástago se encuentre en la posición trasera de final de carrera ya que, de lo contrario, no se podrá colocar ninguna pieza para mecanizar. 2. El cilindro de fijación deberá mantener su posición delantera de final de carrera hasta que finalice la operación de mecanizado de la pieza. El tiempo necesario para el mecanizado puede variar de pieza en pieza. 3. Presionando un segundo pulsador, la pieza queda libre.

Limitaciones •

La operación de sujeción de piezas solamente podrá volverse a iniciar si el vástago del cilindro se encuentra en su posición trasera de final de carrera.

•

Presionando un segundo pulsador, el vástago vuelve a retroceder a su posición trasera de final de

•

Los tiempos de avance y retroceso del vástago deben ser de aprox. 1 s.

•

Con el fin de observar la presión, deberá montarse un manómetro entre el cilindro y la válvula de

carrera, quedando la pieza libre.

estrangulación y antirretorno, conectándolo a las dos conexiones de utilización.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento de una válvula de simultaneidad 2. Describa el funcionamiento de una válvula de leva con rodillo de 3/2 vías. 3. Complete el esquema del circuito neumático. 4. Complete la lista de componentes. 5. Realice el montaje del sistema de mando. 6. Compruebe la construcción del sistema de mando. 7. Describa el funcionamiento del sistema de mando. 8. Confeccione el diagrama espacio-fase. Tarea adicional •

¿Qué efecto tendía un desplazamiento de la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías?

•

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Medios auxiliares

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Ejercicio 10: Sujeción de una pieza

1. Funcionamiento de una válvula de simultaneidad

Válvula de simultaneidad – símbolo y dibujo en sección

–

Describa el funcionamiento de una válvula de simultaneidad La válvula de simultaneidad posee dos entradas 1 y una salida 2. El paso del aire comprimido solamente está abierto si la válvula recibe una señal en ambas entradas. Si solamente se recibe una señal en una de las dos entradas, se bloquea el paso debido a la diferencia de las fuerzas que se aplican en la corredera del émbolo. Si las señales de entrada no se reciben simultáneamente y si la presión es igual en ambas entradas, la que se recibe la última llega a la salida. Con diferencias de presión entre las señales de entrada, la señal con la presión más alta cerrará la válvula, mientras que la señal con la presión más baja llegará a la salida 2. La válvula de simultaneidad se emplea, principalmente, en sistemas de mando de bloqueo, funciones de control u operaciones lógicas Y. A esta válvula también se la denomina función lógica “Y”.

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71

Ejercicio 10: Sujeción de una pieza

2. Funcionamiento de una válvula leva con rodillo de 3/2 vías.

Válvula de leva con rodillo de 3/2 vías – símbolos y dibujos en sección; izquierda: sin accionar, derecha: actuada

a) Describa el funcionamiento de una válvula de leva con rodillo de 3/2 vías. Una válvula de leva con rodillo de 3/2 vías tiene 3 conexiones de utilización y 2 posiciones de conmutación. El taqué de rodillo se acciona, por ejemplo, mediante la leva de mando de un cilindro. Mediante el servopilotaje, la fuerza de accionamiento es menor.

b) Describa el funcionamiento de las etapas previas. La conexión de aire comprimido 1 está unida a la válvula servopilotada mediante un canal de diámetro muy pequeño. Al abrir la válvula servopilotada, fluye aire comprimido hacia la membrana, provocando el descenso del plato de la válvula principal. Al bloquearse la válvula servopilotada, el escape de aire se produce a lo largo del casquillo guía del taqué. Tratándose de válvulas distribuidoras con reposición por muelle, el plato de la válvula principal recupera su posición inicial por la fuerza que aplica el muelle recuperador.

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Ejercicio 10: Sujeción de una pieza

3. Completar el esquema del circuito neumático a) Complete el siguiente esquema del circuito del dispositivo de sujeción. Complete los símbolos incompletos. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

b) Describa cómo debe montarse la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías, para garantizar el funcionamiento correcto del sistema de mando. La válvula de leva con rodillo de 3/2 vías se debe montar de tal manera que se accione en la posición trasera de final de carrera del émbolo (el vástago está retraído). Si la válvula se monta delante o debajo de la leva del cilindro, no se acciona el taqué de rodillo, por lo que no puede cumplirse la operación Y. En este caso, no se activa el mando.

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Ejercicio 10: Sujeción de una pieza

4. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-BG1

Válvula de leva con rodillo 3/2 vías, normalmente cerrada

1

-PG1, -PG2

Manómetro

1

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QM1

Válvula biestable de 5/2 vías

1

-KH1

Válvula de simultaneidad

2

-SJ1, -SJ2

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

5. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

6. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos:

74

•

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Ajuste la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías y compruebe la función del control.

•

Aumente la presión a 600 kPa (6 bar).

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Ejercicio 10: Sujeción de una pieza

•

Ajuste las válvulas de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantengan los tiempos de avance y retroceso en aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

7. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial Se aplica presión. La válvula de leva con rodillo de 3/2 vías -BG1 está actuada. La cámara del lado del émbolo del cilindro de doble efecto -MM1 se ha descargado, la del lado del vástago está sometida a presión. El vástago del cilindro -MM1 se encuentra en la posición trasera de final de carrera. Paso 1-2 Si se presiona el pulsador de la válvula de 3/2 vías -SJ1, se aplica aire comprimido en ambas entradas de la válvula de simultaneidad -KH1. Ahora, en la salida de la válvula de simultaneidad también llega aire comprimido. La válvula biestable de 5/2 vías -QM1 invierte su movimiento debido a la señal que se recibe en la toma de mando 14. De esta manera, el cilindro invierte su movimiento y el émbolo avanza. La válvula de leva con rodillo de 3/2 vías -BG1 conmuta a su posición de reposo y se desconecta la señal de salida en la válvula de simultaneidad. El vástago del cilindro mantiene su posición delantera de final de carrera gracias a la válvula biestable -QM1.

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75

Ejercicio 10: Sujeción de una pieza

Paso 2-3 Presionando el pulsador de la válvula de 3/2 vías -SJ2, se vuelve a invertir el sentido de la válvula biestable de 5/2 -QM1 (señal en la toma de mando 12). Se aplica presión en la cámara del lado del vástago. El vástago del cilindro se desplaza hacia la posición trasera de final de carrera. La válvula de leva con rodillo de 3/2 vías -BG1 se vuelve a actuar.

8. Confección del diagrama espacio-fase –

Dibuje, para el desarrollo descrito, el diagrama espacio-fase con líneas de transmisión de señales.

9. Efecto del desplazamiento de la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías –

Describa que efecto tendía un desplazamiento de la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías sobre el sistema de mando. Si la leva de conmutación del cilindro no acciona la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías, la conmutación deja de funcionar. Entonces no se cumple la condición -SJ1 Y -BG1. No es posible arrancar el proceso.

76

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Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá crear un circuito de autorretención, con operación O.

Descripción de la tarea a resolver En una estación de carga, se colocan paquetes en canastas metálicas. Para no tener que detener el transporte de los paquetes, se colocan canastas metálicas en dos puntos de entrega de una cinta transportadora. Si una de las canastas metálicas está llena, los paquetes se dirigen hacia el segundo punto de entrega mediante un desvío. De esta manera, se dispone del tiempo necesario para volver a colocar una canasta metálica vacía en el primer punto de entrega.

Plano de situación

Estación de carga

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77

Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas

Descripción del proceso 1. Accionando el pulsador, el vástago del cilindro avanza introduciendo el desvío en el flujo de las cajas. 2. El vástago mantiene su posición aunque se suelte el pulsador, por lo que el flujo de cajas se desvía. 3. Presionando el segundo pulsador, el cilindro retrocede a su posición trasera de final de carrera, por lo que las piezas se transportan nuevamente al primer punto de entrega. 4. El vástago se mantiene en esta posición hasta que se vuelve a presionar el primer pulsador.

Limitaciones •

El transporte del material deberá controlarse mediante dos pulsadores, uno para bloquear el paso, otro para volverlo a abrir.

•

Considerando que la señal de los pulsadores es corta, deberá configurarse un sistema de mando que memorice el estado de las señales.

Tareas a resolver 1. Complete el esquema del circuito neumático. 2. Complete la lista de componentes. 3. Realice el montaje del sistema de mando. 4. Compruebe la construcción del sistema de mando. 5. Describa el funcionamiento de un circuito de autorretención.

Medios auxiliares

78

•

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

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Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas

1. Completar el esquema del circuito neumático –

Configure el circuito de autorretención necesario y complete el esquema del circuito abajo mostrado. Identifique los cada uno de los componentes.

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79

Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas

2. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

2

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QM2

Válvula de 5/2 vías de accionamiento neumático, con muelle recuperador

1

-QM1

Válvula de 3/2 vías de accionamiento neumático, normalmente cerrada

1

-KH1

Selector de circuito (función O)

1

-SJ2

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente abierta

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

3. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

4. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos:

80

•

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión a 600 kPa (6 bar).

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

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Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

5. Funcionamiento de un circuito de autorretención –

Describa el funcionamiento de un circuito de autorretención. Un circuito de autorretención se utiliza para transformar una señal breve en una señal duradera. El grupo de válvulas -SJ1, -SJ2, -KH1 y -QM1 forman un circuito de autorretención. Una pulsación breve del pulsador -SJ1 genera una señal constante en la salida de la válvula -QM1. Presionando el pulsador de la válvula distribuidora de 3/2 vías -SJ1, el selector de circuito -KH1 abre el paso al aire comprimido. Dado que la válvula distribuidora de 3/2 vías -SJ2 está normalmente abierta, el aire comprimido actúa la entrada de mando 12 de la válvula distribuidora de 2/3 vías -QM1. De esta manera, se activa la entrada de mando 14 de la válvula distribuidora de 5/2 vías -QM2. La válvula distribuidora -QM2 invierte su sentido y el vástago del cilindro -MM1 avanza. Al mismo tiempo, a través del conducto de retorno hacia el selector de circuito -KH1 se mantiene presionada la válvula -QM1. Cuando se actúa la válvula de 3/2 vías -SJ2, se interrumpe la función de autorretención. En la entrada de mando 12 de la válvula -QM1 deja de existir señal, la válvula recupera su posición de reposo y se descarga de aire la entrada de mando 14 de la válvula de 5/2 vías -QM2 y el conducto de retorno hacia el selector de circuito. La válvula -QM2 conmuta a su posición de reposo, y el vástago regresa a su posición inicial. Si se presionan simultáneamente los pulsadores -SJ1 y -SJ2, tampoco se recibe señal en la salida.

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81

Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas

82

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá combinar operaciones lógicas.

•

Conocerá la construcción y el funcionamiento de los sensores de proximidad neumáticos.

•

Podrá diferenciar las válvulas de 5/2 vías, así como seleccionarlas y utilizarlas según los requisitos de la aplicación.

Descripción de la tarea a resolver Una puerta corrediza accionada neumáticamente deberá abrirse o cerrarse con pulsadores dispuestos en dos estancias. A ambos lados de la puerta hay un solo pulsador, para evitar una utilización errónea en un caso de emergencia.

Plano de situación

Puerta corrediza

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83

Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza

Descripción del proceso 1. Si la puerta corrediza se encuentra en una posición final definida, presionando un pulsador, la puerta corrediza se desplaza hacia la otra posición final. De esta manera, es posible abrir y cerrar la puerta. 2. Mientras que la puerta no se encuentre en una de sus posiciones finales, no será posible abrir ni cerrar la puerta.

Limitaciones •

Ambos movimientos únicamente deberán iniciarse si la puerta se encuentra en una de sus posiciones finales.

•

Por razones de seguridad, la presión deberá limitarse a 300 kPa (3 bar) por el peligro de aprisionamiento.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento del sensor de proximidad neumático. 2. Complete el esquema del circuito neumático del sistema de mando de la puerta corrediza. 3. Complete la lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Describa el funcionamiento del sistema de mando. Tarea adicional •

¿Qué sucede si se produce un fallo en la alimentación de aire comprimido mientras avanza o retrocede la puerta?

Medios auxiliares

84

•

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

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Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza

1. Funcionamiento de un sensor de proximidad neumático

Sensor de proximidad neumático – símbolo y dibujo en sección

–

Describa el funcionamiento del sensor de proximidad neumático. Una válvula accionada por leva de 3/2 vías es actuada por un balancín interruptor con reposición por muelle y con imanes permanentes integrados. Gracias al anillo magnético dispuesto en el émbolo de un cilindro, se puede cambiar el sentido del balancín interruptor. La válvula accionada por leva de 3/2 vías conmuta y en la conexión 2 de la válvula se genera una señal de mando. Los sensores de proximidad neumáticos detectan la posición de los émbolos de los cilindros. Estos son actuados por sistemas de mando puramente neumáticos. Los detectores de posición neumáticos se montan directamente sobre la camisa del cilindro.

Información Ajuste del detector de posición neumático 1.

Desplace el cilindro a su posición final.

2.

Alimente la conexión 1 con aire comprimido con 200 hasta 600 kPa (2 a 6 bar).

3.

Desplace el sensor de proximidad hasta alcanzar el punto de conmutación (señal neumática en la conexión 2).

4.

Fije el sensor de proximidad al cilindro.

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85

Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza

2. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el siguiente esquema de distribución de la puerta corrediza. Complete los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

86

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Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza

3. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

2

-BG1, -BG2

Sensor de proximidad, neumático

1

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QM1

Válvula biestable de 5/2 vías

1

-KH1

Selector de circuito

2

-KH2, -KH3

Válvula de simultaneidad

2

-SJ1, -SJ2

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

5. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

En la unidad de mantenimiento combinada, ajuste la presión al valor determinado en el ejercicio y active la alimentación del aire comprimido.

• •

Ajuste los sensores de proximidad neumáticos y controle el funcionamiento del sistema de mando. Ajuste las válvulas de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantengan los tiempos de avance y retroceso en aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

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87

Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial El vástago del cilindro está retraído. El sensor de proximidad neumático -BG1 está activado. En una entrada de la válvula de simultaneidad -KH2 se obtiene una señal neumática. Paso 1-2 Si se presiona uno de los pulsadores, el selector de circuito -KH1 emite una señal de salida. A través de la válvula de simultaneidad -KH2, se proporciona en la toma de mando 14 de la válvula biestable de 5/2 vías -QM1 una señal que cambia el sentido de la válvula. El vástago del cilindro avanza. Si el vástago se encuentra en la posición delantera de final de carrera, se actúa el sensor de proximidad neumático -BG2. En una entrada de la válvula de simultaneidad -KH3 se obtiene una señal neumática. Paso 2-3 Si se presiona uno de los pulsadores, el selector de circuito -KH1 emite una señal de salida. A través de la válvula de simultaneidad -KH3, se proporciona en la toma de mando 12 de la válvula biestable de 5/2 vías -QM1 una señal que cambia el sentido de la válvula. El vástago del cilindro retrocede. Si el vástago se encuentra en la posición trasera de final de carrera, se actúa el sensor de proximidad neumático -BG1.

88

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Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza

7. Ejercicio adicional: Fallo ocasionado por una caída de presión Información Durante el movimiento de avance o retroceso de la puerta corrediza, se produce un fallo de la alimentación de aire comprimido. ¿Qué sucede en este caso y cómo se puede volver a poner en funcionamiento el sistema de mando?

–

Describa las consecuencias que tendría la pérdida de la alimentación de aire comprimido. ¿Cómo se puede volver a poner en funcionamiento el sistema de mando? La puerta corrediza se mantiene su posición actual. Al regresar el aire comprimido, la puerta continúa con el desplazamiento que se estaba ejecutando cuando se produjo la caída. Esto se debe a la memorización de la señal en la válvula biestable de 5/2 vías -QM1. El sentido del movimiento de la puerta no puede determinarse claramente. Antes de conectar el aire comprimido, siempre se deberá procurar que la zona donde tiene lugar el movimiento de la puerta esté siempre libre.

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89

Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza

90

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá la operación lógica “NO”.

•

Podrá combinar operaciones lógicas.

•

Podrá ampliar los sistemas de mando ya existentes.

Descripción de la tarea a resolver Desde un depósito se deben conducir las tablas de madera a un proceso de mecanizado. Si no está libre la posición de recogida de tablas, deberá evitarse que el cilindro empuje más tablas de madera.

Plano de situación

Almacén apilador

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91

Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera

Descripción del proceso 1. La operación de empuje puede iniciarse presionando un pulsador. Para ello, el cilindro debe encontrarse en su posición final posterior. Solo después, el cilindro desplaza una tabla de madera para retirarla del cargador, siempre y cuando la válvula de leva con rodillo confirme que la posición de entrega de piezas NO está ocupada. 2. Si la zona de entrega de piezas está libre, el vástago avanza a su posición delantera de final de carrera con el aire de escape estrangulado. A continuación, empuja la tabla de madera para retirarla del cargador. Finalmente, con el aire de escape estrangulado, regresa de inmediato a su posición trasera de final de carrera.

Limitaciones •

Una válvula de leva con rodillo comprueba mecánicamente la presencia de una tabla en la zona de entrega de piezas.

•

El aire de escape del cilindro se estrangula tanto al avanzar como al retroceder.

Tareas a resolver 1. Complete el esquema del circuito neumático. 2. Complete la lista de componentes. 3. Realice el montaje del sistema de mando. 4. Compruebe la construcción del sistema de mando. 5. Describa el funcionamiento del sistema de mando. Tarea adicional •

¿Cómo debe modificarse el sistema de mando si se desea que la operación de empujar una pieza solamente se inicie si hay una tabla de madera, como mínimo, en el cargador Y si está libre la posición de entrega de piezas?

Medios auxiliares

92

•

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

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Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera

1. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el siguiente esquema del circuito del almacén apilador. Complete los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

Nota para la clase En el sistema de mando puede emplear, alternativamente, una válvula de 3/2 vías con selector con el fin de simular si la posición de entrega está libre o no.

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93

Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera

2. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

2

-BG1, -BG2

Sensor de proximidad, neumático

2

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QM1

Válvula biestable de 5/2 vías

2

-KH1, -KH2

Válvula de simultaneidad

1

-BG3

Válvula de leva con rodillo 3/2 vías, normalmente abierta

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

3. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

4. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos:

94

•

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión a 600 kPa (6 bar).

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

5. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial Presencia de aire comprimido. El vástago del cilindro se encuentra en la posición trasera de final de carrera. El sensor de proximidad neumático -BG1 está activado y tiene libre el sentido de paso. Se aplica presión en la cámara del lado del vástago. Paso 1-2 Si la posición de entrega está ocupada con una tabla de madera, se actúa la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías -BG3. La válvula de simultaneidad -KH1 no emite una señal de salida, la válvula biestable de 5/2 vías -QM1 no puede conmutar. Si la posición de entrega está libre, no se actúa la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías -BG3. La válvula de simultaneidad -KH1 emite una señal de salida. Si se presiona el pulsador de la válvula de 3/2 vías -SJ1, la válvula de simultaneidad -KH2 emite una señal de salida. En la toma de mando 14 de la válvula biestable de 5/2 vías -QM1 se recibe una señal. La válvula biestable de 5/2 vías invierte su sentido y el vástago del cilindro retrocede.

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95

Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera

Paso 2-3 El sensor de proximidad neumático -BG2 se activa y conmuta en el sentido libre de paso. En la toma de pilotaje 12 de la válvula biestable de 5/2 vías se recibe una señal. La válvula biestable de 5/2 vías -QM1 invierte su sentido y el vástago del cilindro retrocede. El sensor de proximidad neumático -BG1 se activa y conmuta en el sentido libre de paso Paso 3-1 Como el paso 1

6. Ejercicio adicional: adaptación del sistema de mando –

Deberá modificarse el sistema de mando de tal manera que la operación de extracción de una pieza únicamente se ejecute solamente si en el cargador hay tablas de madera disponibles Y si, al mismo tiempo, está libre la posición de entrega de piezas. Explique cómo debe modificarse el sistema de control para cumplir esta exigencia. Se debe emplear otro sensor (p. ej. una válvula de leva con rodillo) para detectar las tablas de madera en el cargador. La señal de salida “Tabla de madera disponible” de este sensor se enlaza, mediante otra válvula de simultaneidad, a la señal de salida de la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías -BG3 “Posición de entrega de piezas libre”. La señal de salida de la válvula de simultaneidad se entrega a una entrada de la válvula de simultaneidad –KH1.

96

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Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de secuencia.

•

Podrá construir sistemas de mando que dependan de la presión.

Descripción de la tarea a resolver En una planta de reciclaje se prensan latas de bebidas en paquetes para poderlas almacenar de manera compacta. La operación de prensado se activa mediante un pulsador. La carrera de retroceso se puede ejecutar con otro pulsador. La operación de prensado deberá activarse únicamente si se dispone de la presión necesaria.

Plano de situación

Prensa de latas

Nota En la imagen no se incluye la rejilla protectora obligatoria.

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Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas

Descripción del proceso 1. Las latas de bebidas se vierten al equipo manualmente. 2. Una válvula de secuencia conmuta cuando se alcanza un nivel determinado de presión, antes definido, dejando libre el paso del aire comprimido que necesita el sistema de mando. El sistema de mando no deberá funcionar si la presión es inferior a 450 kPa (4,5 bar). 3. La operación de prensado únicamente deberá iniciarse presionando el pulsador de arranque, si el cilindro de la prensa se encuentra en su posición final posterior. El vástago del cilindro de prensado avanza hasta su posición final delantera o hasta el tope determinado por el material. 4. El movimiento de retroceso se activa mediante un sensor de proximidad o con un pulsador. 5. Un segundo cilindro expulsa las latas de bebidas prensadas por un lateral.

Limitaciones •

La posición inicial del cilindro corresponde con la posición trasera de final de carrera.

•

No se tiene en cuenta el cilindro de expulsión para los paquetes prensados.

•

El prensado solamente deberá comenzar si la presión en la red es superior a 450 kPa (4,5 bar).

•

El movimiento de retroceso puede activarse a mano en caso que el cilindro no alcance su posición delantera de final de carrera, debido a la presencia de demasiadas latas.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento de una válvula de secuencia. 2. Complete el esquema del circuito neumático de la prensa de latas. 3. Complete la lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares

98

•

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

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Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas

1. Funcionamiento de una válvula de secuencia

Válvula de secuencia – símbolo y dibujo en sección

a) Describa el funcionamiento de una válvula de secuencia. Si en la toma de mando 12 la presión supera un determinado valor previamente ajustado, conmuta la válvula de 3/2 vías y se aplica presión en la conexión de utilización 2. La válvula de 3/2 vías vuelve a conmutar si la presión aplicada en la toma de mando 12 es inferior a la presión ajustada previamente.

b) ¿Para qué aplicación se emplea la válvula de secuencia? La válvula de secuencia se emplea cuando se requiere una señal en función de la presión para proseguir con las conmutaciones de un sistema de mando. Ejemplos de aplicaciones: •

Alcanzar una presión de sujeción con los cilindros

•

Descender por debajo de la presión de servicio

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99

Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas

2. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito abajo mostrado de la prensa de latas. Complete los símbolos incompletos.

100

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Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas

3. Complete la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-BG1, -BG2

Sensor de proximidad, neumático

1

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QM1

Válvula biestable de 5/2 vías

1

-KH1

Válvula de simultaneidad (función Y)

1

-KH2

Selector de circuito (función O)

2

-SJ1, -SJ2

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-QN1

Válvula de secuencia

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

5. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Ajuste los sensores de proximidad neumáticos.

•

Ajuste la válvula de secuencia de tal manera que conmute cuando se alcance la presión de funcionamiento.

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101

Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas

•

Ajuste las válvulas de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantengan los tiempos de avance y retroceso en aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial Presencia de aire comprimido. En la válvula reguladora de la unidad de mantenimiento se ajustó previamente la presión necesaria. En la válvula de secuencia se ha ajustado previamente la presión necesaria. El cilindro de doble efecto se ha retraído. El sensor de proximidad neumático -BG1 está activado. Paso 1-2 Se presiona el pulsador de la válvula de 3/2 vías -SJ1. De este modo, se cumple la condición de la válvula de simultaneidad -KH1. Se conmuta la válvula biestable de 5/2 vías -QM1. El vástago del cilindro de doble efecto -MM1 se extiende.

102

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Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas

Paso 2-3 Se acciona el sensor de proximidad neumático -BG2. Por la acción del selector de circuito (función O) KH2 la válvula biestable de 5/2 vías -QM1 vuelve a conmutar. Alternativamente, esta operación puede iniciarse presionando el pulsador de la válvula de 3/2 vías SJ2. Por la acción del selector de circuito (función O) -KH2 la válvula biestable de 5/2 vías vuelve a conmutar. El vástago del cilindro de doble efecto regresa a la posición inicial. El proceso finaliza cuando el sensor de proximidad neumático -BG1 está accionado y previamente se ha soltado el pulsador de la válvula de 3/2 vías -SJ1.

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Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas

104

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Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá la construcción y el funcionamiento de un regulador de presión.

•

Podrá construir sistemas de mando que dependan de la presión.

Descripción de la tarea a resolver Sobre los prototipos de cuerpos de válvula de aluminio, se debe estampar una clave de identificación. Los cuerpos se introducen en la estampadora manualmente. Para poder leer bien la clave de identificación, debe aplicarse una presión de funcionamiento de mínimo 400 kPa (4 bar). Por otro lado, en el cilindro de estampado debe aplicarse, como máximo, una presión de 500 kPa (5 bar), ya que, de lo contrario, podrían dañarse los cuerpos. Los movimientos de avance y de retroceso se activan, cada uno, mediante un pulsador. La posición trasera de final de carrera del cilindro de estampado se detecta mediante un sensor de proximidad neumático.

Plano de situación

Nota En este ejercicio, no se representan los dispositivos de protección necesarios en la práctica. Estampadora

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Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas

Descripción del proceso 1. Los cuerpos de las válvulas se colocan manualmente en la estampadora. 2. Una válvula de secuencia conmuta cuando se alcanza un nivel determinado de presión, antes definido, dejando libre el paso del aire comprimido que necesita el sistema de mando. 3. La operación de estampado se inicia si el cilindro de estampado se encuentra en su posición trasera de final de carrera y se presiona un pulsador. El vástago del cilindro avanza y permanece en esta posición. 4. Mediante un segundo pulsador se concluye la operación, y el vástago del cilindro regresa a su posición trasera de final de carrera. 5. El cuerpo de la válvula estampado se retira con la mano.

Limitaciones •

La operación solamente podrá volverse a iniciar si el vástago del cilindro de estampado se encuentra en su posición trasera de final de carrera.

•

Adicionalmente, el sistema de mando solamente puede iniciarse cuando la presión de funcionamiento es superior a 400 kPa (4 bar).

•

La carrera de retroceso se activa manualmente.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento de un regulador de presión. 2. Complete el esquema del circuito neumático de la estampadora. 3. Complete la lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Descripción de las secuencias del sistema de mando 7. Describa el funcionamiento de una válvula de estrangulación y antirretorno instalada en paralelo al regulador de presión.

Medios auxiliares

106

•

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

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Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas

1. Funcionamiento de un regulador de presión

Regulador de presión

–

Describa el funcionamiento de un regulador de presión. La presión de entrada (presión primaria) aplicada en el regulador de presión, siempre tiene que ser superior a la presión de salida (presión secundaria). La regulación de la presión está a cargo de un diafragma. La presión de salida actúa sobre un lado del diafragma, mientras que sobre el otro lado actúa la fuerza de un muelle. La fuerza del muelle puede ajustarse mediante un tornillo. Si aumenta la presión en el lado secundario (por ejemplo, al producirse un cambio de carga en el cilindro), se presiona el diafragma en contra de la fuerza del muelle. Así disminuye o se cierra la superficie de la sección de salida en el asiento de la válvula. El asiento de la válvula de membrana se abre y el aire comprimido puede descargarse a la atmósfera a través de los orificios de escape que tiene el cuerpo. Si disminuye la presión en el lado secundario, la válvula se abre debido a la fuerza que aplica el muelle. Ello significa que la regulación de la presión de funcionamiento del aire para alcanzar una presión previamente ajustada, provoca que el asiento de la válvula se abra y cierre constantemente, debido al flujo del aire.

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107

Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas

2. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito neumático de la estampadora. Complete los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

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Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas

3. Completar la lista de componentes –

Confeccione la lista de componentes. Incluya los componentes necesarios en la tabla siguiente.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-BG1

Sensor de proximidad, neumático

1

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QN2

Regulador de presión

1

-QM1

Válvula biestable de 5/2 vías

1

-KH1

Válvula de simultaneidad

1

-QN1

Válvula de secuencia

2

-SJ1, -SJ2

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

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109

Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas

5. Comprobación la configuración del sistema de mando En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Ajuste el sensor de proximidad neumáticos.

•

Ajuste la presión máxima del cilindro en el regulador de presión.

•

Ajuste la válvula de secuencia de tal manera que conmute cuando se alcance la presión de funcionamiento.

•

Ajuste la válvula de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantenga un tiempo de avance de aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial El cilindro de doble efecto -MM1 se encuentra en su posición trasera de final de carrera. El sensor de proximidad neumático -BG1 está activado. La válvula de secuencia -QN1 actúa con una presión de funcionamiento de, al menos, 400 kPa (4 bar). En el regulador de presión -QN2 se limita la presión máxima para el cilindro a 500 kPa (5 bar). Paso 1-2 Se acciona el pulsador de la válvula de 3/2 vías -SJ1, con ello, se cumple la condición en la válvula de simultaneidad -KH1 y la válvula biestable de 5/2 vías -QM1 conmuta. El vástago del cilindro -MM1 avanza con poca presión.

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Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas

Paso 2-3 Se acciona el pulsador de la válvula de 3/2 vías -SJ2, se restablece la válvula biestable de 5/2 vías QM1. El vástago del cilindro -MM1 retrocede con toda la presión de funcionamiento. En la posición trasera de final de carrera, el sensor de proximidad neumático -BG1 se encuentra activado. De esta manera se vuelve a alcanzar la posición inicial.

7. Funcionamiento de una válvula de estrangulación y antirretorno instalada en paralelo al regulador de presión –

Describa el funcionamiento de una válvula de estrangulación y antirretorno instalada en paralelo al regulador de presión. La válvula de estrangulación y antirretorno -RZ1 sirve de derivación para el regulador de presión. El estrangulador bloquea el paso completamente. El aire comprimido puede descargarse a través de la válvula antirretorno cuando retrocede el cilindro, en este sentido del flujo, el caudal se desvía y no atraviesa el regulador de presión -QN2.

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111

Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas

112

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Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá construir sistemas de mando que dependan de la presión.

•

Podrá analizar y optimizar sistemas de mando ya existentes.

Descripción de la tarea a resolver Con una máquina automática de montaje, se deben montar abrazaderas en cuerpos de conectores tipo clavija. Hasta ahora, la presión de la máquina automática se ajustaba mediante un regulador de presión. Con esta solución se producían frecuentes fallos durante el proceso de montaje. En este ejercicio se analizará y optimizará la operación de montaje. Todas las operaciones de montaje se activan manualmente. El sistema de mando deberá modificarse de tal manera que únicamente funcione si la presión no supera un determinado valor.

Plano de situación

Máquina automática para el montaje de abrazaderas en cuerpos de conectores – guiado de las abrazaderas

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Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo

Descripción del proceso 1. El proceso se debe iniciar con un pulsador cuando el vástago del cilindro de montaje se encuentra en la posición trasera de final de carrera. 2. El vástago debe avanzar con poca fuerza hacia su posición delantera de final de carrera. 3. Ahí, el vástago actúa un sensor de final de carrera. 4. Después, el vástago deberá retroceder a su posición trasera de final de carrera.

Limitaciones •

La presión aplicada en la conexión de utilización del cilindro de montaje debe ser, como mínimo, de 300 kPa (3,0 bar), para efectuar un montaje fiable de la abrazadera.

•

Si la presión es superior a 400 kPa (4,0 bar), no debe poderse iniciar la operación de montaje.

•

El cilindro de montaje efectúa el movimiento de retroceso automáticamente, una vez que alcanzó su posición delantera de final de carrera.

Tareas a resolver 1. Analice esquema del circuito neumático, utilizado en la máquina de montaje automático. 2. Complete el esquema del circuito neumático. Tenga en cuenta para ello las limitaciones impuestas. 3. Complete la lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

1. Analizar el esquema del circuito neumático –

Analice el siguiente esquema del circuito y compruebe si es apropiado para resolver la tarea. El esquema del circuito no es apropiado. P. ej. la carrera de retroceso no comienza automáticamente. Además, existe el riesgo que en el regulador de presión -QN3 se haya ajustado mal la presión de la alimentación del aire al cilindro, por lo que podrían dañarse las abrazaderas.

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Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo

Esquema del circuito neumático

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Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo

2. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito neumático utilizado en la máquina de montaje automático. Tenga en cuenta para ello todas las limitaciones exigidas. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

116

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Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo

3. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-BG1

Sensor de proximidad, neumático

2

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QM2

Válvula biestable de 5/2 vías

1

-BG2

Sensor de proximidad, neumático

1

-QM1

Válvula de 3/2 vías, normalmente abierta

2

-KH1, -KH2

Válvula de simultaneidad

1

-QN2

Válvula de secuencia

1

-QN1

Regulador de presión

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

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Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo

5. Comprobación la configuración del sistema de mando En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Ajuste el sensor de proximidad neumáticos.

•

Ajuste el regulador de presión.

•

Ajuste la válvula de secuencia de tal manera que conmute cuando se alcance la presión de funcionamiento.

•

Ajuste la válvula de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantenga un tiempo de avance de aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial El vástago del cilindro de doble efecto se encuentra en la posición trasera de final de carrera. El sensor de proximidad neumático -BG1 está activado. Presencia de aire comprimido. En el regulador de presión y en la válvula de secuencia se ajustó previamente la presión requerida. Paso 1-2 Se acciona el pulsador de la válvula de 3/2 vías -SJ1 y el sensor de proximidad neumático -BG1 está accionado, por lo que se cumple la condición de la primera válvula de simultaneidad -KH1. •

Si la presión es más baja que la presión límite ajustada en la válvula de secuencia -QN2, la válvula de 3/2 vías -QM1 estará abierta en su posición en reposo. Se cumple la condición de la segunda válvula de simultaneidad -KH2 y la válvula biestable de 5/2 vías -QM2 conmuta a la posición de trabajo. El vástago del cilindro de doble efecto se extiende.

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Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo

•

Si la presión es más alta que la presión límite ajustada en la válvula de secuencia -QN2, la válvula de 3/2 vías -QM1 se encontrará en su posición en trabajo. No se cumple la condición de la segunda válvula de simultaneidad -KH2 y la válvula biestable de 5/2 vías -QM2 no conmuta. El vástago del cilindro de doble efecto no se extiende.

Paso 2-3 El sensor de proximidad neumático -BG2 está actuado y conmuta a la posición de trabajo. Se restablece la válvula biestable de 5/2 vías -QM2. El vástago del cilindro de doble efecto retrocede a la posición inicial. El proceso finaliza cuando el sensor de proximidad neumático -BG1 está accionado.

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119

Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo

120

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Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá la construcción y el funcionamiento de un temporizador neumático.

•

Podrá construir sistemas de mando temporizados.

•

Podrá crear el GRAFCET y describirlo.

Descripción de la tarea a resolver En una instalación de pegado se etiquetan cubos de pintura. La operación de etiquetado se activa mediante un pulsador dispuesto en la instalación. Para que pueda surtir efecto el pegamento, la etiqueta deberá mantenerse presionada durante 10 segundos. La máquina está lista para funcionar, si el émbolo del cilindro se encuentra en la posición trasera de final de carrera.

Plano de situación

Máquina de etiquetado

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Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura

Descripción del proceso 1. El proceso se debe iniciar con un pulsador cuando el vástago del cilindro se encuentra en la posición trasera de final de carrera. 2. El vástago del cilindro debe avanzar con poca fuerza y velocidad hacia su posición delantera de final de carrera, en la cual deberá permanecer un tiempo ajustable. 3. Después, el vástago deberá retroceder rápidamente a su posición trasera de final de carrera. 4. La presión deberá indicarse en un manómetro mientras avanza el cilindro.

Limitaciones •

Considerando que la etiqueta debe colocarse sobre el cubo de pintura aplicando muy poca fuerza, es necesario poder ajustar la presión de trabajo.

•

El vástago del cilindro deberá retroceder lo más rápidamente posible.

•

La presión de trabajo deberá poder ajustarse entre 300 y 600 kPa (3 y 6 bar).

•

La presión deberá indicarse en un manómetro, montado delante del cilindro.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento de un temporizador neumático. 2. Complete el esquema del circuito neumático. 3. Confeccione una lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Describa el funcionamiento del sistema de mando. 7. Cree el GRAFCET para el proceso.

Medios auxiliares

122

•

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

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Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura

1. Funcionamiento de un temporizador neumático

Temporizador neumático – símbolo y foto

–

Describa el funcionamiento de un temporizador neumático e incluya los datos técnicos más importantes en la tabla. El temporizador neumático permite el paso de la presión de la conexión 1 hacia la conexión de utilización 2 al término del tiempo previamente ajustado. Si se interrumpe la alimentación de aire comprimido en la conexión 1, la conexión de utilización 2 no recibe presión. En un tiempo de 200 ms se restablece automáticamente el temporizador neumático. El tiempo de retardo puede ajustarse de modo continuo mediante el botón de ajuste.

Especificaciones técnicas Rango de presiones

200 hasta 600 kPa (2 hasta 6 bar)

Presión de conexión

>160 kPa (1,6 bar)

Caudal nominal normal

50 l/min

Tiempo de retardo

2 hasta 30 s (ajustable)

Precisión de ajuste

±0,6 s

Pausa hasta reposición

>200 ms

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Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura

2. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito abajo mostrado. Complete los símbolos incompletos. Añada las designaciones de las tomas que falten.

124

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Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura

3. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

2

-BG1, -BG2

Sensor de proximidad, neumático

1

-PG1

Manómetro

1

-QM2

Válvula de escape rápido

1

-RZ1

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QM1

Válvula biestable de 5/2 vías

1

-KH1

Válvula de simultaneidad

1

-KH2

Temporizador neumático

1

-QN1

Regulador de presión

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Lista de aparatos

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

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125

Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura

5. Comprobación la configuración del sistema de mando En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Ajuste los sensores de proximidad neumáticos.

•

En el regulador de presión, ajuste la presión máxima del cilindro de pegado.

•

Ajuste el tiempo de pegado en el temporizador neumático.

•

Ajuste la válvula de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantenga un tiempo de avance de aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial El cilindro de doble efecto -MM1 se encuentra en su posición trasera de final de carrera. El sensor de proximidad neumático -BG1 está activado. Presencia de aire comprimido. La presión de trabajo está ajustada en el regulador de presión -QN1. Paso 1-2 Se presiona el pulsador de la válvula de 3/2 vías -SJ1. De esta forma, se cumple la condición de la válvula de simultaneidad -KH1 y conmuta la válvula biestable de 5/2 vías -QM1. El vástago del cilindro de doble efecto -MM1 se extiende estrangulándose el paso del aire.

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Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura

Paso 2-3 El sensor de proximidad neumático -BG2 está activado. De esta forma, el temporizador neumático -KH2 recibe aire comprimido y conmuta al transcurrir un tiempo previamente ajustado. La válvula biestable de 5/2 vías -QM1 conmuta regresando a su posición inicial. El vástago del cilindro de doble efecto -MM1 se retrae hasta la posición inicial sin que se estrangule el paso de aire. El aire comprimido contenido en la cámara del lado del émbolo se descarga a través de la válvula de escape rápido -QM2. El proceso finaliza cuando el sensor de proximidad neumático -BG1 está accionado y se ha soltado el pulsador de la válvula de 3/2 vías -SJ1.

7. Realizar el esquema GRAFCET del proceso a) Confeccione el correspondiente esquema GRAFCET.

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127

Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura

b) Describa los pasos y las condiciones de transición. El paso 1 es el paso inicial. La condición de transición del paso 1 hacia el paso 2 se cumple cuando el sensor de proximidad -BG1 está accionado Y el pulsador -SJ1 está accionado. Una vez que está activo el paso 2, se activa el actuador -MM1. Aunque el paso 2 ya no esté activo, se mantiene activa su actuación hasta que sea restablecida por otra acción. La condición de transición del paso 2 hacia el paso 3 se cumple cuando se activa el sensor de proximidad -BG2. En el momento en que se activa el paso 3, empieza a descontarse el tiempo prestablecido de 10 s. La condición de transición del paso 3 hacia el paso 4 se cumple una vez transcurrido el tiempo. En el momento en que se activa el paso 4, se cancela la activación del actuador -MM1. La condición de transición del paso 4 hacia el paso 1 se cumple cuando se activa el sensor de proximidad -BG1. La reactivación del paso inicial se representa con la línea provista de una flecha que indica hacia arriba.

128

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Ejercicio 18: Limpieza de piezas Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá configurar sistemas de mando con movimientos oscilantes.

•

Podrá emplear válvulas temporizadoras en función de las limitaciones impuestas.

Descripción de la tarea a resolver Una cesta metálica con piezas se debe sumergir en un baño de limpieza varias veces. La operación se inicia presionando un pulsador.

Plano de situación

Sistema de lavado automático

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129

Ejercicio 18: Limpieza de piezas

Descripción del proceso 1. La operación se inicia presionando un pulsador si el vástago del cilindro de elevación se encuentra retraído. 2. Entonces, el vástago del cilindro del dispositivo de elevación se extiende hasta alcanzar su posición delantera de final de carrera. Después, el vástago retrocede hasta la posición intermedia y vuelve a avanzar hasta su posición delantera de final de carrera. Estos movimientos se suceden hasta que los interrumpe el temporizador neumático. 3. Después el vástago del cilindro se desplaza de nuevo a su posición trasera de final de carrera.

Limitaciones •

Para detectar la posición trasera de final de carrera se debe emplear una válvula de leva con rodillo.

•

Las velocidades de avance y retroceso del vástago deben estar ajustadas.

•

El tiempo para el proceso de limpieza se debe ajustar a 20 segundos.

Tareas a resolver 1. Modifique una válvula biestable de 5/2 vías para obtener una válvula biestable de 3/2 vías. 2. Ajuste las velocidades de avance y retroceso del cilindro. 3. Complete el esquema del circuito neumático utilizado en la máquina de lavado automático. 4. Complete la lista de componentes. 5. Realice el montaje del sistema de mando. 6. Compruebe la construcción del sistema de mando. 7. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares

130

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Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

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Fichas técnicas de los componentes

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Ejercicio 18: Limpieza de piezas

1. Modificación de una válvula biestable de 5/2 vías

Símbolo de una válvula biestable de 5/2 vías

–

Modifique una válvula biestable de 5/2 vías para obtener una válvula biestable de 3/2 vías. Describa lo que debe hacerse para realizar la modificación. La salida 4 debe cerrarse con un tapón ciego.

2. Ajuste de las velocidades de avance y retroceso –

La velocidad del émbolo se puede ajustar mediante la estrangulación del aire alimentado, la estrangulación de escape o mediante una combinación de ambos tipos. En el caso de la instalación de lavado, el cilindro trabaja con el vástago en posición vertical, por lo que la masa supone una carga a tracción. ¿Qué tipo de estrangulación va a emplear? La estrangulación de escape por el lado del vástago tiene como consecuencia un escape retardado del aire. El émbolo del cilindro solamente se moverá cuando la fuerza que se aplica en el lado del vástago es superior a la fuerza que actúa sobre la superficie del émbolo más la fuerza debida al peso. Ello significa que, en este caso, la estrangulación de escape funciona simplemente como un retardador. Para que en esta configuración el émbolo se aleje más pronto de su posición final, no se monta ninguna válvula de estrangulación y antirretorno en el lado del émbolo. Para que aun así sea posible regular la velocidad de retorno, se emplea la estrangulación del aire de alimentación en el lado del vástago.

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131

Ejercicio 18: Limpieza de piezas

3. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito abajo mostrado. Complete los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

132

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Ejercicio 18: Limpieza de piezas

4. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

2

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QM2

Válvula biestable de 5/2 vías neumática

1

-QM1

Válvula biestable de 3/2 vías neumática

2

-BG2, -BG3

Sensor de proximidad, neumático

1

-BG1

Válvula de leva con rodillo 3/2 vías, normalmente cerrada

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-KH1

Válvula temporizadora

1

-KH2

Selector de circuito (función O)

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Nota Una válvula biestable de 5/2 vías neumática se modifica para obtener una válvula biestable de 3/2 vías neumática.

5. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

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133

Ejercicio 18: Limpieza de piezas

6. Comprobación la configuración del sistema de mando En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Ajuste los sensores de proximidad neumáticos.

•

Ajuste el tiempo de limpieza en el temporizador neumático.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

7. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial El vástago del cilindro -MM1 se encuentra en la posición trasera de final de carrera y actúa la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías -BG1. La válvula biestable de 5/2 vías -QM2 se encuentra en la posición de conmutación derecha. La válvula biestable de 3/2 vías -QM1 (memoria de señales) se encuentra en la posición de conmutación izquierda. El temporizador neumático está ajustado al valor requerido de 20 s. Paso 1-2 Presionando el pulsador -SJ1, conmuta la memoria de señales -QM1. A la entrada del temporizador neumático -KH1 llega aire comprimido. Por acción de la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías -BG1 y del selector de circuito (función O) -KH2, conmuta la válvula biestable de 5/2 vías -QM2, avanzando el vástago del cilindro. El sobrepaso del sensor de proximidad neumático -BG3 no tiene consecuencias, ya que se activa la misma entrada de mando del actuador.

134

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Ejercicio 18: Limpieza de piezas

Paso 2-3 En la posición delantera de final de carrera, se activa el sensor de proximidad neumático -BG2. El actuador (válvula biestable de 5/2 vías) conmuta. El vástago retrocede y activa el sensor de proximidad neumático intermedio -BG3. Paso 3-4 Al activarse el sensor de proximidad neumático intermedio -BG3, se vuelve a invertir el sentido del movimiento del vástago. La operación de conmutación dura apenas algunas milésimas de segundo, de modo que la leva de conmutación no sobrepasa el sensor de proximidad neumático -BG3. Paso 4-5 Véase el paso 2-3. Movimiento oscilante El vástago se desplaza entre los sensores de proximidad neumáticos -BG2 y -BG3, hasta que finaliza el tiempo ajustado en el temporizador neumático -KH1. Paso n-2 hasta n Tras abrirse el temporizador neumático, se conmuta la memoria de señales -QM1. Se deja de alimentar aire comprimido al sensor de proximidad neumático -BG3 y a la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías -BG1. El vástago avanza hasta la posición de salida (posición trasera de final de carrera). El proceso finaliza cuando se activa la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías -BG1 si antes se ha soltado el pulsador de la válvula -SJ1.

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135

Ejercicio 18: Limpieza de piezas

136

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Ejercicio 19: Prensado de placas de características Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá analizar y configurar sistemas de mando con dos cilindros.

Descripción de la tarea a resolver En una estación se colocan a presión placas de características sobre cuerpos de válvulas. En un primer lugar, se colocan las placas de características en los rebajes que poseen los cuerpos de las válvulas para tal fin. Un cilindro aplica presión sobre ellas, para que queden embutidas. La operación de prensado del cuerpo de la válvula se activa mediante un pulsador. Una vez sujeto el cuerpo de la válvula, se inicia la operación de prensado. Cuando el cilindro de prensado alcanza su posición delantera de final de carrera, ambos cilindros deben retroceder.

Plano de situación

Nota En este ejercicio, no se representan los dispositivos de protección necesarios en la práctica. Prensa de placas de características

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137

Ejercicio 19: Prensado de placas de características

Descripción del proceso 1. Se coloca una placa de características en el rebaje. 2. La operación de sujeción y prensado se inicia presionando un pulsador. 3. Para detectar si el vástago del cilindro de sujeción ha alcanzado la posición correcta, se debe emplear un sensor de final de carrera. 4. Solamente cuando el vástago del cilindro de sujeción haya alcanzado su posición delantera de final de carrera y se haya generado la presión de sujeción, deberá avanzar el vástago del cilindro de prensado. 5. Una vez prensada la placa de características, se retraen los vástagos de ambos cilindros.

Limitaciones •

Para sujetar el cuerpo de la válvula, se utiliza un cilindro de simple efecto.

•

La presión de sujeción deberá ser de 400 kPa como mínimo (4 bar).

•

Para detectar si el vástago del cilindro de sujeción ha alcanzado la posición delantera de final de carrera, se debe emplear una válvula de leva con rodillo.

•

El cilindro de aplicación de presión es un cilindro de doble efecto.

•

La velocidad de avance de los dos cilindros de sujeción y prensado debe poder ajustarse.

Tareas a resolver 1. Complete el esquema del circuito neumático apropiado para la instalación de prensado. 2. Complete la lista de componentes. 3. Realice el montaje del sistema de mando. 4. Compruebe la construcción del sistema de mando. 5. Describa el funcionamiento del sistema de mando. 6. Describa las consecuencias que tendría el fallo de la señal del sensor de proximidad sobre el sistema de mando.

Medios auxiliares

138

•

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

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Curso online sobre neumática

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Ejercicio 19: Prensado de placas de características

1. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el siguiente esquema del circuito. Complete los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

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Ejercicio 19: Prensado de placas de características

2. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-H1MM1

Cilindro de doble efecto

1

-U1MM1

Cilindro de simple efecto

2

-U1RZ1, -H1RZ1

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-H1QM1

Válvula biestable de 5/2 vías neumática

1

-U1QM1

Válvula biestable de 3/2 vías neumática

2

-H1BG1, -H1BG2

Sensor de proximidad, neumático

1

-U1BG1

Válvula de leva con rodillo 3/2 vías, normalmente cerrada

1

-U1SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-U1QN1

Válvula de secuencia

2

-U1KH1, -H1KH1

Válvula de simultaneidad (función Y)

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Nota para la clase A todo circuito de una instalación se debe asignar una función. Esta información, por ejemplo, apriete, montaje, taladrado o transporte, se indica con una letra prestablecida. En el sistema de prensado, el circuito “Apriete” recibe la identificación “U” y el circuito “Prensado” la identificación “H”.

Nota Una válvula biestable de 5/2 vías neumática se modifica para obtener una válvula biestable de 3/2 vías neumática.

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Ejercicio 19: Prensado de placas de características

3. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

4. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Ajuste los sensores de proximidad neumáticos.

•

Ajuste la válvula de secuencia.

•

Ajuste las válvulas de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantenga un tiempo de avance de aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Ejercicio 19: Prensado de placas de características

5. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando. Posición inicial La presión está disponible. En la posición inicial se encuentran los vástagos de ambos cilindros en la posición trasera de final de carrera. El émbolo del cilindro de doble efecto -H1MM1 activa al sensor de proximidad neumático -H1BG1, este conmuta al sentido libre de paso. Los actuadores -U1QM1 y -H1QM1 (válvula biestables de 3/2 vías y válvula biestable 5/2 vías) adoptan la posición de conmutación derecha. Paso 1-2 Presionando el pulsador -U1SJ1, se cumple la condición de la válvula Y -U1KH1. La válvula biestable de 3/2 vías -U1QM1 conmuta. El vástago del cilindro de simple efecto -U1MM1 avanza con el aire de alimentación estrangulado. Paso 2-3 Cuando el vástago del cilindro de simple efecto -U1MM1 alcanza la posición delantera de final de carrera, se acciona la válvula de leva con rodillo -U1BG1. Cuando se alcanza la presión de sujeción, la válvula de secuencia -U1QN1 genera una señal de salida. Así, se cumple la condición de la válvula de simultaneidad -H1KH1. La válvula biestable de 5/2 vías -H1QM1 conmuta. El vástago del cilindro de doble efecto -H1MM1 se desplaza con el aire de escape estrangulado hasta la posición delantera de final de carrera y, ahí, activa al sensor de proximidad neumático -H1BG2. Paso 3-4 La válvula biestable de 5/2 vías -H1QM1 y la válvula biestable de 3/2 vías -U1QM1 conmutan. Los vástagos de ambos cilindros se retraen. La operación concluye cuando el émbolo del cilindro de doble efecto -H1MM1 activa el sensor de proximidad neumático -H1BG1.

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Ejercicio 19: Prensado de placas de características

Nota El vástago del cilindro de simple efecto -U1MM1 retrocede un poco antes que el vástago del cilindro de simple efecto -H1MM1. Ello se debe al entrecruzamiento de las señales de mando en las tomas 14 y 12 de la válvula biestable de 5/2 vías -H1QM1. Solamente cuando el cilindro de simple efecto -U1MM1 haya abandonado su posición delantera de final de carrera y la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías -U1BG1 deje de estar actuada, puede conmutar la válvula biestable de 5/2 vías -H1QM1 ya que la válvula de simultaneidad -H1KH1 deja de estar activa.

6. Fallo de señal de un sensor de proximidad –

¿Qué pasaría si el sensor de proximidad neumático -H1BG2 del cilindro de prensado estuviera desajustado o fallara? Escriba las consecuencias de dicha situación. El sensor de proximidad neumático -H1BG2 no se activa y, por tanto, la válvula biestable de 5/2 vías y la válvula biestable de 3/2 vías no pueden restablecerse. El vástago del cilindro no se regresa a la posición trasera de final de carrera. Por tanto, el sensor de proximidad -H1BG1 no se activa y no se puede volver a iniciar el sistema de mando.

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143

Ejercicio 19: Prensado de placas de características

144

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Contenido Ejercicios y hojas de trabajo Ejercicio 1: Prensa de quesos _________________________________________________________________ 3 Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz _______________________________________________ 11 Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra ____________________________________________________ 17 Ejercicio 4: Carga de paquetes _______________________________________________________________ 23 Ejercicio 5: Detención de botellas de leche _____________________________________________________ 33 Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería __________________________________________________________ 39 Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido _______________________________________________________ 47 Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo ____________________________________________ 53 Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos ____________________________ 61 Ejercicio 10: Sujeción de una pieza ___________________________________________________________ 69 Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas ____________________________________________ 77 Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza ____________________________________________ 83 Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera _________________________________________________ 91 Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas _____________________________________________________ 97 Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas _______________________________________________ 105 Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo ______________________________________________ 113 Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura __________________________________________________ 121 Ejercicio 18: Limpieza de piezas _____________________________________________________________ 129 Ejercicio 19: Prensado de placas de características _____________________________________________ 137

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1

Contenido

2

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Ejercicio 1: Prensa de quesos Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá la construcción y el funcionamiento de un cilindro de simple efecto.

•

Podrá calcular la fuerza del émbolo de un cilindro de simple efecto.

•

Conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de 3/2 vías, normalmente cerrada.

•

Podrá reconocer y esquematizar los tipos de accionamiento de válvulas de vías.

•

Será capaz de explicar y construir un accionamiento directo.

Descripción de la tarea a resolver En la fabricación de queso, se utilizan cilindros neumáticos para introducir a presión la masa en los moldes. Configure un sistema de mando con el que poder ejecutar esta tarea.

Plano de situación

Fabricación de queso – dispositivo de prensado

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3

Ejercicio 1: Prensa de quesos

Descripción del proceso 1. La masa del queso se coloca a mano en el molde. 2. Presionando un pulsador, avanza el vástago del cilindro que presiona la tapa sobre el molde. 3. El pulsador deberá mantenerse presionado hasta que concluya la operación. 4. Si se suelta el pulsador, el vástago retrocede y deja libre el molde que contiene el queso. 5. Ahora, es posible retirar el queso.

Limitaciones •

Utilice un cilindro de simple efecto.

•

Configure el sistema de mando neumático del cilindro, utilizando una válvula de accionamiento manual.

Tareas a resolver 1. Describa la construcción y el funcionamiento de un cilindro de simple efecto. 2. Calcule la fuerza del émbolo de un cilindro de simple efecto. 3. Describa el funcionamiento de una válvula de 3/2 vías, normalmente cerrada. 4. Complete el esquema del circuito neumático utilizado en la prensa de quesos. 5. Confeccione una lista de componentes. 6. Realice el montaje del sistema de mando. 7. Compruebe la construcción del sistema de mando. 8. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

4

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 1: Prensa de quesos

1. Construcción y funcionamiento de un cilindro de simple efecto

Cilindro de simple efecto: símbolo del circuito y dibujo en sección

a) Compare el símbolo con la representación esquemática del cilindro de simple efecto. Compruebe si concuerdan ambas representaciones. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

b) En la fig. anterior, atribuya a cada componente el número que corresponda. Componente

Denominación Camisa del cilindro Culata trasera Culata delantera Vástago Émbolo Anillo magnético Junta del émbolo Muelle recuperador Conexión de aire comprimido Casquillo guía Orificio de escape

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

5

Ejercicio 1: Prensa de quesos

c)

Describa la construcción y el funcionamiento de un cilindro de simple efecto _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

2. Cálculo de la fuerza del émbolo de un cilindro de simple efecto Información La fuerza teórica del émbolo se calcula utilizando la siguiente fórmula: Fth = A ( p) Fth fuerza teórica del émbolo (N)

A

Superficie útil del émbolo (m2)

( p

Presión de trabajo (Pa)

D

D2 ⋅ π ) 4

Diámetro de cilindro (m)

En la práctica, la fuerza importante es la fuerza efectiva del émbolo Feff Al efectuar el cálculo, debe tenerse en cuenta la resistencia ocasionada por la fricción. Suponiendo condiciones de funcionamiento normales (presión entre 400 y 800 kPa [entre 4 y 8 bar]), las fuerzas de rozamiento (FR) se pueden absorber con aprox. el 10 % de la fuerza del émbolo teórica. Para calcular la fuerza efectiva de un cilindro de simple efecto, se aplica lo siguiente: Feff = A ⋅ p – (FR + FF) Feff fuerza efectiva del émbolo(N)

FR

fuerza de rozamiento (aprox. 10 % de Fth ) (N)

FF Fuerza del muelle recuperador (N)

6

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 1: Prensa de quesos

–

Calcule la fuerza real del émbolo en la carrera de avance, suponiendo una presión de trabajo de 600 kPa (6 bar). Cálculo de la superficie y de la fuerza del émbolo

Nota Consulte los datos necesarios en la hoja de datos del cilindro.

3. Funcionamiento de una válvula de 3/2 vías, normalmente cerrada a) Complete el símbolo de una válvula de 3/2 vías normalmente cerrada, de accionamiento manual y con reposición por muelle.

Válvula de 3/2 vías normalmente cerrada, de accionamiento manual y con reposición por muelle – símbolo y dibujo en sección

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

7

Ejercicio 1: Prensa de quesos

b) Describa el funcionamiento de la válvula de 3/2 vías. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

4. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito neumático utilizado en la prensa de quesos. Complete los símbolos del circuito que estén incompletos. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

8

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 1: Prensa de quesos

5. Confección de la lista de componentes –

Confeccione una lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

Bloque distribuidor

1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

6. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

7. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

9

Ejercicio 1: Prensa de quesos

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

8. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

10

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de 3/2 vías, normalmente abierta.

•

Podrá reconocer y esquematizar los tipos de accionamiento de válvulas de vías.

•

Será capaz de explicar y construir un accionamiento directo.

Descripción de la tarea a resolver Una antigua máquina se ha equipado con un freno. El freno debe reducir el tiempo que permanece el eje motriz, tras su desacoplamiento, girando hasta su parada definitiva. La fuerza de frenado se consigue mediante el muelle recuperador del cilindro. El freno se actúa mediante un pulsador manual dispuesto en el panel de mandos de la máquina.

Plano de situación

Frenado de la inercia

© Festo Didactic 542503

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Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz

Descripción del proceso 1. Presionando el pulsador, avanza el vástago del cilindro empujado del muelle recuperador. 2. El pulsador se mantendrá accionado el tiempo necesario para detener el eje motriz. 3. Si se suelta el pulsador, el vástago retrocede y suelta el freno.

Limitaciones •

Utilice un cilindro de simple efecto.

•

Configure el sistema de mando neumático del cilindro, utilizando una válvula de accionamiento manual.

Tareas a resolver 1. Responda las preguntas sobre la válvula de 3/2 vías, normalmente abierta. 2. Complete el esquema del circuito neumático del sistema de mando del freno de la inercia del motor. 3. Modifique la lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz

1. Funcionamiento de una válvula de 3/2 vías a) Complete el símbolo de la válvula de 3/2 vías. Deberá contar con las siguientes funciones: Accionamiento manual, reposición por muelle y abierta en posición normal.

Válvula de 3/2 vías normalmente abierta, de accionamiento manual y con reposición por muelle – símbolo y dibujo en sección

b) Describa el funcionamiento de una válvula de 3/2 vías, normalmente abierta. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz

2. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito neumático para el freno de la inercia del motor. Complete los símbolos incompletos. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

Nota Tenga en cuenta que los sistemas de mando pueden representarse en su posición de salida.

14

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz

3. Modificación de la lista de componentes –

Modifique la siguiente lista de componentes de tal manera que se pueda efectuar el montaje de este sistema de control.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de simple efecto

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Lista de componentes, modelo

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de simple efecto

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Lista modificada de componentes

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

5. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 2: Frenado de la inercia de un eje motriz

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá reconocer y esquematizar los tipos de accionamiento de válvulas de vías.

•

Será capaz de explicar y construir un accionamiento directo.

•

Podrá analizar y evaluar los sistemas de mando.

Descripción de la tarea a resolver En una sierra se cortan tablas con una cierta longitud. Las tablas se alimentan manualmente a la máquina. La operación de corte se controla desde un panel de mando. Para ello, las tablas se fijan a la mesa de la sierra neumáticamente. Para efectuar el ejercicio, el sistema de mando se realiza solamente con un cilindro.

Plano de situación

Sierra

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Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra

Descripción del proceso 1. Se coloca manualmente una tabla sobre la mesa de la sierra. 2. Accionando un interruptor, el vástago del cilindro se extiende y sujeta la tabla. 3. El vástago mantiene su posición aunque se suelte el interruptor. 4. Cambiando la posición del interruptor, el vástago retrocede a su posición trasera de final de carrera, manteniendo esta posición hasta que se vuelva a accionar el interruptor.

Limitaciones •

Utilice un sistema de mando recurriendo a los componentes empleados en los ejercicios anteriores.

•

Para realizar este sistema de mando, emplee, a modo de ejemplo, un solo cilindro de simple efecto.

Efectúe los cambios necesarios para resolver la tarea de este ejercicio.

Tareas a resolver 1. Infórmese sobre los tipos de accionamiento para las válvulas de vías. 2. Complete el esquema de circuito neumático para el dispositivo de sujeción. 3. Modifique la lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra

1. Tipos de accionamiento de válvulas distribuidoras Información El tipo de accionamiento depende de las exigencias que plantea la aplicación. Tipos de accionamiento: •

Accionamiento manual

•

Accionamiento mecánico

•

Accionamiento neumático

•

Combinación del resto de tipos de accionamiento

En la representación completa de una válvula distribuidora en un esquema de circuito neumático se incluye: •

El tipo básico de accionamiento

•

La reposición

•

Accionamiento adicionales (si procede)

de la válvula •

El servopilotaje (si procede)

Los símbolos correspondientes al tipo de accionamiento se incluyen junto a la posición de conmutación según el sentido de su efecto.

Función

Símbolo

Accionamiento manual Presionando

Girando

Haciendo palanca

Accionamiento mecánico Mediante levas

Mediante leva con rodillo

Mediante palanca con rodillo

Accionamiento neumático Mediante aire comprimido

Reposición mediante muelle neumático

Componentes mecánicos Reposición mediante muelle

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

19

Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra

2. Completar el esquema del circuito neumático a) Complete los esquemas siguientes, incluyendo el tipo de accionamiento necesario para la válvula distribuidora.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra

b) Seleccione el sistema de mando correcto. Explique su elección. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

3. Modificación de la lista de componentes –

Modifique la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de simple efecto

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Lista modificada de componentes

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 3: Fijación de tablas en una sierra

5. Comprobación la configuración del sistema de mando En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 4: Carga de paquetes Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá la construcción y funcionamiento de un cilindro de doble efecto.

•

Podrá calcular la fuerza de émbolo de un cilindro de doble efecto tanto para la carrera de avance como para la de retroceso.

•

Conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de 5/2 vías.

Descripción de la tarea a resolver En una estación de carga, los paquetes se clasifican uno a uno y manualmente en contenedores de transporte. Una vez que los contenedores están llenos, se retiran y se colocan contenedores vacíos. Durante el cambio de contenedores, se deberá detener el flujo de materiales, aunque la cinta de rodillos continúe funcionando. Los paquetes se retienen mediante un sistema mecánico de bloqueo (corredera). Este bloqueo debe controlarse desde el puesto de carga.

Plano de situación

Estación de carga

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

Descripción del proceso 1. Accionando el selector, el vástago del cilindro avanza interponiéndose la corredera al flujo de las cajas 2. El vástago mantiene su posición aunque se suelte el selector, por lo que el flujo de las cajas permanece interrumpido. 3. Al restablecerse la posición del selector, el vástago retrocede a su posición trasera de final de carrera, restableciéndose el flujo de las cajas. El vástago se mantiene retraído hasta que se vuelva a accionar el selector.

Limitaciones •

Considerando que se aplica fuerza tanto durante el avance como durante el retroceso, deberá utilizarse un cilindro de doble efecto.

Tareas a resolver 1. Describa la construcción y el funcionamiento de un cilindro de doble efecto. 2. Calcule la fuerza de émbolo de un cilindro de doble efecto tanto para la carrera de avance como para la de retroceso. 3. Describa el funcionamiento de la válvula de 5/2 vías. 4. Complete el esquema del circuito neumático de la estación de carga. 5. Complete la lista de componentes. 6. Realice el montaje del sistema de mando. 7. Compruebe la construcción del sistema de mando. 8. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

1. Construcción y funcionamiento de un cilindro de doble efecto

Cilindro de doble efecto: símbolo y dibujo en sección

a) Atribuya los números que constan en la representación esquemática a los componentes del cilindro de doble efecto. Componente

Denominación Camisa del cilindro Culata trasera Culata delantera Vástago Émbolo Anillo magnético Junta del émbolo Conexión de aire, cámara del lado del émbolo Conexión de aire, cámara del lado del vástago Junta Junta y retén rascador exterior Casquillo guía Émbolo amortiguador Amortiguación regulable en las posiciones finales

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

25

Ejercicio 4: Carga de paquetes

b) Compare el símbolo con la representación esquemática del cilindro de doble efecto. Compruebe si concuerdan ambas representaciones. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

c)

Escriba en qué puntos coinciden los cilindros de simple efecto con los de doble efecto y en que se diferencian. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

d) Describa el funcionamiento de un cilindro de doble efecto. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Carrera de avance _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Carrera de retroceso _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

e) ¿Qué requisitos debe cumplir una válvula distribuidora para poder actuar un cilindro de doble efecto? _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ f)

Explique por qué debe disponerse de un interruptor selector para el accionamiento de la válvula distribuidora. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

2. Cálculo de la fuerza de émbolo de un cilindro de doble efecto tanto para la carrera de avance como para la de retroceso. Información La fuerza teórica del émbolo se calcula utilizando la siguiente fórmula: Fth = A ⋅ p Para los cilindros de doble efecto se considera: Avance Feff =(A ⋅ p) – FR Retroceso

Feff = (A' ⋅ p) – FR

Feff fuerza efectiva del émbolo (N) A

superficie útil del émbolo (m2) A'

(

2

D ⋅π ) 4

Superficie útil lado vástago (m2)

(D2 − d 2 ) ⋅ π 4

p

Presión de trabajo (Pa)

FR

Fuerza de rozamiento (aprox. 10 % de Fth) (N)

D

Diámetro del émbolo (m)

d

Diámetro del vástago (m)

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

–

Calcule la fuerza real del émbolo para el avance y el retroceso, suponiendo una presión de trabajo de 600 kPa (6 bar). Cálculo de la superficie del émbolo

Cálculo de la superficie del lado del vástago

Cálculo de la fuerza del émbolo, avance

Cálculo de la fuerza del émbolo, retroceso

Nota Consulte los datos necesarios en la hoja de datos del cilindro.

28

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

3. Funcionamiento de una válvula de 5/2 vías a) Complete el símbolo de una válvula de 5/2 de accionamiento manual con enclavamiento y reposición por muelle. Denomine las conexiones.

Válvula de 5/2 vías de accionamiento manual con enclavamiento y reposición por muelle – símbolo y dibujo en sección

b) Describa el funcionamiento de una válvula de 5/2 vías, suponiendo que la conexión 2 de la válvula está conectada al lado del vástago y la conexión 4 al lado del émbolo de un cilindro de doble efecto. Funcionamiento de una válvula de 5/2 vías, actuada _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Funcionamiento de una válvula de 5/2 vías, actuada _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Accionamiento con un interruptor _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

4. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito neumático de la estación de carga. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

5. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

6. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

7. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 4: Carga de paquetes

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

8. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 5: Detención de botellas de leche Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá explicar los sistemas de accionamiento indirecto y construirlos.

•

Conocerá el funcionamiento de una válvula de 5/2 vías de accionamiento neumático.

•

Conocerá la diferencia entre un elemento señalizador y un elemento de mando.

Descripción de la tarea a resolver En una embotelladora se llenan botellas de leche. Las botellas avanzan sobre una cinta de transporte y se posicionan debajo de la máquina de llenado. Esta operación se ejecuta con la ayuda de un cilindro neumático. La tarea consiste en comprobar la precisión del posicionamiento de un sistema de detención de las botellas. La operación de detención se activa desde el panel de mando de la instalación.

Plano de situación

Sistema de llenado de botellas de leche

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Ejercicio 5: Detención de botellas de leche

Descripción del proceso 1. Accionando el selector, el vástago del cilindro se extiende e interpone la corredera en el flujo del material, deteniendo las botellas de leche. 2. Al restablecerse la posición del selector, el vástago retrocede a su posición trasera de final de carrera, restableciéndose el flujo de las cajas. 3. El vástago se mantiene retraído hasta que se vuelva a accionar el selector.

Limitaciones •

El operario detiene el flujo del material desde el panel de mando central.

•

Como en el panel de mando se dispone de aire comprimido, se debe emplear una solución neumática.

•

La válvula de mando del cilindro deberá actuarse neumáticamente.

Tareas a resolver 1. Complete el esquema del circuito neumático del sistema de bloqueo del transporte de piezas. 2. Complete la lista de componentes. 3. Realice el montaje del sistema de mando. 4. Compruebe la construcción del sistema de mando. 5. Describa el funcionamiento del sistema de mando. Tarea adicional •

Explique el concepto “control indirecto”.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

34

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 5: Detención de botellas de leche

1. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito neumático del sistema de detención. Complete los símbolos incompletos. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

2. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-QM1

Válvula de 5/2 vías de accionamiento neumático, con muelle recuperador

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

35

Ejercicio 5: Detención de botellas de leche

3. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

4. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

36

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 5: Detención de botellas de leche

5. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

37

Ejercicio 5: Detención de botellas de leche

6. Ejercicio adicional: “Accionamiento indirecto” –

Explique el concepto “control indirecto”. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

38

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá medir la presión en sistemas de mando neumáticos.

•

Conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de estrangulación y antirretorno.

•

Podrá diferenciar entre los tipos de regulación y estrangulación y emplearlos según los requisitos de la aplicación.

Descripción de la tarea a resolver La válvula de corredera de una tubería debe abrirse y cerrarse. El accionamiento se efectúa mediante una válvula con selector. Como actuador, se debe emplear un cilindro de doble efecto.

Plano de situación

Sistema de bloqueo con válvula de corredera

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Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería

Descripción del proceso 1. Al accionar el selector, avanza el vástago del cilindro y se abre el caudal. 2. Al restablecerse el selector, el cilindro regresa a su posición de reposo y la corredera cierra el paso.

Limitaciones •

La corredera debe abrir y cerrar el paso lentamente, ya que, de lo contrario, el tubo tendría que soportar un esfuerzo demasiado grande (deberá evitarse que se formen golpes de ariete).

•

Las velocidades de avance y de retroceso deben estar ajustadas.

•

El tiempo de avance y de retroceso debe ser de 1 s en cada caso.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento de un manómetro. 2. Describa el funcionamiento de una válvula de estrangulación y antirretorno. 3. Complete el esquema del circuito neumático. 4. Complete la lista de componentes. 5. Realice el montaje del sistema de mando. 6. Compruebe la construcción del sistema de mando. 7. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

40

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería

1. Funcionamiento de un manómetro.

Manómetro Bourdon – símbolo y vista en corte

–

Describa el funcionamiento de un manómetro Bourdon. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

41

Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería

2. Funcionamiento de una válvula de estrangulación y antirretorno

Válvula de estrangulación y antirretorno: símbolo y dibujos en sección

a) Describa el funcionamiento de una válvula de estrangulación y antirretorno. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

b) Describa el funcionamiento de los dos tipos de estrangulación en el caso de cilindros de doble efecto. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

42

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería

_______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

3. Completar el esquema del circuito neumático a) Complete el esquema del circuito para el dispositivo de bloqueo. Complete los símbolos incompletos o que falte. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

Nota En el esquema no se incluyen la válvula de cierre con unidad de filtro y regulador, ni tampoco el bloque de distribución. Estos componentes son necesarios para realizar el montaje.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

43

Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería

b) ¿Qué tipo de estrangulación se efectúa en el sistema de mando? _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

4. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-SJ1

Válvula de 5/2 vías con selector

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

5. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos:

44

•

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería

6. Comprobación la configuración del sistema de mando En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Ajuste las válvulas de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantengan los tiempos de avance y retroceso prefijados. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 6: Cerrar y abrir una tubería

7. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá ajustar la velocidad de avance y retroceso de los cilindros.

•

Podrá diferenciar los diferentes tipos de estrangulación y aplicarlos consecuentemente.

Descripción de la tarea a resolver En una embotelladora se llenan botellas de leche. El paso de la leche a través de los tubos se abre y cierra mediante una corredera. Para evitar que se derrame leche al principio de la operación de llenado, el paso deberá abrirse lentamente. Sin embargo, el paso deberá cerrarse lo más rápidamente posible.

Plano de situación

Llenado de botellas de leche

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Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido

Descripción del proceso 1. Accionando un selector, se abre lentamente una válvula de compuerta. 2. Al restablecer el selector, se cierra rápidamente la válvula de compuerta.

Limitaciones •

La regulación de la velocidad deberá permitir que el proceso de abertura sea homogéneo.

Tareas a resolver 1. Seleccione el tipo apropiado de estrangulación. 2. Complete el esquema del circuito neumático para el dispositivo de bloqueo. 3. Complete la lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido

1. Selección del tipo de estrangulación –

Decida si para solucionar esta tarea, es necesario utilizar un sistema de estrangulación de la alimentación de aire o del escape de aire. Justifique su decisión y deje constancia de ella por escrito. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

2. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito abajo mostrado. Al hacerlo, considere las limitaciones válidas en esta aplicación.

Nota En el esquema no se incluyen la válvula de cierre con unidad de filtro y regulador, ni tampoco el bloque de distribución. Estos componentes son necesarios para realizar el montaje.

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Fecha: ____________

49

Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido

3. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-SJ1

Válvula de 5/2 vías con selector

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

5. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos:

50

•

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

Nota Con este sistema de mando se utiliza la estrangulación de escape. Para ajustar el tiempo deseado, utilice un cronómetro. El valor ajustado puede fijarse mediante una contratuerca.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Fecha: ____________

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Ejercicio 7: Aperura lenta y cierre rápido

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá un tipo de memorización de señales en sistemas de control neumáticos.

•

Podrá ajustar las velocidades de avance y retroceso de cilindros.

Descripción de la tarea a resolver La válvula de bola de un equipo de llenado de granulado de material plástico se debe poder cerrar rápidamente. La válvula de bola debe abrirse lentamente.

Plano de situación

Sistema de bloqueo con válvula de bola

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo

Descripción del proceso 1. Presionando un primer pulsador, se abre lentamente el bloqueo (válvula de bola). 2. Presionando un segundo pulsador, se cierra rápidamente la válvula de bola.

Limitaciones •

Se debe emplear un cilindro de doble efecto.

•

El proceso de cierre debe realizarse mediante la carrera de retroceso del cilindro.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento de una válvula de escape rápido. 2. Describa el funcionamiento de la válvula biestable de 5/2 vías. 3. Complete el esquema del circuito neumático para el dispositivo de bloqueo. 4. Complete la lista de componentes. 5. Realice el montaje del sistema de mando. 6. Compruebe la construcción del sistema de mando. 7. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Instrucciones de seguridad •

Para realizar este ejercicio, limite la presión en la unidad de filtro y regulador (unidad de mantenimiento combinada) a 350 kPa máx. (3,5 bar).

•

Si se suelta de repente un tubo flexible: Desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo

1. Función de una válvula de escape rápido

Válvula de escape rápido – símbolo y dibujo en sección

–

Describa el funcionamiento de una válvula de escape rápido. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

55

Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo

2. Funcionamiento de una válvula biestable de 5/2 vías.

Válvula biestable de 5/2 vías – símbolo y dibujo en sección

a) Describa el funcionamiento de la válvula biestable de 5/2 vías. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

b) Describa el comportamiento de la válvula que se muestra en la imagen, de arriba suponiendo que se aplica un breve impulso neumático en la conexión 14. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo

3. Completar el esquema del circuito neumático a) Complete el esquema del circuito de abajo para el dispositivo de bloqueo. Complete los símbolos incompletos. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

Nota En el esquema no se incluyen la válvula de cierre con unidad de filtro y regulador, ni tampoco el bloque de distribución. Estos componentes son necesarios para realizar el montaje.

b) ¿Cómo se ajusta la velocidad del movimiento de avance? _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Fecha: ____________

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo

4. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-PG1

Manómetro

1

-RZ1

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QM1

Válvula biestable de 5/2 vías

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

5. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

6. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

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Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión hasta el valor prefijado en el ejercicio.

•

Ajuste la válvula de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantenga un tiempo de avance de aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

7. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 8: Accionamiento de un sistema de bloqueo

Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Tiempo de avance _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá ampliar un sistema de control ya existente.

•

Podrá analizar una propuesta de solución.

•

Podrá realizar una operación lógica O.

Descripción de la tarea a resolver En la fabricación de queso, se utilizan cilindros neumáticos para introducir a presión la masa en los moldes. La operación del prensado se activa mediante un pulsador. En esta ocasión, deberá poderse activar la prensa mediante dos pulsadores, para que pueda ejecutarse la operación de prensado desde el lado de alimentación o de retirada del material. Existe una variante, aunque no es apropiada para que el émbolo aplique la fuerza necesaria al prensar el queso.

Plano de situación

Fabricación de queso – dispositivo de prensado

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Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos

Descripción del proceso 1. La masa del queso se coloca a mano en el molde. 2. Presionando un pulsador en el lado de alimentación o de retirada del material, avanza el vástago del cilindro y presiona la tapa sobre el molde. 3. El pulsador deberá mantenerse presionado hasta que concluya la operación. 4. Si se suelta el pulsador, el vástago retrocede y deja libre el molde que contiene el queso. 5. Ahora, es posible retirar el queso.

Limitaciones •

Configure el sistema de control neumático del cilindro, utilizando una válvula adicional, de accionamiento manual.

•

El equipo se deberá poder manejar con cualquiera de las dos válvulas.

Tareas a resolver 1. Analice la variante de solución propuestas del esquema del circuito neumático. 2. Describa el funcionamiento de un selector de circuito. 3. Complete el esquema del circuito neumático utilizado en la prensa de quesos. 4. Actualice la lista de componentes de acuerdo con las nuevas funciones. 5. Realice el montaje del sistema de mando. 6. Compruebe la construcción del sistema de mando. 7. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares

62

•

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos

1. Analizar el esquema del circuito neumático Utilizando el sistema de mando que se muestra a continuación, se consiguió ampliar las funciones requeridas. Sin embargo, se constató que la fuerza aplicada por el émbolo no es suficiente para comprimir los quesos. La fuerza únicamente era suficiente al presionar los dos pulsadores al mismo tiempo.

Propuesta de solución – esquema del circuito neumático

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de simple efecto

2

-SJ1, -SJ2

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Propuesta de solución lista de aparatos

–

Analice el sistema de mando que se muestra arriba y explique por qué no es suficiente la fuerza del émbolo. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos

2. Funcionamiento de un selector de circuito

Selector de circuito – símbolo y dibujo en sección

–

Describa el funcionamiento de un selector de circuito. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos

3. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito de la prensa de quesos abajo mostrado. Complete los símbolos incompletos. Añada las designaciones de las tomas que falten.

4. Actualización de la lista de componentes a) Es necesario modificar la lista de componentes original (véase el ejercicio 1), con el fin de completar el nuevo sistema de mando. Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de simple efecto

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Lista de componentes ya existente

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos

b) Actualice la lista de componentes de acuerdo con las nuevas funciones. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios. Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de simple efecto

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Lista de componentes actualizada

5. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

6. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos:

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•

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión a 600 kPa (6 bar).

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

7. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 9: Ampliación del sistema de mando para la prensa de quesos

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 10: Sujeción de una pieza Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá crear un enlace lógico en Y.

•

Conocerá una posibilidad de la detección de la posición final de cilindros.

•

Podrá dibujar un diagrama espacio-fase.

Descripción de la tarea a resolver Para alimentar piezas se utiliza un plato divisor. Las piezas deben sujetarse en sus respectivos soportes para ser mecanizadas. En este ejercicio, se desarrolla, monta y prueba el funcionamiento de un sistema de sujeción de piezas.

Plano de situación

Plato divisor

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Ejercicio 10: Sujeción de una pieza

Descripción del proceso 1. El vástago del cilindro de sujeción de doble efecto solamente deberá avanzar cuando se accione un pulsador Y el vástago se encuentre en la posición trasera de final de carrera ya que, de lo contrario, no se podrá colocar ninguna pieza para mecanizar. 2. El cilindro de fijación deberá mantener su posición delantera de final de carrera hasta que finalice la operación de mecanizado de la pieza. El tiempo necesario para el mecanizado puede variar de pieza en pieza. 3. Presionando un segundo pulsador, la pieza queda libre.

Limitaciones •

La operación de sujeción de piezas solamente podrá volverse a iniciar si el vástago del cilindro se encuentra en su posición trasera de final de carrera.

•

Presionando un segundo pulsador, el vástago vuelve a retroceder a su posición trasera de final de

•

Los tiempos de avance y retroceso del vástago deben ser de aprox. 1 s.

•

Con el fin de observar la presión, deberá montarse un manómetro entre el cilindro y la válvula de

carrera, quedando la pieza libre.

estrangulación y antirretorno, conectándolo a las dos conexiones de utilización.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento de una válvula de simultaneidad 2. Describa el funcionamiento de una válvula de leva con rodillo de 3/2 vías. 3. Complete el esquema del circuito neumático. 4. Complete la lista de componentes. 5. Realice el montaje del sistema de mando. 6. Compruebe la construcción del sistema de mando. 7. Describa el funcionamiento del sistema de mando. 8. Confeccione el diagrama espacio-fase. Tarea adicional •

¿Qué efecto tendía un desplazamiento de la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías?

•

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Medios auxiliares

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 10: Sujeción de una pieza

1. Funcionamiento de una válvula de simultaneidad

Válvula de simultaneidad – símbolo y dibujo en sección

–

Describa el funcionamiento de una válvula de simultaneidad _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

71

Ejercicio 10: Sujeción de una pieza

2. Funcionamiento de una válvula leva con rodillo de 3/2 vías.

Válvula de leva con rodillo de 3/2 vías – símbolos y dibujos en sección; izquierda: sin accionar, derecha: actuada

a) Describa el funcionamiento de una válvula de leva con rodillo de 3/2 vías. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

b) Describa el funcionamiento de las etapas previas. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 10: Sujeción de una pieza

3. Completar el esquema del circuito neumático a) Complete el siguiente esquema del circuito del dispositivo de sujeción. Complete los símbolos incompletos. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

b) Describa cómo debe montarse la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías, para garantizar el funcionamiento correcto del sistema de mando. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 10: Sujeción de una pieza

4. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-BG1

Válvula de leva con rodillo 3/2 vías, normalmente cerrada

1

-PG1, -PG2

Manómetro

1

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QM1

Válvula biestable de 5/2 vías

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

5. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

6. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos:

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•

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Ajuste la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías y compruebe la función del control.

•

Aumente la presión a 600 kPa (6 bar).

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 10: Sujeción de una pieza

•

Ajuste las válvulas de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantengan los tiempos de avance y retroceso en aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

7. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 10: Sujeción de una pieza

Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

8. Confección del diagrama espacio-fase –

Dibuje, para el desarrollo descrito, el diagrama espacio-fase con líneas de transmisión de señales.

9. Efecto del desplazamiento de la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías –

Describa que efecto tendía un desplazamiento de la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías sobre el sistema de mando. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá crear un circuito de autorretención, con operación O.

Descripción de la tarea a resolver En una estación de carga, se colocan paquetes en canastas metálicas. Para no tener que detener el transporte de los paquetes, se colocan canastas metálicas en dos puntos de entrega de una cinta transportadora. Si una de las canastas metálicas está llena, los paquetes se dirigen hacia el segundo punto de entrega mediante un desvío. De esta manera, se dispone del tiempo necesario para volver a colocar una canasta metálica vacía en el primer punto de entrega.

Plano de situación

Estación de carga

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Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas

Descripción del proceso 1. Accionando el pulsador, el vástago del cilindro avanza introduciendo el desvío en el flujo de las cajas. 2. El vástago mantiene su posición aunque se suelte el pulsador, por lo que el flujo de cajas se desvía. 3. Presionando el segundo pulsador, el cilindro retrocede a su posición trasera de final de carrera, por lo que las piezas se transportan nuevamente al primer punto de entrega. 4. El vástago se mantiene en esta posición hasta que se vuelve a presionar el primer pulsador.

Limitaciones •

El transporte del material deberá controlarse mediante dos pulsadores, uno para bloquear el paso, otro para volverlo a abrir.

•

Considerando que la señal de los pulsadores es corta, deberá configurarse un sistema de mando que memorice el estado de las señales.

Tareas a resolver 1. Complete el esquema del circuito neumático. 2. Complete la lista de componentes. 3. Realice el montaje del sistema de mando. 4. Compruebe la construcción del sistema de mando. 5. Describa el funcionamiento de un circuito de autorretención.

Medios auxiliares

78

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Tablas de datos

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Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas

1. Completar el esquema del circuito neumático –

Configure el circuito de autorretención necesario y complete el esquema del circuito abajo mostrado. Identifique los cada uno de los componentes.

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Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas

2. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

2

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

Válvula de 5/2 vías de accionamiento neumático, con muelle recuperador

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

3. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

4. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos:

80

•

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión a 600 kPa (6 bar).

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

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Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

5. Funcionamiento de un circuito de autorretención –

Describa el funcionamiento de un circuito de autorretención. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Ejercicio 11: Depositar piezas en canastas metálicas

82

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Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá combinar operaciones lógicas.

•

Conocerá la construcción y el funcionamiento de los sensores de proximidad neumáticos.

•

Podrá diferenciar las válvulas de 5/2 vías, así como seleccionarlas y utilizarlas según los requisitos de la aplicación.

Descripción de la tarea a resolver Una puerta corrediza accionada neumáticamente deberá abrirse o cerrarse con pulsadores dispuestos en dos estancias. A ambos lados de la puerta hay un solo pulsador, para evitar una utilización errónea en un caso de emergencia.

Plano de situación

Puerta corrediza

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Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza

Descripción del proceso 1. Si la puerta corrediza se encuentra en una posición final definida, presionando un pulsador, la puerta corrediza se desplaza hacia la otra posición final. De esta manera, es posible abrir y cerrar la puerta. 2. Mientras que la puerta no se encuentre en una de sus posiciones finales, no será posible abrir ni cerrar la puerta.

Limitaciones •

Ambos movimientos únicamente deberán iniciarse si la puerta se encuentra en una de sus posiciones finales.

•

Por razones de seguridad, la presión deberá limitarse a 300 kPa (3 bar) por el peligro de aprisionamiento.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento del sensor de proximidad neumático. 2. Complete el esquema del circuito neumático del sistema de mando de la puerta corrediza. 3. Complete la lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Describa el funcionamiento del sistema de mando. Tarea adicional •

¿Qué sucede si se produce un fallo en la alimentación de aire comprimido mientras avanza o retrocede la puerta?

Medios auxiliares

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Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza

1. Funcionamiento de un sensor de proximidad neumático

Sensor de proximidad neumático – símbolo y dibujo en sección

–

Describa el funcionamiento del sensor de proximidad neumático. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

Información Ajuste del detector de posición neumático 1.

Desplace el cilindro a su posición final.

2.

Alimente la conexión 1 con aire comprimido con 200 hasta 600 kPa (2 a 6 bar).

3.

Desplace el sensor de proximidad hasta alcanzar el punto de conmutación (señal neumática en la conexión 2).

4.

Fije el sensor de proximidad al cilindro.

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Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza

2. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el siguiente esquema de distribución de la puerta corrediza. Complete los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

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Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza

3. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

2

-BG1, -BG2

Sensor de proximidad, neumático

1

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QM1

Válvula biestable de 5/2 vías

2

-SJ1, -SJ2

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

5. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

En la unidad de mantenimiento combinada, ajuste la presión al valor determinado en el ejercicio y active la alimentación del aire comprimido.

•

Ajuste los sensores de proximidad neumáticos y controle el funcionamiento del sistema de mando.

•

Ajuste las válvulas de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantengan los tiempos de avance y retroceso en aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

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Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza

7. Ejercicio adicional: Fallo ocasionado por una caída de presión Información Durante el movimiento de avance o retroceso de la puerta corrediza, se produce un fallo de la alimentación de aire comprimido. ¿Qué sucede en este caso y cómo se puede volver a poner en funcionamiento el sistema de mando?

–

Describa las consecuencias que tendría la pérdida de la alimentación de aire comprimido. ¿Cómo se puede volver a poner en funcionamiento el sistema de mando? _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Ejercicio 12: Accionamiento de una puerta corrediza

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Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá la operación lógica “NO”.

•

Podrá combinar operaciones lógicas.

•

Podrá ampliar los sistemas de mando ya existentes.

Descripción de la tarea a resolver Desde un depósito se deben conducir las tablas de madera a un proceso de mecanizado. Si no está libre la posición de recogida de tablas, deberá evitarse que el cilindro empuje más tablas de madera.

Plano de situación

Almacén apilador

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Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera

Descripción del proceso 1. La operación de empuje puede iniciarse presionando un pulsador. Para ello, el cilindro debe encontrarse en su posición final posterior. Solo después, el cilindro desplaza una tabla de madera para retirarla del cargador, siempre y cuando la válvula de leva con rodillo confirme que la posición de entrega de piezas NO está ocupada. 2. Si la zona de entrega de piezas está libre, el vástago avanza a su posición delantera de final de carrera con el aire de escape estrangulado. A continuación, empuja la tabla de madera para retirarla del cargador. Finalmente, con el aire de escape estrangulado, regresa de inmediato a su posición trasera de final de carrera.

Limitaciones •

Una válvula de leva con rodillo comprueba mecánicamente la presencia de una tabla en la zona de entrega de piezas.

•

El aire de escape del cilindro se estrangula tanto al avanzar como al retroceder.

Tareas a resolver 1. Complete el esquema del circuito neumático. 2. Complete la lista de componentes. 3. Realice el montaje del sistema de mando. 4. Compruebe la construcción del sistema de mando. 5. Describa el funcionamiento del sistema de mando. Tarea adicional •

¿Cómo debe modificarse el sistema de mando si se desea que la operación de empujar una pieza solamente se inicie si hay una tabla de madera, como mínimo, en el cargador Y si está libre la posición de entrega de piezas?

Medios auxiliares

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Tablas de datos

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Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera

1. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el siguiente esquema del circuito del almacén apilador. Complete los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

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Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera

2. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

2

-BG1, -BG2

Sensor de proximidad, neumático

2

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QM1

Válvula biestable de 5/2 vías

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

3. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

4. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos:

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•

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Para la primera prueba, reduzca la presión en la unidad de filtro y regulador a 350 kPa (3,5 bar).

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Aumente la presión a 600 kPa (6 bar).

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

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Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

5. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Ejercicio 13: Alimentación de tablas de madera

Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 3-1 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

6. Ejercicio adicional: adaptación del sistema de mando –

Deberá modificarse el sistema de mando de tal manera que la operación de extracción de una pieza únicamente se ejecute solamente si en el cargador hay tablas de madera disponibles Y si, al mismo tiempo, está libre la posición de entrega de piezas. Explique cómo debe modificarse el sistema de control para cumplir esta exigencia. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá la construcción y el funcionamiento de una válvula de secuencia.

•

Podrá construir sistemas de mando que dependan de la presión.

Descripción de la tarea a resolver En una planta de reciclaje se prensan latas de bebidas en paquetes para poderlas almacenar de manera compacta. La operación de prensado se activa mediante un pulsador. La carrera de retroceso se puede ejecutar con otro pulsador. La operación de prensado deberá activarse únicamente si se dispone de la presión necesaria.

Plano de situación

Prensa de latas

Nota En la imagen no se incluye la rejilla protectora obligatoria.

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Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas

Descripción del proceso 1. Las latas de bebidas se vierten al equipo manualmente. 2. Una válvula de secuencia conmuta cuando se alcanza un nivel determinado de presión, antes definido, dejando libre el paso del aire comprimido que necesita el sistema de mando. El sistema de mando no deberá funcionar si la presión es inferior a 450 kPa (4,5 bar). 3. La operación de prensado únicamente deberá iniciarse presionando el pulsador de arranque, si el cilindro de la prensa se encuentra en su posición final posterior. El vástago del cilindro de prensado avanza hasta su posición final delantera o hasta el tope determinado por el material. 4. El movimiento de retroceso se activa mediante un sensor de proximidad o con un pulsador. 5. Un segundo cilindro expulsa las latas de bebidas prensadas por un lateral.

Limitaciones •

La posición inicial del cilindro corresponde con la posición trasera de final de carrera.

•

No se tiene en cuenta el cilindro de expulsión para los paquetes prensados.

•

El prensado solamente deberá comenzar si la presión en la red es superior a 450 kPa (4,5 bar).

•

El movimiento de retroceso puede activarse a mano en caso que el cilindro no alcance su posición delantera de final de carrera, debido a la presencia de demasiadas latas.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento de una válvula de secuencia. 2. Complete el esquema del circuito neumático de la prensa de latas. 3. Complete la lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares

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Tablas de datos

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Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas

1. Funcionamiento de una válvula de secuencia

Válvula de secuencia – símbolo y dibujo en sección

a) Describa el funcionamiento de una válvula de secuencia. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

b) ¿Para qué aplicación se emplea la válvula de secuencia? _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas

2. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito abajo mostrado de la prensa de latas. Complete los símbolos incompletos.

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Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas

3. Complete la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-BG1, -BG2

Sensor de proximidad, neumático

1

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QM1

Válvula biestable de 5/2 vías

-KH1 -KH2 2

-SJ1, -SJ2

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

5. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Ajuste los sensores de proximidad neumáticos.

•

Ajuste la válvula de secuencia de tal manera que conmute cuando se alcance la presión de funcionamiento.

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Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas

•

Ajuste las válvulas de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantengan los tiempos de avance y retroceso en aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

102

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas

Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

103

Ejercicio 14: Prensado de latas de bebidas

104

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Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá la construcción y el funcionamiento de un regulador de presión.

•

Podrá construir sistemas de mando que dependan de la presión.

Descripción de la tarea a resolver Sobre los prototipos de cuerpos de válvula de aluminio, se debe estampar una clave de identificación. Los cuerpos se introducen en la estampadora manualmente. Para poder leer bien la clave de identificación, debe aplicarse una presión de funcionamiento de mínimo 400 kPa (4 bar). Por otro lado, en el cilindro de estampado debe aplicarse, como máximo, una presión de 500 kPa (5 bar), ya que, de lo contrario, podrían dañarse los cuerpos. Los movimientos de avance y de retroceso se activan, cada uno, mediante un pulsador. La posición trasera de final de carrera del cilindro de estampado se detecta mediante un sensor de proximidad neumático.

Plano de situación

Nota En este ejercicio, no se representan los dispositivos de protección necesarios en la práctica. Estampadora

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Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas

Descripción del proceso 1. Los cuerpos de las válvulas se colocan manualmente en la estampadora. 2. Una válvula de secuencia conmuta cuando se alcanza un nivel determinado de presión, antes definido, dejando libre el paso del aire comprimido que necesita el sistema de mando. 3. La operación de estampado se inicia si el cilindro de estampado se encuentra en su posición trasera de final de carrera y se presiona un pulsador. El vástago del cilindro avanza y permanece en esta posición. 4. Mediante un segundo pulsador se concluye la operación, y el vástago del cilindro regresa a su posición trasera de final de carrera. 5. El cuerpo de la válvula estampado se retira con la mano.

Limitaciones •

La operación solamente podrá volverse a iniciar si el vástago del cilindro de estampado se encuentra en su posición trasera de final de carrera.

•

Adicionalmente, el sistema de mando solamente puede iniciarse cuando la presión de funcionamiento es superior a 400 kPa (4 bar).

•

La carrera de retroceso se activa manualmente.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento de un regulador de presión. 2. Complete el esquema del circuito neumático de la estampadora. 3. Complete la lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Descripción de las secuencias del sistema de mando 7. Describa el funcionamiento de una válvula de estrangulación y antirretorno instalada en paralelo al regulador de presión.

Medios auxiliares

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Tablas de datos

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Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas

1. Funcionamiento de un regulador de presión

Regulador de presión

–

Describa el funcionamiento de un regulador de presión. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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107

Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas

2. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito neumático de la estampadora. Complete los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

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Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas

3. Completar la lista de componentes –

Confeccione la lista de componentes. Incluya los componentes necesarios en la tabla siguiente.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-QN2

Regulador de presión

1

-QM1

Válvula biestable de 5/2 vías

1

-QN1

Válvula de secuencia

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

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Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas

5. Comprobación la configuración del sistema de mando En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Ajuste el sensor de proximidad neumáticos.

•

Ajuste la presión máxima del cilindro en el regulador de presión.

•

Ajuste la válvula de secuencia de tal manera que conmute cuando se alcance la presión de funcionamiento.

•

Ajuste la válvula de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantenga un tiempo de avance de aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

110

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas

Paso 2-3

_______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

7. Funcionamiento de una válvula de estrangulación y antirretorno instalada en paralelo al regulador de presión –

Describa el funcionamiento de una válvula de estrangulación y antirretorno instalada en paralelo al regulador de presión. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

111

Ejercicio 15: Estampado de cuerpos de válvulas

112

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá construir sistemas de mando que dependan de la presión.

•

Podrá analizar y optimizar sistemas de mando ya existentes.

Descripción de la tarea a resolver Con una máquina automática de montaje, se deben montar abrazaderas en cuerpos de conectores tipo clavija. Hasta ahora, la presión de la máquina automática se ajustaba mediante un regulador de presión. Con esta solución se producían frecuentes fallos durante el proceso de montaje. En este ejercicio se analizará y optimizará la operación de montaje. Todas las operaciones de montaje se activan manualmente. El sistema de mando deberá modificarse de tal manera que únicamente funcione si la presión no supera un determinado valor.

Plano de situación

Máquina automática para el montaje de abrazaderas en cuerpos de conectores – guiado de las abrazaderas

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113

Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo

Descripción del proceso 1. El proceso se debe iniciar con un pulsador cuando el vástago del cilindro de montaje se encuentra en la posición trasera de final de carrera. 2. El vástago debe avanzar con poca fuerza hacia su posición delantera de final de carrera. 3. Ahí, el vástago actúa un sensor de final de carrera. 4. Después, el vástago deberá retroceder a su posición trasera de final de carrera.

Limitaciones •

La presión aplicada en la conexión de utilización del cilindro de montaje debe ser, como mínimo, de

•

Si la presión es superior a 400 kPa (4,0 bar), no debe poderse iniciar la operación de montaje.

•

El cilindro de montaje efectúa el movimiento de retroceso automáticamente, una vez que alcanzó su

300 kPa (3,0 bar), para efectuar un montaje fiable de la abrazadera.

posición delantera de final de carrera.

Tareas a resolver 1. Analice esquema del circuito neumático, utilizado en la máquina de montaje automático. 2. Complete el esquema del circuito neumático. Tenga en cuenta para ello las limitaciones impuestas. 3. Complete la lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares •

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

1. Analizar el esquema del circuito neumático –

Analice el siguiente esquema del circuito y compruebe si es apropiado para resolver la tarea. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

114

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo

Esquema del circuito neumático

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

115

Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo

2. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito neumático utilizado en la máquina de montaje automático. Tenga en cuenta para ello todas las limitaciones exigidas. Identifique cada componente e incluya las designaciones de las tomas que falten.

116

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo

3. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-BG1

Sensor de proximidad, neumático

2

-RZ1, -RZ2

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

Válvula biestable de 5/2 vías

1

-QN1

Regulador de presión

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

117

Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo

5. Comprobación la configuración del sistema de mando En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Ajuste el sensor de proximidad neumáticos.

•

Ajuste el regulador de presión.

•

Ajuste la válvula de secuencia de tal manera que conmute cuando se alcance la presión de funcionamiento.

•

Ajuste la válvula de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantenga un tiempo de avance de aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo

_______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 16: Montaje de abrazaderas de bloqueo

120

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Conocerá la construcción y el funcionamiento de un temporizador neumático.

•

Podrá construir sistemas de mando temporizados.

•

Podrá crear el GRAFCET y describirlo.

Descripción de la tarea a resolver En una instalación de pegado se etiquetan cubos de pintura. La operación de etiquetado se activa mediante un pulsador dispuesto en la instalación. Para que pueda surtir efecto el pegamento, la etiqueta deberá mantenerse presionada durante 10 segundos. La máquina está lista para funcionar, si el émbolo del cilindro se encuentra en la posición trasera de final de carrera.

Plano de situación

Máquina de etiquetado

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121

Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura

Descripción del proceso 1. El proceso se debe iniciar con un pulsador cuando el vástago del cilindro se encuentra en la posición trasera de final de carrera. 2. El vástago del cilindro debe avanzar con poca fuerza y velocidad hacia su posición delantera de final de carrera, en la cual deberá permanecer un tiempo ajustable. 3. Después, el vástago deberá retroceder rápidamente a su posición trasera de final de carrera. 4. La presión deberá indicarse en un manómetro mientras avanza el cilindro.

Limitaciones •

Considerando que la etiqueta debe colocarse sobre el cubo de pintura aplicando muy poca fuerza, es necesario poder ajustar la presión de trabajo.

•

El vástago del cilindro deberá retroceder lo más rápidamente posible.

•

La presión de trabajo deberá poder ajustarse entre 300 y 600 kPa (3 y 6 bar).

•

La presión deberá indicarse en un manómetro, montado delante del cilindro.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento de un temporizador neumático. 2. Complete el esquema del circuito neumático. 3. Confeccione una lista de componentes. 4. Realice el montaje del sistema de mando. 5. Compruebe la construcción del sistema de mando. 6. Describa el funcionamiento del sistema de mando. 7. Cree el GRAFCET para el proceso.

Medios auxiliares

122

•

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura

1. Funcionamiento de un temporizador neumático

Temporizador neumático – símbolo y foto

–

Describa el funcionamiento de un temporizador neumático e incluya los datos técnicos más importantes en la tabla. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

Especificaciones técnicas Rango de presiones Presión de conexión Caudal nominal normal Tiempo de retardo Precisión de ajuste Pausa hasta reposición

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura

2. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito abajo mostrado. Complete los símbolos incompletos. Añada las designaciones de las tomas que falten.

124

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura

3. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

Cilindro de doble efecto

2

Sensor de proximidad, neumático

1

Manómetro

1

Válvula de escape rápido

1

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

Válvula biestable de 5/2 vías

1

Válvula de simultaneidad

1

Temporizador neumático

1

Regulador de presión

1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Lista de aparatos

4. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

125

Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura

5. Comprobación la configuración del sistema de mando En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Ajuste los sensores de proximidad neumáticos.

•

En el regulador de presión, ajuste la presión máxima del cilindro de pegado.

•

Ajuste el tiempo de pegado en el temporizador neumático.

•

Ajuste la válvula de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantenga un tiempo de avance de aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

6. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

126

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura

Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

7. Realizar el esquema GRAFCET del proceso a) Confeccione el correspondiente esquema GRAFCET.

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

127

Ejercicio 17: Etiquetado de cubos de pintura

b) Describa los pasos y las condiciones de transición. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

128

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 18: Limpieza de piezas Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá configurar sistemas de mando con movimientos oscilantes.

•

Podrá emplear válvulas temporizadoras en función de las limitaciones impuestas.

Descripción de la tarea a resolver Una cesta metálica con piezas se debe sumergir en un baño de limpieza varias veces. La operación se inicia presionando un pulsador.

Plano de situación

Sistema de lavado automático

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129

Ejercicio 18: Limpieza de piezas

Descripción del proceso 1. La operación se inicia presionando un pulsador si el vástago del cilindro de elevación se encuentra retraído. 2. Entonces, el vástago del cilindro del dispositivo de elevación se extiende hasta alcanzar su posición delantera de final de carrera. Después, el vástago retrocede hasta la posición intermedia y vuelve a avanzar hasta su posición delantera de final de carrera. Estos movimientos se suceden hasta que los interrumpe el temporizador neumático. 3. Después el vástago del cilindro se desplaza de nuevo a su posición trasera de final de carrera.

Limitaciones •

Para detectar la posición trasera de final de carrera se debe emplear una válvula de leva con rodillo.

•

Las velocidades de avance y retroceso del vástago deben estar ajustadas.

•

El tiempo para el proceso de limpieza se debe ajustar a 20 segundos.

Tareas a resolver 1. Modifique una válvula biestable de 5/2 vías para obtener una válvula biestable de 3/2 vías. 2. Ajuste las velocidades de avance y retroceso del cilindro. 3. Complete el esquema del circuito neumático utilizado en la máquina de lavado automático. 4. Complete la lista de componentes. 5. Realice el montaje del sistema de mando. 6. Compruebe la construcción del sistema de mando. 7. Describa el funcionamiento del sistema de mando.

Medios auxiliares

130

•

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 18: Limpieza de piezas

1. Modificación de una válvula biestable de 5/2 vías

Símbolo de una válvula biestable de 5/2 vías

–

Modifique una válvula biestable de 5/2 vías para obtener una válvula biestable de 3/2 vías. Describa lo que debe hacerse para realizar la modificación. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

2. Ajuste de las velocidades de avance y retroceso –

La velocidad del émbolo se puede ajustar mediante la estrangulación del aire alimentado, la estrangulación de escape o mediante una combinación de ambos tipos. En el caso de la instalación de lavado, el cilindro trabaja con el vástago en posición vertical, por lo que la masa supone una carga a tracción. ¿Qué tipo de estrangulación va a emplear? _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

131

Ejercicio 18: Limpieza de piezas

3. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el esquema del circuito abajo mostrado. Complete los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

132

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 18: Limpieza de piezas

4. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-MM1

Cilindro de doble efecto

1

-QM2

Válvula biestable de 5/2 vías neumática

1

-QM1

Válvula biestable de 3/2 vías neumática

2

-BG2, -BG3

Sensor de proximidad, neumático

1

-BG1

Válvula de leva con rodillo 3/2 vías, normalmente cerrada

1

-SJ1

Válvula de 3/2 vías con pulsador, normalmente cerrada

1

-KH1

Válvula temporizadora

1

-KH2

Selector de circuito (función O)

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Nota Una válvula biestable de 5/2 vías neumática se modifica para obtener una válvula biestable de 3/2 vías neumática.

5. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

133

Ejercicio 18: Limpieza de piezas

6. Comprobación la configuración del sistema de mando En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Ajuste los sensores de proximidad neumáticos.

•

Ajuste el tiempo de limpieza en el temporizador neumático.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

7. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

134

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 18: Limpieza de piezas

Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 3-4 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 4-5 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Movimiento oscilante _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso n-2 hasta n _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

135

Ejercicio 18: Limpieza de piezas

136

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 19: Prensado de placas de características Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante: •

Podrá analizar y configurar sistemas de mando con dos cilindros.

Descripción de la tarea a resolver En una estación se colocan a presión placas de características sobre cuerpos de válvulas. En un primer lugar, se colocan las placas de características en los rebajes que poseen los cuerpos de las válvulas para tal fin. Un cilindro aplica presión sobre ellas, para que queden embutidas. La operación de prensado del cuerpo de la válvula se activa mediante un pulsador. Una vez sujeto el cuerpo de la válvula, se inicia la operación de prensado. Cuando el cilindro de prensado alcanza su posición delantera de final de carrera, ambos cilindros deben retroceder.

Plano de situación

Nota En este ejercicio, no se representan los dispositivos de protección necesarios en la práctica. Prensa de placas de características

© Festo Didactic 542503

137

Ejercicio 19: Prensado de placas de características

Descripción del proceso 1. Se coloca una placa de características en el rebaje. 2. La operación de sujeción y prensado se inicia presionando un pulsador. 3. Para detectar si el vástago del cilindro de sujeción ha alcanzado la posición correcta, se debe emplear un sensor de final de carrera. 4. Solamente cuando el vástago del cilindro de sujeción haya alcanzado su posición delantera de final de carrera y se haya generado la presión de sujeción, deberá avanzar el vástago del cilindro de prensado. 5. Una vez prensada la placa de características, se retraen los vástagos de ambos cilindros.

Limitaciones •

Para sujetar el cuerpo de la válvula, se utiliza un cilindro de simple efecto.

•

La presión de sujeción deberá ser de 400 kPa como mínimo (4 bar).

•

Para detectar si el vástago del cilindro de sujeción ha alcanzado la posición delantera de final de carrera, se debe emplear una válvula de leva con rodillo.

•

El cilindro de aplicación de presión es un cilindro de doble efecto.

•

La velocidad de avance de los dos cilindros de sujeción y prensado debe poder ajustarse.

Tareas a resolver 1. Complete el esquema del circuito neumático apropiado para la instalación de prensado. 2. Complete la lista de componentes. 3. Realice el montaje del sistema de mando. 4. Compruebe la construcción del sistema de mando. 5. Describa el funcionamiento del sistema de mando. 6. Describa las consecuencias que tendría el fallo de la señal del sensor de proximidad sobre el sistema de mando.

Medios auxiliares

138

•

Tablas de datos

•

Manual de estudio Fundamentos de neumática y electroneumática

•

Fichas técnicas de los componentes

•

Software de construcción y simulación FluidSIM® P

•

Curso online sobre neumática

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 19: Prensado de placas de características

1. Completar el esquema del circuito neumático –

Complete el siguiente esquema del circuito. Complete los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

139

Ejercicio 19: Prensado de placas de características

2. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla de abajo la cantidad, la identificación y la denominación de los componentes necesarios.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

-H1MM1

Cilindro de doble efecto

1

-U1MM1

Cilindro de simple efecto

2

-U1RZ1, -H1RZ1

Válvula de estrangulación y antirretorno

1

-H1QM1

Válvula biestable de 5/2 vías neumática

1

-U1QM1

Válvula biestable de 3/2 vías neumática

1

-XM1

Bloque distribuidor

1

-AZ1

Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1

—

Fuente de aire comprimido

Nota Una válvula biestable de 5/2 vías neumática se modifica para obtener una válvula biestable de 3/2 vías neumática.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 19: Prensado de placas de características

3. Montaje del sistema de mando Cuando efectúe el montaje del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema del circuito.

•

Designe los componentes.

•

Tienda los tubos flexibles de aire comprimido con las longitudes lo más cortas posibles.

•

Introduzca los tubos flexibles de aire comprimido hasta el tope en el racor rápido.

•

Marque en el esquema del circuito los tubos flexibles del aire comprimido.

4. Comprobación la configuración del sistema de control En la puesta en funcionamiento del sistema de mando, observe los siguientes puntos: •

Compruebe todas las uniones de los racores de empalme.

•

Conecte la alimentación de aire comprimido en la unidad de mantenimiento combinada.

•

Ajuste los sensores de proximidad neumáticos.

•

Ajuste la válvula de secuencia.

•

Ajuste las válvulas de estrangulación y antirretorno de tal manera que se mantenga un tiempo de avance de aprox. 1 s. Para ello, emplee un cronómetro.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de mando.

•

Permita que el sistema de mando efectúe varias veces un ciclo completo.

¡Peligro de accidente al conectar el aire comprimido! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. ¡Peligro de accidente al soltarse los tubos flexibles de aire comprimido! Si se suelta de repente un tubo flexible, desconecte de inmediato la alimentación de aire comprimido.

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

141

Ejercicio 19: Prensado de placas de características

5. Descripción de las secuencias del sistema de mando –

Describa detalladamente cada uno de los pasos de la secuencia del mando.

Posición inicial _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 1-2 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 2-3 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ Paso 3-4 _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

142

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 542503

Ejercicio 19: Prensado de placas de características

Nota El vástago del cilindro de simple efecto -U1MM1 retrocede un poco antes que el vástago del cilindro de simple efecto -H1MM1. Ello se debe al entrecruzamiento de las señales de mando en las tomas 14 y 12 de la válvula biestable de 5/2 vías -H1QM1. Solamente cuando el cilindro de simple efecto -U1MM1 haya abandonado su posición delantera de final de carrera y la válvula de leva con rodillo de 3/2 vías -U1BG1 deje de estar actuada, puede conmutar la válvula biestable de 5/2 vías -H1QM1 ya que la válvula de simultaneidad -H1KH1 deja de estar activa.

6. Fallo de señal de un sensor de proximidad –

¿Qué pasaría si el sensor de proximidad neumático -H1BG2 del cilindro de prensado estuviera desajustado o fallara? Escriba las consecuencias de dicha situación. _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________________________

© Festo Didactic 542503

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

143

Ejercicio 19: Prensado de placas de características

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