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Contenido Ejercicios y hojas de trabajo Ejercicio 1:

Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica _________________________________ 1

Ejercicio 2:

Puesta en funcionamiento de una prensa hidráulica de dos columnas __________________ 11

Ejercicio 3:

Alimentación de piezas a prensar ________________________________________________ 19

Ejercicio 4:

Desvío de cajas _______________________________________________________________ 35

Ejercicio 5:

Accionamiento de una plataforma elevadora _______________________________________ 51

Ejercicio 6:

Fijación de bloques de válvulas __________________________________________________ 65

Ejercicio 7:

Fijación de bloques de motor ____________________________________________________ 83

Ejercicio 8:

Curvado de tubos de metal______________________________________________________ 95

Ejercicio 9:

Montaje a presión de rodamiento de bolas _______________________________________ 107

Ejercicio 10:

Achaflanar piezas ____________________________________________________________ 123

Ejercicio 11:

Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A ____________________________________ 135

Ejercicio 12:

Embutición profunda de chapas ________________________________________________ 151

Ejercicio 13:

Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B ____________________________________ 163

Ejercicio 14:

Transporte de contenedores ___________________________________________________ 177

Ejercicio 15:

Eliminar un fallo en una estación de manipulación de contenedores __________________ 191

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I

II

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Ejercicio 1: Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

El estudiante conoce la construcción y funcionamiento de una bomba hidráulica.

•

El estudiante conoce los parámetros más importantes relacionados con una bomba hidráulica.

•

El estudiante puede seleccionar una bomba hidráulica apropiada.

Descripción de la tarea a resolver En el taller de estudios se instalará un nuevo puesto de trabajo con equipos hidráulicos. El equipo incluye componentes del tamaño NG 4. La presión máxima deberá ser de 6 MPa (60 bar). En el taller se dispone de la toma necesaria de 230 V. Deberá seleccionarse la bomba hidráulica apropiada.

Esquema de situación

Puesto de trabajo de hidráulica

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Ejercicio 1 – Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica

Tareas a resolver 1. Describa la construcción y el funcionamiento de bombas hidráulicas. 2. Calcule el caudal de una bomba hidráulica. 3. Calcule el grado de eficiencia de una bomba hidráulica. 4. Seleccione una bomba hidráulica apropiada.

Medios auxiliares •

Hojas de datos

•

Manual de estudio: Hidráulica

1. Descripción de la construcción y del funcionamiento de bombas hidráulicas Información Las bombas hidráulicas funcionan de acuerdo al principio de «aspiración y expulsión». Considerando el volumen de expulsión, es posible diferenciar entre tres tipos básicos de bombas hidráulicas: •

Bombas de funcionamiento constante:

el volumen de expulsión no cambia

•

Bombas ajustables:

posibilidad de ajustar el volumen de expulsión

•

Bombas regulables:

regulación del volumen en función de la presión, el caudal y la potencia

Una bomba hidráulica genera un caudal volumétrico (pero no genera presión). El caudal volumétrico generado por la bomba (expresado en l/min) depende del volumen expulsado por cada giro y por las revoluciones de la bomba. Únicamente se produce una presión si se interpone una resistencia al caudal (por ejemplo, resistencia al flujo, resistencia de carga, válvula limitadora de presión). La presión se expresa en unidades de MPa o bar.

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Ejercicio 1 – Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica

a) Describa el funcionamiento de una bomba de engranajes.

Bomba de engranajes: dibujo en sección; 1: Compresión del líquido, 2: Cámara de presión, 3: Cámara de aspiración

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3

Ejercicio 1 – Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica

b) Denomine los símbolos y explique brevemente el funcionamiento de los componentes. 1

2

3 P

T

M

4

Símbolo de una bomba hidráulica

4

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Ejercicio 1 – Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica

c)

En la fig. anterior, atribuya a cada componente de la bomba hidráulica el número que corresponda.

Representación esquemática de una bomba hidráulica

Pieza

Denominación Tornillo de escape Cámara de aspiración Tubo de aspiración Alimentación con filtro de aire Chapa de estabilización del caudal Filtro de entrada Indicador de nivel; nivel máximo de llenado Indicador de nivel; nivel mínimo de llenado Motor y bomba Retorno Cámara de retorno

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Ejercicio 1 – Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica

2. Cálculo del caudal de una bomba hidráulica Información El volumen de expulsión V (también llamado volumen de transporte o volumen de elevación) es el parámetro que se utiliza para definir el tamaño de la bomba. Este parámetro define el volumen del líquido que transporta la bomba con cada giro (o, respectivamente, con cada movimiento de elevación). El volumen de líquido transportado por minuto se denomina caudal volumétrico q (caudal bombeado o caudal de transporte). Este caudal depende del volumen de expulsión V y de las revoluciones n de la bomba: q= n ⋅ V

–

Calcule el caudal volumétrico de una bomba hidráulica.

Valores conocidos Revoluciones

n = 1.450 rpm

Volumen de expulsión

V = 2,8 cm3 (por giro)

Incógnita Caudal volumétrico q en l/min Cálculo

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Ejercicio 1 – Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica

3. Cálculo del grado de eficiencia de una bomba hidráulica Información Una bomba transforma la potencia mecánica en potencia hidráulica. Esa transformación implica pérdidas de potencia. Esa pérdida se expresa a través del grado de eficiencia. La potencia hidráulica útil Phyd de una bomba hidráulica depende de la presión de funcionamiento p y del caudal volumétrico efectivo qef. Fórmula para calcular la potencia útil:

Phyd= p ⋅ qef El grado de eficiencia volumétrica expresa la relación entre el caudal volumétrico efectivo y el caudal volumétrico teórico (calculado) de la bomba

q ηvol =ef qth q= Vth ⋅ n th qef= Vth ⋅ n ⋅ ηvol

–

Calcule el grado de eficiencia de una bomba hidráulica.

Valores conocidos Revoluciones

n = 1.450 rpm

Volumen de expulsión

V = 6,5 cm3 (por giro) l con 100 bar qef = 8,6 min

Caudal volumétrico efectivo

Incógnita Grado de eficiencia ηvol Cálculo

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Ejercicio 1 – Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica

4. Selección de una bomba hidráulica Información A continuación se ofrece datos técnicos resumidos correspondientes a tres bombas hidráulicas. Seleccione la bomba que cumpla las siguientes condiciones: •

Motor de accionamiento con tensión nominal de 230 V

•

Frecuencia: 50 Hz

•

Caudal con revoluciones nominales: 2,2 l/min

•

Peso sin aceite: máx. 20 kg

Informaciones generales

HA-5L-230-50

HA-5L-110-60

HA-20L-400-50

Dimensiones Largo Ancho Alto

580 mm 300 mm 180 mm

580 mm 300 mm 180 mm

580 mm 300 mm 180 mm

Bomba vacía Bomba con aceite

19 kg 24 kg

19 kg 24 kg

19 kg 29 kg

Sistema eléctrico

HA-5L-230-50

HA-5L-110-60

HA-20L-400-50

Motor

Corriente alterna monofásica

Corriente alterna monofásica

Corriente alterna trifásica

Potencia nominal

650 W

550 W

550 W

Tensión nominal

230 V

110 V

400 V

Frecuencia

50 Hz

60 Hz

50 Hz

Revoluciones nominales

1.320 rpm

1.680 rpm

1.390 rpm

Grado de protección

IP 20

IP 20

IP 20

Tiempo de utilización

50 %

50 %

100 %

Peso

8

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Ejercicio 1 – Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica

Hidráulica

HA-5L-230-50

HA-5L-110-60

HA-20L-400-50

Medio

Aceite mineral. Recomendado: 22 cSt (mm2/s)

Construcción de la bomba

Bomba de corona dentada exterior

Caudal volumétrico

1,6 cm3

1,6 cm3

1,6 cm3

Caudal en función de las

2,2 l/min

2,7 l/min

2,2 l/min

revoluciones nominales Presión de funcionamiento

0,5 – 6 MPa (5–60 bar)

Ajuste

Manual

Manómetro, margen de indicación

0 –10 MPa (0–100 bar)

Manómetro: clase de calidad

1,6

Volumen del depósito de aceite

aprox. 5 l

Filtro de retorno, grado de

90 µm

aprox. 5 l

aprox. 10 l

filtración Conexión

Un acoplamiento por P y otro por T, un acoplamiento para el tubo del depósito, una conexión para el depósito calibrado de evacuación.

–

¿Qué bomba hidráulica seleccionó usted? Explique su elección.

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Ejercicio 1 – Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica

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Ejercicio 2: Puesta en funcionamiento de una prensa hidráulica de dos columnas Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

Conocerá la construcción y la utilización de válvulas limitadoras de presión.

•

El estudiante podrá poner en funcionamiento de modo seguro sistemas de control hidráulicos.

Descripción de la tarea a resolver Al resolver las tareas, pero también cuando se realizan trabajos de mantenimiento reales en la planta, los equipos se ponen en funcionamiento a baja presión. A continuación se va aumentando la presión hasta alcanzar la presión máxima. Se procede de esta manera por razones de seguridad. Para limitar la presión y aumentarla paulatinamente a continuación, se puede utilizar una válvula limitadora de presión o un circuito de recirculación en la bomba. Siendo baja la presión, es posible detectar posibles fugas que pueden surgir después de sustituir algún componente del equipo hidráulico. La prensa ya está montada y, a continuación, deberá ponerse en funcionamiento por primera vez.

Esquema de situación

Prensa hidráulica de dos columnas

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Ejercicio 2 – Puesta en funcionamiento de una prensa hidráulica de dos columnas

Condiciones generales En este ejercicio no se tienen en cuenta los sistemas de seguridad que son indispensables en aplicaciones reales (por ejemplo, mando bimanual, rejilla de protección).

Tareas a resolver 1. Describa la construcción y el funcionamiento de válvulas limitadoras de presión. 2. Estudie las secuencias que deben respetarse durante la puesta en funcionamiento. 3. Infórmese sobre la forma de ajustar válvulas limitadoras de presión. 4. Confeccione el esquema de distribución hidráulico. 5. Confeccione una lista de componentes. 6. Efectúe el montaje del sistema de control. 7. Compruebe la configuración del sistema de control.

Control visual En la hidráulica, realizar un control visual constante de los tubos flexibles y de los componentes es parte de la rutina de seguridad.

Medios auxiliares

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•

Hojas de datos

•

Manual de estudio: Hidráulica

•

Software de simulación FluidSIM® Hidráulica

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Ejercicio 2 – Puesta en funcionamiento de una prensa hidráulica de dos columnas

1. Describa la construcción y el funcionamiento de válvulas limitadoras de presión a) ¿Qué función tienen las válvulas limitadoras de presión?

b) ¿Qué tipos de válvulas limitadoras de presión existen?

c)

¿Con qué fin se utilizan válvulas limitadoras de presión en instalaciones hidráulicas?

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Ejercicio 2 – Puesta en funcionamiento de una prensa hidráulica de dos columnas

2. Estudie lo que debe considerarse durante la puesta en funcionamiento Información Procedimiento para la puesta en marcha (circuito de recirculación de la bomba) 1.

Abra la válvula de cierre y active el modo de recirculación de la bomba.

2.

Tratándose de sistemas de control electrohidráulicos, conecte la tensión de funcionamiento de 24 V DC.

3.

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

4.

Cierre lentamente la válvula de cierre hasta que obtenga una presión de recirculación de aproximadamente 1,5 MPa. En caso de producirse fugas, conmute de inmediato nuevamente al modo de recirculación.

5.

Ejecute todas las operaciones y compruebe si hay fugas.

6.

Cierre completamente la válvula de cierre y resuelva la tarea.

Procedimiento para la puesta en marcha (circuito con válvula limitadora de presión) 1.

Abra completamente la válvula limitadora de presión.

2.

Conecte la tensión de funcionamiento de 24 V DC.

3.

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

4.

Cierre lentamente la válvula limitadora de presión hasta que obtenga una presión de recirculación de aproximadamente 1,5 MPa. En caso de producirse fugas, conmute de inmediato nuevamente al modo de recirculación.

5.

Ejecute todas las operaciones y compruebe si hay fugas.

6.

Cierre la válvula limitadora de presión hasta obtener la presión de limitación necesaria.

3. Ajuste de válvulas limitadoras de presión Información Forma de proceder con circuitos de recirculación de la bomba 1.

Abra la válvula de cierre.

2.

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

3.

Cierre la válvula de cierre. Todo el caudal fluye a través de la válvula limitadora de presión de la bomba hidráulica. El ajuste momentáneo de la presión de limitación se muestra en el manómetro.

4.

Modifique el valor y ajústelo abriendo o cerrando la válvula limitadora de presión hasta obtener la presión de limitación prevista (por ejemplo, 5 MPa).

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Ejercicio 2 – Puesta en funcionamiento de una prensa hidráulica de dos columnas

Forma de proceder con un circuito con válvula limitadora de presión 1.

Abra la válvula limitadora de presión.

2.

Cierre la válvula de cierre.

3.

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

4.

Todo el caudal de la bomba fluye a través de la válvula limitadora de presión. El ajuste momentáneo de la presión de limitación se muestra en el manómetro.

5.

Modifique el valor y ajústelo abriendo o cerrando la válvula limitadora de presión hasta obtener la presión de limitación prevista (por ejemplo, 5 MPa).

6.

Abra la válvula de cierre.

4. Completar el esquema de distribución hidráulico a) Complete el esquema hidráulico correspondiente a la primera puesta en funcionamiento (Circuito de recirculación de la bomba).

1V1

A

B

0Z2

0Z1

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0Z3

P

T

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Ejercicio 2 – Puesta en funcionamiento de una prensa hidráulica de dos columnas

b) Complete el esquema hidráulico correspondiente a la segunda puesta en funcionamiento (Circuito con válvula limitadora de presión).

1V2

A

B

1V1

0Z2

0Z1

16

0Z3

P

Nombre: __________________________________

T

Fecha: ____________

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Ejercicio 2 – Puesta en funcionamiento de una prensa hidráulica de dos columnas

5. Confección de una lista de los equipos necesarios La documentación completa de un proyecto debe incluir el esquema de distribución y, además, la lista de componentes. –

Complete la lista de componentes. Incluya la cantidad de componentes necesarios en la tabla siguiente. Indique la identificación de los componentes que se incluyen en el esquema.

Cantidad

Identificación

Denominación Regulador de caudal Válvula de cierre Tubo flexible, 600 mm Tubo flexible, 1.000 mm Placa distribuidora cuádruple, con manómetro Bomba hidráulica

Lista de componentes (Circuito de recirculación de la bomba)

Cantidad

Identificación

Denominación Regulador de caudal Válvula de cierre Válvula limitadora de presión Tubo flexible, 600 mm Tubo flexible, 1.000 mm Placa distribuidora cuádruple, con manómetro Bomba hidráulica

Lista de componentes (Circuito con válvula limitadora de presión)

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Ejercicio 2 – Puesta en funcionamiento de una prensa hidráulica de dos columnas

6. Montaje del sistema de control (circuito de recirculación de la bomba) Cuando efectúe el montaje del sistema de control, observe los siguientes puntos: •

Utilice el esquema de distribución.

•

Denomine los componentes.

•

Acoplamiento de tubos flexibles –

¡Nunca acoplar o desacoplar si la bomba está en funcionamiento o si el sistema está bajo presión!

–

Colocar el acoplamiento tipo zócalo verticalmente sobre el empalme.

Los conexiones deben establecerse sin presión. Evite ladear el acoplamiento en relación con el empalme. •

Selección y montaje de los tubos flexibles –

Seleccione la longitud de los tubos flexibles de tal manera que se disponga suficiente espacio para compensar modificaciones de la longitud que pueden originarse debido a la presión.

•

–

Evite esfuerzos mecánicos en los tubos flexibles.

–

No doble los tubos flexibles más del radio mínimo admisible de 51 mm.

–

Al efectuar el montaje, no provoque torsiones en los tubos flexibles.

–

Ponga cuidado en no doblar los tubos flexibles.

Marque las conexiones de los tubos flexibles en el esquema hidráulico.

7. Comprobación la configuración del sistema de control (circuito de recirculación de la bomba) Cuando ponga en funcionamiento el sistema de control, observe los siguientes puntos: •

Verifique si todos los tubos están conectados y si todos los empalmes están fijamente montados.

•

Cierre completamente el estrangulador de la válvula reguladora 1V1.

•

Abra la válvula de cierre 0V1 y active el modo de recirculación de la bomba.

•

Ponga en funcionamiento la bomba hidráulica.

•

Cierre lentamente la válvula de cierre hasta que obtenga una presión de recirculación de aproximadamente 1,5 MPa. En caso de producirse fugas, conmute de inmediato nuevamente al modo de recirculación de la bomba.

•

Cierre completamente la válvula de cierre y con la válvula limitadora de presión ajuste una presión límite de 5 MPa en la bomba hidráulica.

•

Abra el estrangulador medio giro. El aceite hidráulico fluye hacia la conexión del depósito a través de la válvula reguladora.

Importante Antes de realizar el desmontaje del sistema de control, abra completamente la válvula estranguladora.

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Ejercicio 3: Alimentación de piezas a prensar Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

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

•

El estudiante conoce la construcción y el funcionamiento de una electroválvula de 4/2 vías.

•

El estudiante conoce la construcción y el funcionamiento de pulsadores y conmutadores eléctricos.

•

El estudiante es capaz de realizar el montaje de sistemas de accionamiento directo.

Descripción de la tarea a resolver Sobre una cinta de transporte avanzan las piezas. Éstas se recogen para alimentarlas a la prensa. Hasta ahora, la operación de alimentación de las piezas se realizaba mediante una palanca manual conectada directamente a la válvula. Este sistema deberá sustituirse mediante un sistema de control electrohidráulico. La válvula deberá accionarse directamente mediante un pulsador eléctrico. Diseñe el sistema de control para el sistema de alimentación de piezas.

Esquema de situación

Importante En este ejercicio no se tienen en cuenta los sistemas de protección que deben utilizarse en aplicaciones reales. Sistema de alimentación de piezas a una prensa

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Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

Descripción del proceso 1. Al presionar un pulsador avanza el vástago del cilindro que coloca la pieza en la posición de mecanizado de la prensa. 2. El pulsador se mantiene presionado hasta que la pieza alcanza la posición correcta. 3. Al soltar el pulsador, el vástago del cilindro retrocede.

Condiciones generales •

Utilice un cilindro de doble efecto.

•

La electroválvula deberá accionarse directamente.

•

En caso de un corte de la alimentación de energía eléctrica, el vástago del cilindro deberá retroceder hasta la posición final trasera.

Tareas a resolver 1. Describa la configuración básica del sistema electrohidráulico. 2. Describa la configuración y el funcionamiento de un cilindro de doble efecto. 3. Seleccione la electroválvula que se utilizará para controlar el cilindro que alimenta las piezas a la prensa. 4. Describa la construcción y el funcionamiento de pulsadores eléctricos. 5. Explique la diferencia entre accionamiento directo y accionamiento indirecto de una electroválvula. 6. Confeccione el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico del sistema de alimentación de piezas. 7. Confeccione una lista de componentes. 8. Efectúe el montaje del sistema de control. 9. Compruebe la configuración del sistema de control. 10. Describa el funcionamiento del sistema de control.

Control visual En la hidráulica, realizar un control visual constante de los tubos flexibles y de los componentes es parte de la rutina de seguridad.

Medios auxiliares

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•

Hojas de datos, instrucciones de utilización

•

Manual de estudio: Electrohidráulica

•

WBT (curso a través de la red): Electrohidráulica

•

Software de simulación FluidSIM® Hidráulica

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Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

1. Describa la configuración del sistema hidráulico Tanto los sistemas de control hidráulicos y como los sistemas de control electrohidráulicos tienen una parte funcional hidráulica. Sin embargo, la parte correspondiente a las señales de control es diferente en ambos casos. Parte hidráulica: Flujo de potencia

Flujo de señales en la parte de control eléctrico

Actuador

Procesamiento de señales

Entrade de señales

Parte de control de energía

Salida de señales

Parte de alimentación de energía

Alimentación de energía para el sistema de control

Describa la configuración básica del sistema electrohidráulico

–

Complete la lista de componentes. Indique dos elementos de entrada, dos elementos de procesamiento y un elemento de control apropiados para un sistema de control electrohidráulico.

Grupo funcional

Ejemplos

Entrada de señales

Ejemplos de elementos de entrada

Procesamiento de señales

Ejemplo de elementos de procesamiento de señales

Salida de señales

Ejemplos de elementos actuadores

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Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

2. Descripción de la construcción y del funcionamiento de un cilindro de doble efecto

Cilindro de doble efecto: símbolo y dibujo en sección

a) Describa la configuración y el funcionamiento de un cilindro de doble efecto.

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

Denominación Camisa del cilindro Émbolo Cámara del lado del émbolo Vástago Cámara del lado del vástago Banda de guía Junta del vástago Anillo rascador Junta del émbolo

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Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

3. Selección de la electroválvula para controlar el sistema de alimentación de piezas El cilindro de doble efecto es accionado por una electroválvula distribuidora. El comportamiento del cilindro es el siguiente: •

Al activarse la válvula distribuidora, el vástago del cilindro avanza.

•

Si la válvula distribuidora se encuentra en su posición normal, el vástago del cilindro retrocede.

Deberá seleccionarse entre una electroválvula de 3/2 vías, una electroválvula de 4/2 vías y una electroválvula de 4/3 vías con centro cerrado. a) Seleccione la válvula más apropiada para controlar los movimientos del cilindro. Explique su elección.

Cilindro de doble efecto: símbolo

Símbolos de las válvulas

Explicación

A

P

T

A

B

P

T

A

B

P

T

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Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

b) Compare el símbolo con la representación esquemática de la electroválvula de 4/2 vías. Compruebe si el símbolo coincide con el esquema. Si no coincide, complete el símbolo como corresponda.

A

B

P

T

M1

Electroválvula de 4/2 vías: símbolo

Electroválvula de 4/2 vías: dibujo en sección

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Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

c)

En la fig. anterior, atribuya a cada componente de la electroválvula de 4/2 vías el número que corresponda.

Pieza

Denominación

1 2 3 4 5 6 7

d) Explique el significado de las conexiones de válvulas. Complete la lista. Denominación

Significado

P T A, B L

e) Describa el funcionamiento de la electroválvula de 4/2 vías que aparece en la imagen.

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Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

f)

Compruebe si la electroválvula de 4/2 vías es apropiada para ejecutar las funciones necesarias en caso de un corte de la alimentación de energía eléctrica. Condición que debe cumplirse en la aplicación En caso de un corte de la alimentación de energía eléctrica, el vástago del cilindro deberá retroceder hasta la posición final trasera.

4. Descripción de la construcción y del funcionamiento de interruptores eléctricos Estos interruptores pueden ser pulsadores o selectores. Se utilizan para cerrar o interrumpir circuitos eléctricos. Pueden estar normalmente cerrados, normalmente abiertos o pueden tener un contacto conmutador. a) Indique la denominación de los componentes más importantes del pulsador que aparece en la imagen. Atribuya a cada componente la denominación que le corresponda. 3

1

4

2 3

Pulsador: dibujo en sección y símbolo

Pieza

Denominación

1 2 3

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Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

b) Describa el funcionamiento del pulsador que aparece en la imagen.

c)

Describa la construcción y el funcionamiento de los pulsadores y conmutadores que se muestran en los símbolos. 1 2

Construcción

Función

3 4

Construcción

Función

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Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

2

4 1

Construcción

Función

13

21

14

22

Construcción

Función

28

Nombre: __________________________________

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Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

5. Diferencia entre accionamiento directo y accionamiento indirecto de una electroválvula Una electroválvula puede tener accionamiento directo o indirecto. –

Explique la diferencia entre accionamiento directo y accionamiento indirecto de una electroválvula suponiendo la siguiente aplicación: Accionamiento eléctrico de una electroválvula de 4/2 vías mediante un pulsador. 1A1

1V1

A

B

P

T

1M1

Esquema hidráulico

Accionamiento directo

Accionamiento indirecto 1

24 V

1

24 V

3

2

3 S1

S1

13 K1

4

4

14

A1

K1

1M1

1M1 A2

0V

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0V

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Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

6. Completar el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico del sistema de alimentación de piezas a) Complete el esquema de distribución hidráulico del sistema de alimentación de piezas. Complete el esquema de distribución. Identifique todos los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

1000 mm

1000 mm

0Z2

0Z3 600 mm

600 mm

0V1 600 mm

1000 mm

0Z1

1000 mm

P

T

TS

L

5 MPa (50 bar)

Esquema hidráulico del sistema de alimentación de piezas

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

b) Complete el esquema de distribución eléctrico del sistema de alimentación de piezas. Complete el esquema de distribución agregando los símbolos que faltan. Identifique todos los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

24 V

1

0V

Esquema eléctrico del sistema de alimentación de piezas

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Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

7. Confección de una lista de los equipos necesarios –

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

Cantidad

Identificación

Denominación

Identificación

Denominación

Componentes hidráulicos

Cantidad

Componentes eléctricos

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Nombre: __________________________________

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Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

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

Ajuste una presión de 6 MPa (60 bar) en la válvula limitadora de presión de la bomba antes de realizar el montaje del circuito.

•

Utilice el esquema de distribución.

•

Denomine los componentes.

•

Acoplamiento de tubos flexibles –

¡Nunca acoplar o desacoplar si la bomba está en funcionamiento o si el sistema está bajo presión! Los conexiones deben establecerse sin presión.

–

Colocar el acoplamiento tipo zócalo verticalmente sobre el empalme. Evite ladear el acoplamiento en relación con el empalme.

•

Selección y montaje de los tubos flexibles –

Seleccione la longitud de los tubos flexibles de tal manera que se disponga suficiente espacio para compensar modificaciones de la longitud que pueden originarse debido a la presión.

–

Evite esfuerzos mecánicos en los tubos flexibles.

–

No doble los tubos flexibles más del radio mínimo admisible de 51 mm.

–

Al efectuar el montaje, no provoque torsiones en los tubos flexibles.

–

Ponga cuidado en no doblar los tubos flexibles.

•

Marque las conexiones de los tubos flexibles en el esquema hidráulico.

•

Marque las conexiones de los cables en el esquema eléctrico.

9. Comprobación la configuración del sistema de control Cuando ponga en funcionamiento el sistema de control, observe los siguientes puntos: •

Verifique si todos los tubos están conectados y si todos los empalmes están fijamente montados.

•

Verifique si está montada correctamente la tapa protectora del cilindro.

•

Abra la válvula de cierre y active el modo de recirculación de la bomba.

•

Conecte la tensión de funcionamiento de 24 V DC.

•

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

•

Verifique la posición inicial del sistema de control. Para ello, recurra a la indicación del estado de los componentes.

•

Cierre lentamente la válvula de cierre, de modo obtenga una presión de recirculación de aproximadamente 1,5 MPa (15 bar). En caso de producirse fugas, conmute de inmediato nuevamente al modo de recirculación de la bomba.

•

Ejecute todas las operaciones y compruebe si hay fugas.

•

Cierre completamente la válvula de cierre y ajuste una presión límite de 5 MPa (50 bar) en la bomba hidráulica.

•

Ejecute varios ciclos completos de control.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

33

Ejercicio 3 – Alimentación de piezas a prensar

–

Compare la velocidad de avance y la velocidad de retroceso del cilindro de doble efecto.

10. Descripción el funcionamiento del sistema de control –

Describa detalladamente cada uno de los pasos.

Posición inicial

Paso 1-2 (avance)

Paso 2-3 (retroceso)

34

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 4: Desvío de cajas Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

El estudiante podrá explicar y configurar sistemas de control de la velocidad en función de la carga.

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un relé.

•

El estudiante podrá utilizar sistemas de accionamiento indirecto.

•

El estudiante podrá medir y calcular la corriente eléctrica en sistemas electrohidráulicos.

•

El estudiante conocerá la carga máxima admisible de emisores eléctricos de señales y podrá considerarla en los esquemas eléctricos.

Descripción de la tarea a resolver Deberán desviarse las cajas abiertas que avanzan sobre una cinta de transporte. Dado que el sistema de desvío es parte de un equipo automatizado, el control deberá ser electrohidráulico. Diseñe el sistema de control para el sistema de desvío de piezas.

Esquema de situación

Equipo de desvío de piezas

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35

Ejercicio 4 – Desvío de cajas

Descripción del proceso 1. Una caja abierta se detiene en la posición de desvío. 2. Al presionar un pulsador avanza el vástago del cilindro desviando la caja abierta desde la cinta de transporte 1 hacia la cinta de transporte 2. 3. Al soltar el pulsador, el vástago del cilindro retrocede hacia su posición final trasera.

Condiciones generales •

Se utilizará un cilindro de doble efecto.

•

Deberá poderse ajustar la velocidad del sistema de desvío de piezas.

•

El cilindro deberá controlarse mediante un pulsador.

•

El control de la electroválvula deberá ser indirecto.

•

En caso de un corte de la alimentación de energía eléctrica, el vástago del cilindro deberá retroceder hasta la posición final trasera.

Tareas a resolver 1. Seleccione una válvula apropiada para reducir la velocidad de avance. 2. Explique por qué debe ser indirecto el control de la electroválvula. Tenga en cuenta la carga que soportan los contactos del pulsador. 3. Describa la construcción y el funcionamiento de un relé. 4. Confeccione el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico del sistema de desvío de piezas. 5. Complete la lista de componentes. 6. Efectúe el montaje del sistema de control. 7. Compruebe la configuración del sistema de control. 8. Describa el funcionamiento del sistema de control. 9. Mida la corriente en la parte eléctrica del sistema de control.

Control visual En la hidráulica, realizar un control visual constante de los tubos flexibles y de los componentes es parte de la rutina de seguridad.

Medios auxiliares

36

•

Hojas de datos, instrucciones de utilización

•

Manual de estudio: Electrohidráulica

•

WBT (curso a través de la red): Electrohidráulica

•

Software de simulación FluidSIM® Hidráulica

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Ejercicio 4 – Desvío de cajas

1. Selección de una válvula apropiada para reducir la velocidad de avance En un sistema hidráulico, la velocidad de los movimientos ejecutados por los actuadores hidráulicos depende del caudal. Si, por ejemplo, es necesario reducir la velocidad de un cilindro, debe reducirse el caudal. Para reducir el caudal se utilizan válvulas reguladoras. 1A1

1V2

B

A

1V1

A

B

P

T

1M1

División de caudal 0Z1

P

T

TS

L

5 MPa (50 bar)

División de caudal. Ejemplo: válvula de estrangulación y antirretorno

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Ejercicio 4 – Desvío de cajas

a) Describa cómo se reduce el caudal hacia un actuador hidráulico utilizando válvulas reguladoras.

Información Las válvulas reguladoras de caudal se clasifican según su función de control o de regulación: •

Válvulas de control de caudal (válvulas estranguladoras, válvulas de diafragma)

•

Válvulas de regulación de caudal (por ejemplo, la válvula reguladora de 2 vías)

b) Describa la diferencia entre una válvula de control de caudal y una válvula reguladora de caudal. Válvula reguladora de caudal

Características

Ejemplo: Válvula estranguladora regulable A

B

Ejemplo: Válvula reguladora de caudal de 2 vías B

A

38

Nombre: __________________________________

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Ejercicio 4 – Desvío de cajas

c)

Seleccione la válvula más apropiada para controlar los movimientos del sistema de desvío de piezas. Explique su elección. Condiciones que deben cumplirse en la aplicación •

La velocidad de avance deberá ajustarse en función de la carga

•

La velocidad de retroceso no deberá depender de la carga



Válvulas estranguladora



Válvula reguladora de caudal de 2 vías



Válvula de estrangulación y antirretorno

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Fecha: ____________

39

Ejercicio 4 – Desvío de cajas

2. Razones para la utilización de un sistema de accionamiento indirecto El consumo de potencia de la bobina de una válvula de accionamiento eléctrico influye en la corriente que fluye a través del circuito eléctrico. a) Calcule la corriente eléctrica que fluye a través del pulsador en los dos circuitos. Los dos esquemas muestran un sistema de accionamiento directo, aunque con electroválvulas diferentes.

Información Cálculo de la corriente que fluye a través del pulsador según la fórmula siguiente: P= U ⋅ I

1

24 V

1

24 V

13

13 I=

S1 14

14

1M1

0V

Bobina de válvula con P = 12 W

I=

S1

1M1

0V

Bobina de válvula con P = 36 W

b) Compare la carga calculada que se aplica en los contactos del pulsador S1 con los datos que sobre la carga admisible que se indica en la hoja de datos del pulsador.

40

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Ejercicio 4 – Desvío de cajas

Importante Existen diversas ejecuciones de pulsadores con función de interruptores y de conmutadores. Dependiendo de la ejecución puede variar la carga que soportan los contactos.

c)

¿Cómo debe modificarse el esquema para que no se dañe el pulsador S1? Tenga en cuenta que los pulsadores que están a su disposición tienen contactos que soportan una carga máxima inferior a 2 A. Compare la carga que soportan los contactos de un relé con la carga que soportan los contactos del pulsador.

2

1

24 V

13 S1 14

0V

Accionamiento indirecto

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41

Ejercicio 4 – Desvío de cajas

3. Descripción de la construcción y del funcionamiento de un relé Los relés son componentes que forman parte del circuito eléctrico de control. Un relé es un interruptor de accionamiento electromagnético que cuenta con varios contactos. 2

3

1 4

5

A1

A2

4

2

1

7

6

Relé: dibujo en sección

a) En la fig. anterior, atribuya a cada componente del relé el número que corresponda. Pieza

Denominación Lengüetas de la bobina Devanado de la bobina Conjunto de contactos Muelle de recuperación Inducido Lengüetas de la bobina Bobina con núcleo

42

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Ejercicio 4 – Desvío de cajas

b) Describa el funcionamiento de un relé.

c)

En la bobina de un relé se pueden activar uno o varios contactos. Dependiendo de la función necesaria, se utilizan relés con contactos normalmente cerrados, normalmente abiertos o con contactos conmutadores. Describa la construcción del relé, la ocupación de sus contactos y su funcionamiento.

Descripción

Símbolo

A1

13

23

31

41

A2

14

24

32

42

A1 12

14 22

24 32

34 42

44

A2

11

21

31

41

d) Nombre posibles aplicaciones de relés en sistemas de control eléctricos o electrohidráulicos.

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43

Ejercicio 4 – Desvío de cajas

4. Completar el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico del sistema de desvío de piezas a) Complete el esquema de distribución hidráulico del sistema de desvío de piezas. Complete el esquema de distribución. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

A

B

P

T

0Z2

0Z1

0Z3

0V1

P

T

TS

L

5 MPa (50 bar)

Esquema hidráulico del sistema de desvío de piezas

44

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 4 – Desvío de cajas

b) Complete el esquema de distribución eléctrico del sistema de desvío de piezas. Complete el esquema de distribución. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

1

24 V

2

A1 A2 0V 11

12 14 .2

31

22 24 32 34

41

42 44

21

Esquema eléctrico del sistema de desvío de piezas

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45

Ejercicio 4 – Desvío de cajas

5. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla la cantidad necesaria de componentes, la identificación de los componentes y su denominación.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

0V1

Válvula de cierre

3

—

Tubo flexible, 600 mm

2

—

Tubo flexible, 1.000 mm

2

—

Tubo flexible, 1.500 mm

2

—

Placa distribuidora cuádruple, con manómetro

1

0Z1

Bomba hidráulica

Cantidad

Identificación

Denominación

1

—

Multímetro digital

1

—

Unidad de alimentación de corriente eléctrica, 24 V DC

Componentes hidráulicos

Componentes eléctricos

Importante Para realizar las mediciones se necesita un multímetro digital.

46

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Ejercicio 4 – Desvío de cajas

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

Ajuste una presión de 6 MPa (60 bar) en la válvula limitadora de presión de la bomba antes de realizar el montaje del circuito.

•

Utilice el esquema de distribución.

•

Denomine los componentes.

•

Acoplamiento de tubos flexibles –

¡Nunca acoplar o desacoplar si la bomba está en funcionamiento o si el sistema está bajo presión! Los conexiones deben establecerse sin presión.

–

Colocar el acoplamiento tipo zócalo verticalmente sobre el empalme. Evite ladear el acoplamiento en relación con el empalme.

•

Selección y montaje de los tubos flexibles –

Seleccione la longitud de los tubos flexibles de tal manera que se disponga suficiente espacio para compensar modificaciones de la longitud que pueden originarse debido a la presión.

–

Evite esfuerzos mecánicos en los tubos flexibles.

–

No doble los tubos flexibles más del radio mínimo admisible de 51 mm.

–

Al efectuar el montaje, no provoque torsiones en los tubos flexibles.

–

Ponga cuidado en no doblar los tubos flexibles.

•

Marque las conexiones de los tubos flexibles en el esquema hidráulico.

•

Marque las conexiones de los cables en el esquema eléctrico.

7. Comprobación la configuración del sistema de control Cuando ponga en funcionamiento el sistema de control, observe los siguientes puntos: •

Verifique si todos los tubos están conectados y si todos los empalmes están fijamente montados.

•

Verifique si está montada correctamente la tapa protectora del cilindro.

•

Cierre completamente la válvula estranguladora. A continuación, abra la válvula efectuando un medio giro.

•

Abra la válvula de cierre y active el modo de recirculación de la bomba.

•

Conecte la tensión de funcionamiento de 24 V DC.

•

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

•

Verifique la posición inicial del sistema de control. Para ello, recurra a la indicación del estado de los componentes.

•

Cierre lentamente la válvula de cierre, de modo obtenga una presión de recirculación de aproximadamente 1,5 MPa (15 bar). En caso de producirse fugas, conmute de inmediato nuevamente al modo de recirculación de la bomba.

•

Ejecute todas las operaciones y compruebe si hay fugas.

•

Cierre completamente la válvula de cierre y ajuste una presión límite de 5 MPa (50 bar) en la bomba hidráulica.

•

Ejecute varios ciclos completos de control.

•

Cerrando la válvula estranguladora ajuste la velocidad deseada del avance del cilindro.

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Ejercicio 4 – Desvío de cajas

Importante Antes de realizar el desmontaje del sistema de control, abra completamente la válvula estranguladora.

8. Descripción el funcionamiento del sistema de control –

Describa detalladamente cada uno de los pasos.

Posición inicial

Paso 1-2 (avance)

Paso 2-3 (retroceso)

48

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Fecha: ____________

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Ejercicio 4 – Desvío de cajas

9. Medición de la corriente eléctrica

Indicaciones de seguridad •

Antes de efectuar la medición, cerciórese que la tensión no exceda 24 V DC en la parte del circuito donde quiere realizar la medición.

•

Las mediciones en partes del circuito que tienen una tensión mayor (por ejemplo, 230 V) únicamente podrán realizarse por personas que disponen de los conocimientos necesarios o que recibieron las instrucciones pertinentes.

•

¡Si la medición se lleva a cabo de manera indebida, puede peligrar la integridad física de la persona!

•

Tenga en cuenta las indicaciones de seguridad al trabajar con corriente eléctrica.

Información Forma de proceder al efectuar mediciones en un circuito eléctrico 1.

Desconectar la alimentación de tensión en el circuito eléctrico.

2.

Seleccionar el modo de funcionamiento necesario en el multímetro (medición de corriente continua).

3.

Al medir la corriente continua, conectar el aparato de medición sin confundir los polos.

4.

Seleccionar el mayor margen de medición posible.

5.

Conectar la alimentación de tensión.

6.

Observar la indicación en el visualizador y, paso a paso, seleccionar un margen de medición menor.

7.

Cuando se obtiene el margen de medición más pequeño posible, leer el resultado.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

49

Ejercicio 4 – Desvío de cajas

–

Mida la corriente eléctrica que fluye a través del pulsador y de la bobina. Apunte la tolerancia de los valores de medición.

Medición de la corriente que fluye

Medición de la corriente que fluye

a través del pulsador

a través de la bobina

1

24 V

2

13 S1

12 K1

14

1

24 V

2

13

14 S1

14

11

11

A

A

A1 K1

A1 K1

1M1 A2

0V

Valor de medición de potencia eléctrica

50

14

12 K1

Nombre: __________________________________

1M1 A2

0V

Valor de medición de potencia eléctrica

Fecha: ____________

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Ejercicio 5: Accionamiento de una plataforma elevadora Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

El estudiante conoce la construcción y el funcionamiento de electroválvulas de 2/2 y de 3/2 vías.

•

El estudiante puede seleccionar y utilizar componentes hidráulicos y electrohidráulicos aplicando criterios económicos.

•

El estudiante puede utilizar sistemas de accionamiento indirecto.

Descripción de la tarea a resolver La plataforma elevadora se utiliza para compensar la altura entre el piso del almacén y de la zona de entrega de mercancías. Dado que la plataforma debe soportar grandes masas, el control deberá ser electrohidráulico. Diseñe el sistema de control para la plataforma elevadora.

Esquema de situación

Plataforma elevadora

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Ejercicio 5 – Accionamiento de una plataforma elevadora

Descripción del proceso 1. Al accionar el interruptor eléctrico de la bomba hidráulica, la plataforma se eleva. 2. Al presionar el pulsador eléctrico S1 de accionamiento de la válvula, la plataforma desciende. 3. Si se deja de presionar el pulsador, la plataforma se detiene.

Condiciones generales •

El control del descenso de la plataforma elevadora deberá estar a cargo de una electroválvula de 2/2 vías.

•

Deberá poderse ajustar la velocidad de descenso de la plataforma.

•

Por razones energéticas, la bomba sólo deberá estar en funcionamiento mientras se eleva la plataforma.

•

Por razones de seguridad, para que se eleve la plataforma deberá mantenerse presionado el pulsador. Si se deja de presionar el pulsador, la plataforma deberá detenerse.

•

El control de la electroválvula deberá ser indirecto.

Tareas a resolver 1. Describa la construcción y el funcionamiento de una electroválvula de 2/2 vías. 2. Una vez que efectuó el montaje de la válvula de 2/2 vías, compruebe si se producen fugas. 3. Describa las posibles aplicaciones que tiene una electroválvula de 4/2 vías. 4. Seleccione una válvula apropiada para controlar los movimientos de la plataforma elevadora. Al seleccionar la válvula considere también criterios económicos. 5. Confeccione el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico de la plataforma elevadora. 6. Complete la lista de componentes. 7. Efectúe el montaje del sistema de control. 8. Compruebe la configuración del sistema de control. 9. Describa el funcionamiento del sistema de control.

Control visual En la hidráulica, realizar un control visual constante de los tubos flexibles y de los componentes es parte de la rutina de seguridad.

Medios auxiliares

52

•

Hojas de datos, instrucciones de utilización

•

Manual de estudio: Electrohidráulica

•

WBT (curso a través de la red): Electrohidráulica

•

Software de simulación FluidSIM® Hidráulica

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 5 – Accionamiento de una plataforma elevadora

1. Descripción de la construcción y funcionamiento de una electroválvula de 2/2 vías. El sistema de control de la plataforma elevadora es un control de posiciones. Las válvulas distribuidoras que se utilicen para controlar posiciones deben ser capaces de bloquear duraderamente el caudal. a) Complete el símbolo de una electroválvula de 2/2 vías de accionamiento directo, con reposición por muelle, con accionamiento auxiliar y cerrada en posición normal.

A

P

Electroválvula de 2/2 vías: símbolo

b) Describa el funcionamiento de la electroválvula de 2/2 vías.

Electroválvula de 2/2 vías: esquema

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 5 – Accionamiento de una plataforma elevadora

c)

Existen diversas ejecuciones de electroválvulas de 2/2 vías. Indique cuáles esos dos tipos.

2. Comprobación de fugas en el sistema Para controlar los movimientos de la plataforma elevadora se utiliza una válvula de corredera. ¿Qué efecto tiene la carga que ejerce presión sobre la válvula de corredera?

Importante Un cilindro de doble efecto también puede utilizarse como cilindro de simple efecto. En ese caso, la conexión de utilización se conecta directamente al depósito.

–

Incluya en el esquema de la válvula de corredera el sentido de flujo de escape de la fuga del líquido que se encuentra bajo presión. Describa el efecto que tiene la fuga en el comportamiento de la plataforma elevadora.

Plataforma elevadora: representación esquemática

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 5 – Accionamiento de una plataforma elevadora

3. Descripción de las aplicaciones posibles de una electroválvula de 4/2 vías En sistemas de control electrohidráulicos se utilizan válvulas de distribuidoras de diversas funciones. Si no se dispone de una válvula que cumple todos los requisitos necesarios, es posible utilizar una válvula con una cantidad diferente de conexiones, con el fin de conseguir que funcione de la manera deseada. En la siguiente tabla se muestra una selección de válvulas de vías, que se utilizan con frecuencia en aplicaciones industriales. Todas estas válvulas pueden sustituirse por una electroválvula de 4/2 vías del tipo descrito antes. A

B

P

T

M1

Electroválvula de 4/2 vías: símbolo y esquema

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

55

Ejercicio 5 – Accionamiento de una plataforma elevadora

–

Describa las funciones de los diversos tipos de válvulas. Para que la válvula funcione de la manera prevista, cierre las conexiones de la electroválvula de 4/2 vías que no son necesarias.

Símbolo

Descripción del tipo de válvula

Solución con una electroválvula de 4/2 vías

A

A

B

P

P

T

A

A

B

P

T

A

B

P

T

A

B

P

T

M1

M1

M1

M1

P

A M1

M1

P

T

A M1

M1

P

56

T

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 5 – Accionamiento de una plataforma elevadora

4. Selección de una válvula distribuidora apropiada para la plataforma elevadora Usted no dispone de una electroválvula de 2/2 vías para controlar los movimientos de la plataforma elevadora. Para controlar los movimientos del cilindro de simple efecto de la plataforma elevadora deberá elegir entre las siguientes válvulas: •

Electroválvula de 3/2 vías con reposición por muelle y con accionamiento manual auxiliar

•

Electroválvula de 4/2 vías con reposición por muelle y con accionamiento manual auxiliar

Información Para seleccionar una válvula, deben aplicarse los siguientes criterios: •

Tarea a resolver

•

Comportamiento en caso de un corte de energía

•

Mínimo costo posible Los costos totales de una válvula incluyen el costo de la válvula misma y, además, los costos generados por la instalación, por el mantenimiento y por la disponibilidad de piezas de recambio en el almacén.

–

Seleccione la válvula distribuidora más apropiada para la plataforma elevadora. Explique su elección.

Válvula seleccionada

Explicación

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

57

Ejercicio 5 – Accionamiento de una plataforma elevadora

5. Completar el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico de la plataforma elevadora a) Complete el esquema de distribución hidráulico de la plataforma elevadora. Complete el esquema de distribución. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones. Complete el esquema agregando los tubos flexibles necesarios.

m

0Z1

A

B

P

T

0V1

4 MPa (40 bar)

Esquema hidráulico de la plataforma elevadora

Importante A diferencia de lo que se indica en el esquema de situación, el cilindro se encuentra en posición vertical en el esquema de distribución. Por lo tanto, el peso (carga tirante) tiene un efecto mayor.

58

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 5 – Accionamiento de una plataforma elevadora

b) Complete el esquema de distribución eléctrico de la plataforma elevadora. Complete el esquema de distribución agregando los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

1

24 V

2

A1 K1 A2 0V 11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

Esquema eléctrico de la plataforma elevadora

Importante El esquema de distribución eléctrico no considera la conexión y desconexión de la bomba hidráulica.

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Fecha: ____________

59

Ejercicio 5 – Accionamiento de una plataforma elevadora

6. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla la cantidad necesaria de componentes, la identificación de los componentes y su denominación.

Cantidad

Identificación

Denominación

2

—

Distribuidor en T

1

—

Peso

1

0V1

Válvula de cierre

2

—

Tubo flexible, 600 mm

4

—

Tubo flexible, 1.500 mm

2

—

Placa distribuidora cuádruple, con manómetro

1

—

Bomba hidráulica

Cantidad

Identificación

Denominación

1

—

Unidad de alimentación de corriente eléctrica, 24 V DC

Componentes hidráulicos

Componentes eléctricos

60

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 5 – Accionamiento de una plataforma elevadora

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

Ajuste una presión de 6 MPa (60 bar) en la válvula limitadora de presión de la bomba antes de realizar el montaje del circuito.

•

Para solucionar esta tarea, efectúe el montaje del cilindro en posición vertical en el lado ancho de la columna perfilada. A continuación, cuelgue un peso del cilindro. Recubra el peso con una tapa apropiada. Es indispensable que conecte la conexión superior del cilindro al depósito.

•

Utilice el esquema de distribución.

•

Denomine los componentes.

•

Acoplamiento de tubos flexibles –

¡Nunca acoplar o desacoplar si la bomba está en funcionamiento o si el sistema está bajo presión! Los conexiones deben establecerse sin presión.

–

Colocar el acoplamiento tipo zócalo verticalmente sobre el empalme. Evite ladear el acoplamiento en relación con el empalme.

•

Selección y montaje de los tubos flexibles –

Seleccione la longitud de los tubos flexibles de tal manera que se disponga suficiente espacio para compensar modificaciones de la longitud que pueden originarse debido a la presión.

–

Evite esfuerzos mecánicos en los tubos flexibles.

–

No doble los tubos flexibles más del radio mínimo admisible de 51 mm.

–

Al efectuar el montaje, no provoque torsiones en los tubos flexibles.

–

Ponga cuidado en no doblar los tubos flexibles.

•

Marque las conexiones de los tubos flexibles en el esquema hidráulico.

•

Marque las conexiones de los cables en el esquema eléctrico.

Importante En aplicaciones reales, las plataformas elevadoras tienen una función de descenso de emergencia. Con esta función es posible lograr que la plataforma descienda aunque se haya producido un corte de la alimentación de energía hidráulica y eléctrica. Para obtener la función de descenso de emergencia se utiliza una válvula de cierre que puentea la electroválvula de 2/2 vías.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

61

Ejercicio 5 – Accionamiento de una plataforma elevadora

8. Comprobación la configuración del sistema de control Cuando ponga en funcionamiento el sistema de control, observe los siguientes puntos: •

Verifique si todos los tubos están conectados y si todos los empalmes están fijamente montados. La conexión superior del cilindro necesariamente debe estar conectada al depósito.

•

Verifique si está montada correctamente la tapa protectora del cilindro.

•

Cierre completamente la válvula estranguladora. A continuación, abra la válvula efectuando un medio giro.

•

Abra la válvula de cierre y active el modo de recirculación de la bomba.

•

Conecte la tensión de funcionamiento de 24 V DC.

•

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

•

Verifique la posición inicial del sistema de control. Para ello, recurra a la indicación del estado de los componentes.

•

Cierre lentamente la válvula de cierre. El vástago del cilindro avanza hacia la posición final trasera.

•

Cierre completamente la válvula de cierre y ajuste una presión límite de 4 MPa (40 bar) en la bomba hidráulica.

•

Ponga en funcionamiento la bomba hidráulica.

•

Al presionar el pulsador S1 la electroválvula de 4/2 vías abre el paso. El vástago avanza debido a la carga. El líquido sometido a presión fluye nuevamente hacia el depósito.

•

Cerrando la válvula estranguladora ajuste la velocidad deseada del avance del cilindro.

Importante •

Antes de desmontar el sistema de control deberá abrirse completamente la válvula de estrangulación y antirretorno.

•

Al desmontar la válvula de antirretorno, desacople primer el lado de la válvula y, a continuación, el lado del tubo flexible.

•

Al desmontar el distribuidor en T, primero desacople las dos boquillas y, a continuación, el cuerpo del distribuidor en T.

–

62

Describa cuál es la función de la válvula antirretorno.

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Ejercicio 5 – Accionamiento de una plataforma elevadora

9. Descripción el funcionamiento del sistema de control –

Describa detalladamente cada uno de los pasos.

Posición inicial

Paso 1-2 (retroceso)

Paso 2-3 (avance)

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Ejercicio 5 – Accionamiento de una plataforma elevadora

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 6: Fijación de bloques de válvulas Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

El estudiante conoce la construcción y el funcionamiento de una electroválvula biestable de 4/2 vías.

•

El estudiante conoce dos posibilidades para mantener señales.

•

El estudiante puede explicar y configurar sistemas de retención de señales en la parte funcional hidráulica.

•

El estudiante puede seleccionar electroválvulas en función de las exigencias de la aplicación.

•

El estudiante puede representar las secuencias de movimientos de un sistema de control mediante diagramas de funciones.

Descripción de la tarea a resolver Fresado plano de la superficie de bloques de válvulas. Antes de iniciar la operación de fresado es necesario fijar los cuerpos de las válvulas. En esta aplicación, el sistema de fijación deberá ser hidráulico porque estos sistemas son capaces de generar grandes fuerzas con componentes pequeños. Diseñe el sistema de control para el sistema de fijación de piezas.

Esquema de situación

Sistema de fijación de bloques de válvulas

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

Descripción del proceso 1. Los bloques se colocan a mano en la máquina. El cilindro de fijación 1A1 se encuentra en su posición final trasera. 2. Presionando brevemente el pulsador S1 para activar la función de fijación, el vástago avanza hasta toparse con el bloque de la válvula. De esta manera queda fijado el bloque. 3. A continuación se procede al fresado del bloque. 4. Al presionar brevemente el pulsador S2 retrocede el vástago y la pieza queda libre. 5. El bloque se retira a mano.

Condiciones generales •

Para no dañar la pieza al fijarla, deberá poderse ajustar la velocidad del cilindro de fijación.

•

La utilización del sistema de fijación deberá ser sencilla y rápida: un pulsador para abrir el sistema de fijación y un pulsador para cerrarlo.

•

El sistema de control del sistema de fijación deberá constar de un circuito eléctrico de control y de un circuito eléctrico principal.

•

Por razones de seguridad, la válvula distribuidora deberá mantener su posición en caso de un corte de la energía en el circuito de control. Si se dejase de fijar una pieza debido a un corte de corriente, el cuerpo de la válvula ya no quedaría fijado en su posición. Por lo tanto, es posible que la fresadora que aún está en funcionamiento dañe la pieza.

Tareas a resolver 1. Incluya el sistema de control en el diagrama de funciones y analice las condiciones que debe cumplir la válvula distribuidora. 2. Describa brevemente las diferencias principales entre una electroválvula con reposición por muelle y una electroválvula biestable. 3. Describa la construcción y el funcionamiento de una electroválvula biestable de 4/2 vías. 4. Describa las dos formas de mantener señales en sistemas de control electrohidráulicos. 5. Seleccione una válvula apropiada para controlar los movimientos del cilindro de fijación. Al seleccionar la válvula considere también criterios económicos. 6. Calcule el consumo de energía de una bobina durante dos períodos de tiempo diferentes. 7. Complete el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico del sistema de fijación. 8. Complete la lista de componentes. 9. Efectúe el montaje del sistema de control. 10. Compruebe la configuración del sistema de control. 11. Describa el funcionamiento del sistema de control.

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

Control visual En la hidráulica, realizar un control visual constante de los tubos flexibles y de los componentes es parte de la rutina de seguridad.

Medios auxiliares •

Hojas de datos, instrucciones de utilización

•

Manual de estudio: Electrohidráulica

•

WBT (curso a través de la red): Electrohidráulica

•

Software de simulación FluidSIM® Hidráulica

1. Representación del sistema de control en el diagrama de funciones En un diagrama de funciones se describe gráficamente el funcionamiento de un sistema de control en instalaciones hidráulicas sencillas. Aunque el diagrama de funciones ya no está normalizado, sigue utilizándose con mucha frecuencia. •

El diagrama de funciones muestra las secuencias de los movimientos de los elementos de trabajo.

•

Además, también muestra los estados de conmutación de los elementos de entrada y de procesamiento de señales.

•

Adicionalmente contiene informaciones sobre la influencia recíproca entre los elementos de entrada de señales, los elementos de procesamiento de señales y los elementos de trabajo.

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

a) Dibuje las líneas funcionales en el diagrama de funciones correspondiente al sistema de fijación de piezas. Tiempo

Componentes

Paso Denominación

Pulsado Cerrar sistema de fijación

Ident.

Estado

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

1 0

Pulsado Abrir sistema de fijación

1 0

Válvula distribuidora

Cilindro avanza Cilindro retrocede

Cilindro

Cilindro extendido Cilindro retraído

b) Describa el comportamiento de la válvula distribuidora incluida en el sistema de control del sistema de fijación de piezas.

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

2. Descripción de las diferencias principales entre una electroválvula con reposición por muelle y una electroválvula biestable. Las válvulas accionadas eléctricamente, cambian de posición por efecto de campos magnéticos. En principio, estas válvulas pueden clasificarse en dos grupos: •

Electroválvulas con reposición por muelle

•

Electroválvulas biestables

a) Los dos tipos de válvulas tienen comportamientos diferentes cuando se aplica tensión en el electroimán y cuando deja de aplicarse tensión en él. Describa el comportamiento de las válvulas. Electroválvula con reposición por muelle A

B

P

T

M1

Electroválvula de 4/2 vías: ejemplo

Reacción

Electroválvula biestable A

B

P

T

M1

M2

Electroválvula biestable de 4/2 vías: ejemplo

Reacción

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

b) Evalúe el comportamiento de la válvula y compruebe qué tipo de electroválvula es capaz de memorizar señales eléctricas.

3. Descripción de la construcción y funcionamiento de una electroválvula biestable de 4/2 vías. a) Compare el símbolo con la representación esquemática de la electroválvula biestable de 4/2 vías. Compruebe si el símbolo coincide con el esquema. Si no coincide, complete el símbolo como corresponda.

A

B

P

T

M1

M2

Electroválvula biestable de 4/2 vías: símbolo

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

b) Describa el funcionamiento de la electroválvula biestable de 4/2 vías. Consulte las informaciones correspondientes contenidas en la hoja de datos.

Electroválvula de 4/2 vías: esquema; flujo de corriente a través de la bobina M2 durante breves instantes

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

4. Descripción de las dos formas de memorizar señales En el caso de un sistema de fijación de piezas es necesario que los movimientos del cilindro se ejecuten completamente aunque se presione muy brevemente el pulsador. Ello significa que la válvula que controla los movimientos del cilindro debe mantener su posición aunque se suelte el pulsador. Ello significa que es necesario memorizar la activación del pulsador. La señal se puede memorizar en la parte hidráulica como o en la parte de control eléctrico. –

Describa cómo se comportan los dos circuitos en caso de un corte de la energía eléctrica o en caso de una interrupción de la energía hidráulica.

Memorización de la señal con electroválvula biestable 1A1

1

24 V

S1 1V1

A

B

P

T

2

3

S2

K1

4

K2

1M2

1M1

K1

K2

1M1

1M2

0V

Esquema hidráulico

Esquema de distribución eléctrico

Comportamiento cuando se produce un corte de la alimentación de energía eléctrica

Comportamiento cuando se produce un corte de la alimentación de energía hidráulica

72

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

Memorización de señales mediante autorretención eléctrica con relé Presionando el pulsador S1, fluye corriente a través de la bobina K1 del relé. El relé cierra el contacto K1. El relé K1 se encuentra en estado de autorretención. Ello significa: Aunque ya no se presione el pulsador S1, sigue fluyendo corriente a través de la bobina K1 y el relé mantiene su estado. La señal está memorizada. Mediante otro contacto de K1 se activa la válvula distribuidora. 1A1

K1

S1

1V1

A

B

P

T

1M1

2

1

24 V

3

K1

S2

K1

1M1

0V

Esquema de distribución hidráulico

Esquema de distribución eléctrico

Corte de alimentación eléctrica

Interrupción de la alimentación de energía hidráulica

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

5. Selección de una válvula apropiada para el sistema de fijación de piezas Al elegir el tipo de válvula apropiado para una determinada aplicación debe tenerse en cuenta el comportamiento necesario de la válvula en caso de una interrupción de la alimentación de energía y, además, deben considerarse dos factores: •

Duración o tiempo,

•

cantidad o frecuencia

de las operaciones de conmutación necesarias. Estos dos factores determinan el costo de la utilización de una válvula. a) Decida usted si en las aplicaciones aquí indicadas, es más apropiado y económico utilizar una electroválvula biestable o una electroválvula con reposición por muelle. Justifique su decisión. Aplicación 1 El cilindro utilizado para la fijación de piezas en una estación de mecanizado deberá sujetar las piezas para unirlas mediante pegamento. Criterios para las operaciones de conmutación: aproximadamente 10 minutos por cada operación de fijación; 40 operaciones de fijación por día. Tipo de válvula utilizado

Explicación

Aplicación 2 El cilindro empujador del sistema de clasificación tiene la función de retirar piezas defectuosas que avanzan en una cinta de transporte. Criterios para las operaciones de conmutación: duración aproximada de 3 segundos; 100 operaciones por día. Tipo de válvula utilizado

Explicación

74

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

b) Seleccione una válvula apropiada para controlar los movimientos del cilindro de fijación. Condiciones que deben cumplirse en la aplicación •

La operación de fijación dura aproximadamente 30 segundos. Se ejecutan 180 operaciones de fijación por día.

•

La válvula distribuidora deberá mantener su posición en caso de un corte de la energía en el circuito de control.



Electroválvula de 4/2 vías



Electroválvula biestable de 4/2 vías

6. Cálculo del consumo de energía de una bobina a) Presionando el pulsador S1, deberá conmutar la electroválvula de 4/2 vías. Calcule el consumo de corriente eléctrica de la bobina 1M1 suponiendo una alimentación de tensión de 24 V DC. Consulte los datos técnicos de la electroválvula de 4/2 vías en la hoja de datos. Valores conocidos

Incógnita

Cálculo

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

b) Determine el consumo de energía de la bobina 1M1 de la electroválvula de 4/2 vías utilizada para controlar el cilindro de fijación de piezas. Calcule el consumo de energía suponiendo dos tiempos. Criterios en el caso de la duración 1: duración aproximada de 3 segundos; 180 operaciones de fijación de piezas por día. Criterios en el caso de la duración 2: duración aproximada de 30 segundos; 180 operaciones de fijación de piezas por día. Cálculo

76

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

7. Completar el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico del sistema de fijación de piezas –

Complete el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico del sistema de fijación. Complete el esquema de distribución agregando o completando los símbolos. Identifique todos los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

2

1

24 V

S2 14

14

B

P

T 0V

0Z1

11

0V1

4

13

13 S1

A

3

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

5 MPa (50 bar)

Esquemas hidráulico y eléctrico del sistema de fijación de piezas

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

8. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla la cantidad necesaria de componentes, la identificación de los componentes y su denominación.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

0V1

Válvula de cierre

3

—

Tubo flexible, 600 mm

2

—

Tubo flexible, 1.000 mm

2

—

Tubo flexible, 1.500 mm

2

—

Placa distribuidora cuádruple, con manómetro

1

—

Bomba hidráulica

Cantidad

Identificación

Denominación

1

—

Unidad de alimentación de corriente eléctrica, 24 V DC

Componentes hidráulicos

Componentes eléctricos

78

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

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

Ajuste una presión de 6 MPa (60 bar) en la válvula limitadora de presión de la bomba antes de realizar el montaje del circuito.

•

Utilice el esquema de distribución.

•

Denomine los componentes.

•

Acoplamiento de tubos flexibles –

¡Nunca acoplar o desacoplar si la bomba está en funcionamiento o si el sistema está bajo presión! Los conexiones deben establecerse sin presión.

–

Colocar el acoplamiento tipo zócalo verticalmente sobre el empalme. Evite ladear el acoplamiento en relación con el empalme.

•

Selección y montaje de los tubos flexibles –

Seleccione la longitud de los tubos flexibles de tal manera que se disponga suficiente espacio para compensar modificaciones de la longitud que pueden originarse debido a la presión.

–

Evite esfuerzos mecánicos en los tubos flexibles.

–

No doble los tubos flexibles más del radio mínimo admisible de 51 mm.

–

Al efectuar el montaje, no provoque torsiones en los tubos flexibles.

–

Ponga cuidado en no doblar los tubos flexibles.

•

Marque las conexiones de los tubos flexibles en el esquema hidráulico.

•

Marque las conexiones de los cables en el esquema eléctrico.

10. Comprobación la configuración del sistema de control –

¿Qué debe tenerse en cuenta en relación con la electroválvula biestable de 4/2 vías durante la puesta en funcionamiento?

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

Cuando ponga en funcionamiento el sistema de control, observe los siguientes puntos: •

Verifique si todos los tubos están conectados y si todos los empalmes están fijamente montados.

•

Verifique si está montada correctamente la tapa protectora del cilindro.

•

Cierre completamente la válvula estranguladora. A continuación, abra la válvula efectuando un medio giro.

•

Abra la válvula de cierre y active el modo de recirculación de la bomba.

•

Conecte la tensión de funcionamiento de 24 V DC.

•

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

•

Verifique la posición inicial del sistema de control. Para ello, recurra a la indicación del estado de los componentes.

•

Cierre lentamente la válvula de cierre, de modo obtenga una presión de recirculación de aproximadamente 1,5 MPa (15 bar). En caso de producirse fugas, conmute de inmediato nuevamente al modo de recirculación de la bomba.

•

Ejecute todas las operaciones y compruebe si hay fugas.

•

Cierre completamente la válvula de cierre y ajuste una presión límite de 5 MPa (50 bar) en la bomba hidráulica.

•

Ejecute varios ciclos completos de control.

•

Cerrando la válvula estranguladora ajuste la velocidad deseada del avance del cilindro.

Importante Antes de realizar el desmontaje del sistema de control, abra completamente la válvula estranguladora.

80

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

11. Descripción el funcionamiento del sistema de control –

Describa detalladamente cada uno de los pasos.

Posición inicial

Paso 1-2 (fijar pieza)

Paso 2-3 (soltar pieza)

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Ejercicio 6 – Fijación de bloques de válvulas

82

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Ejercicio 7: Fijación de bloques de motor Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

El estudiante conocerá la construcción y funcionamiento de un detector de posición final.

•

El estudiante podrá utilizar detectores de posición para controlar las posiciones finales.

•

El estudiante conocerá las funciones lógicas básicas, podrá aplicarlas y realizar el montaje correspondientemente.

•

El estudiante podrá confeccionar una tabla de secuencias y aplicar su contenido.

Descripción de la tarea a resolver Una máquina rectificadora se utiliza para bruñir taladros en bloques de motores. En una operación posterior se introducen los pistones en los taladros cilíndricos. Antes de iniciar la operación de bruñido es necesario fijar los bloques. Amplíe el sistema de control para el sistema de fijación de piezas de la máquina rectificadora. La operación de fijación únicamente deberá iniciarse si el cilindro de fijación se encuentra en su posición final trasera. La posición final trasera del cilindro deberá detectarse con un detector de posición.

Esquema de situación

Sistema de fijación de bloques de motores

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Ejercicio 7 – Fijación de bloques de motor

Descripción del proceso 1. Los bloques se colocan a mano en la máquina. 2. Presionando brevemente el pulsador S1 para activar la función de fijación, el vástago avanza hasta toparse con el bloque. De esta manera queda fijado el bloque. 3. Se procede al bruñido de los taladros. 4. Al presionar brevemente el pulsador S2 retrocede el vástago y la pieza queda libre.

Condiciones generales •

El sistema de fijación únicamente deberá poderse activar si el cilindro se encuentra en la posición final trasera. La posición final trasera del cilindro deberá detectarse con un detector de posición.

•

Por razones de seguridad, la válvula distribuidora deberá mantener su posición en caso de un corte de la energía en el circuito de control.

Tareas a resolver 1. Describa la construcción y el funcionamiento de detectores de posición. 2. Explique en qué lugares del esquema de distribución hidráulico se incluyen detectores de posición. 3. Confeccione las tablas de elementos de conmutación correspondientes a los esquemas de distribución eléctricos. 4. Describa la condición lógica que debe cumplirse para que cierre el sistema de fijación de piezas. 5. Realice los cambios necesarios en los esquemas hidráulico y eléctrico. 6. Complete la lista de componentes. 7. Complete la tabla de secuencias. 8. Efectúe el montaje del sistema de control. 9. Compruebe la configuración del sistema de control. 10. Describa el funcionamiento del sistema de control.

Control visual En la hidráulica, realizar un control visual constante de los tubos flexibles y de los componentes es parte de la rutina de seguridad.

Medios auxiliares

84

•

Hojas de datos, instrucciones de utilización

•

Manual de estudio: Electrohidráulica

•

WBT (curso a través de la red): Electrohidráulica

•

Software de simulación FluidSIM® Hidráulica

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 7 – Fijación de bloques de motor

1. Descripción de la construcción y del funcionamiento de un detector de posición 2

3

4 1

2 1

4

4

2

1

Detector de posición: símbolo y dibujo en sección

a) Atribuya a cada componente del detector el número que corresponda según la representación gráfica. Pieza

Denominación Bulón de guía Lengüeta de contacto Palanca con rodillo Palanca de separación forzada

b) Explique el funcionamiento del detector de posición.

c)

Describa las funciones que cumple un detector de posición de accionamiento mecánico en sistemas de control electrohidráulicos.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

85

Ejercicio 7 – Fijación de bloques de motor

d) Describa la construcción y el funcionamiento de los detectores representados en los siguientes símbolos. 1

24 V 2

1

24 V 4

2

1

1

24 V 4

2

1

0V

0V

4 1

0V

2. Representación de los componentes en el esquema de distribución electrohidráulico –

Determine en qué lugares del esquema electrohidráulico deben incluirse los componentes que se indican a continuación. Marque en la tabla la celda de la columna que corresponda.

Componente

Esquema de distribución hidráulico

Esquema de distribución eléctrico

Pulsador Cilindro Válvulas Bobinas Relé Detector de posición de accionamiento mecánico Detector de electrónico de posiciones Sistema de aviso

86

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 7 – Fijación de bloques de motor

3. Confección de las tablas de elementos de conmutación correspondientes a esquemas de distribución eléctricos Para que el esquema de circuitos eléctricos de un equipo electrohidráulico esté claramente estructurado, deben adoptarse diversas medidas. Entre ellas, las siguientes: •

División según circuitos individuales

•

Identificación de los componentes y contactos mediante letras y números

•

División del circuito de control y circuito principal

•

Confección de tablas de elementos de conmutación

Todos los contactos activados un relé se incluyen en una tabla de elementos de conmutación. Esta tabla de elementos de conmutación se incluye debajo del circuito en el que se encuentra el relé. Existen diversos tipos de tablas de elementos de conmutación. a) Confeccione la tabla de los elementos de conmutación correspondiente a los relés K2 y K5. Describa detalladamente las indicaciones incluidas en las tablas de elementos de conmutación. 1

24 V

3

2 3

3

1B1

1B2 4

4 13

K3 14

14

4

7 13

13

13

S2

S1

6

5

K5 14

8 23

K5 14

9 23

K2 24

33

K5 24

34 13

13

K4

K1

14

14

11

K2 12

A1

A1

A1

K3

K2

K1

A2

A2

A2

A1

A1

K5

K4 A2

1M1

1M2

1M3

A2

0V

Esquema de distribución eléctrico

Tabla de elementos de conmutación

Descripción

K2

K5

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

87

Ejercicio 7 – Fijación de bloques de motor

b) Otra forma de identificar los contactos ocupados de un relé, consiste en utilizar esquemas de circuitos eléctricos como el siguiente. Complete los datos correspondientes los relés incluidos en la tabla. Denomine los circuitos eléctricos en los que se utiliza el contacto correspondiente, y explique la función que cumplen los contactos (ya sea normalmente abiertos o normalmente cerrados). 24 V 1 1B1

2

RD (1)

3

1B2

4

6

7

9

8

10

11

12

BK (4)

4

2

1B3

K5

K4 14

14

14 22

K6

K4

24

K5 11

21

11

11

12

24 12

14 22

14 12

13 12

S1 1

BU (3)

21

11

1M1

0V

A2

1M2

1M3

K6

K5

A2

21

K2 11

A2

31

14

12

K3

K4

24

21

14

12

K3

22

K6

K5

K1 11

K2

34

32

24

22

K1

K1

13

RD (1)

BK (4) BU (3)

5

A2

A2

A2

11

12 14 .7

11

12 14 .9

11

12 14 .7

11

12 14 .7

11

12 14 .8

11

12 14 .10

21

22 24 .9

21

22 24

21

22 24

21

22 24 .9

21

22 24 .11

21

22 24 .13

31

32 34

31

32 34

31

32 34

31

32 34

31

32 34 .12

31

32 34

41

42 44

41

42 44

41

42 44

41

42 44

41

42 44

41

42 44

1A1–

1A1+

Esquema eléctrico 1B1 y 1B2 son detectores de posición, 1B3 es un detector de posiciones finales.

Relé

Circuito de corriente

Funcionamiento: Contacto

Funcionamiento: Contacto

normalmente abierto

normalmente cerrado

Relé K4

Relé K5

88

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 7 – Fijación de bloques de motor

4. Descripción de la condición lógica que debe cumplirse para que cierre el sistema de fijación de piezas a) Describa la condición que debe cumplirse para iniciar la operación de fijación de piezas.

b) Confeccione la correspondiente tabla de funciones y el símbolo lógico para el inicio del proceso de fijación. Si se cumple la condición, fluye corriente a través de la bobina 1M1 de la electroválvula de 4/2 vías. El vástago del cilindro avanza.

Importante Significado de 0: Pulsador o detector sin accionar, el vástago no avanza. Significado de 1: Pulsador o detector accionado, el vástago avanza.

S1

1B1

1M1

0 (sin accionar) 0 (sin accionar) 1 (accionado) 1 (accionado)

Tabla de funciones

Símbolo lógico

c)

Describa cómo se muestra la función lógica necesaria en el esquema.

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Fecha: ____________

89

Ejercicio 7 – Fijación de bloques de motor

5. Modificaciones en los esquemas de distribución hidráulico y eléctrico –

Complete el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico del sistema de fijación. Complete el esquema de distribución agregando los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones. Complete la tabla de elementos de conmutación.

Importante Si se necesitan señales provenientes de elementos de mando o de sensores en varios enlaces, cada señal se transmite a un relé propio. Los contactos de los relés se encargan de establecer los enlaces correspondientes con cada uno de los circuitos eléctricos.

1A1

1Z2

1Z1

1V2

2

1

24 V

B

3

4

5

13

13 S2

S1

14

14

A

1V1

A

1M2

1M1 P

1M1

1M2

A2

A2

A2

T 0V

0Z1

K3

K2

K1

A1

A1

A1

B

11

0V1

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

1A1+

1A1–

5 MPa (50 bar)

Esquemas hidráulico y eléctrico del sistema de fijación de piezas

90

Nombre: __________________________________

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Ejercicio 7 – Fijación de bloques de motor

6. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla la cantidad necesaria de componentes, la identificación de los componentes y su denominación.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

1A1

Cilindro de doble efecto con tapa protectora

2

1Z1, 1Z2

Aparato de medición de la presión (manómetro)

1

1V2

Regulador de caudal

1

1V1

Electroválvula biestable de 4/2 vías, accionamiento por enclavamiento

1

0V1

Válvula de cierre

3

—

Tubo flexible, 600 mm

2

—

Tubo flexible, 1.000 mm

2

—

Tubo flexible, 1.500 mm

2

—

Placa distribuidora cuádruple, con manómetro

1

—

Bomba hidráulica

Cantidad

Identificación

Denominación

2

S1, S2

Pulsador (contacto normalmente abierto)

Componentes hidráulicos

Relé 2

1M1, 1M2

Bobinas de la electroválvula biestable de 4/2 vías 1V1

1

—

Unidad de alimentación de corriente eléctrica, 24 V DC

Componentes eléctricos

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91

Ejercicio 7 – Fijación de bloques de motor

7. Actualización de la tabla de secuencias En la tabla de secuencias se aprecia la relación existente entre las señales de control y las acciones que ejecuta el sistema de control hidráulico. Esta tabla es parte de la documentación que se adjunta a la máquina. –

La ampliación del sistema de fijación de piezas implica cambios en la tabla de secuencias. Complete la tabla de secuencias.

Pasos del sistema de control

Emisor de señales

Bobina 1M1

Bobina 1M2

Observación

Cerrar

Con la válvula reguladora se ajusta la velocidad de cierre.

Abrir

El caudal de la bomba determina la velocidad de la operación de abrir. La velocidad no se disminuye. El cilindro está retraído. Se aplica energía de

Posición inicial

trabajo (eléctrica e hidráulica). Tabla de secuencias del sistema de fijación de piezas

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

Ajuste una presión de 6 MPa (60 bar) en la válvula limitadora de presión de la bomba antes de realizar el montaje del circuito.

•

Utilice el esquema de distribución.

•

Para solucionar la tarea, seleccione el detector que se activa desde el lado derecho.

•

Denomine los componentes.

•

Acoplamiento de tubos flexibles –

¡Nunca acoplar o desacoplar si la bomba está en funcionamiento o si el sistema está bajo presión!

–

Colocar el acoplamiento tipo zócalo verticalmente sobre el empalme.

Los conexiones deben establecerse sin presión. Evite ladear el acoplamiento en relación con el empalme. •

Selección y montaje de los tubos flexibles –

Seleccione la longitud de los tubos flexibles de tal manera que se disponga suficiente espacio para compensar modificaciones de la longitud que pueden originarse debido a la presión.

92

–

Evite esfuerzos mecánicos en los tubos flexibles.

–

No doble los tubos flexibles más del radio mínimo admisible de 51 mm.

–

Al efectuar el montaje, no provoque torsiones en los tubos flexibles.

–

Ponga cuidado en no doblar los tubos flexibles.

•

Marque las conexiones de los tubos flexibles en el esquema hidráulico.

•

Marque las conexiones de los cables en el esquema eléctrico.

Nombre: __________________________________

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Ejercicio 7 – Fijación de bloques de motor

9. Comprobación la configuración del sistema de control Cuando ponga en funcionamiento el sistema de control, observe los siguientes puntos: •

Verifique si todos los tubos están conectados y si todos los empalmes están fijamente montados.

•

Verifique si está montada correctamente la tapa protectora del cilindro.

•

Cierre completamente la válvula estranguladora. A continuación, abra la válvula efectuando un medio giro.

•

Abra la válvula de cierre y active el modo de recirculación de la bomba.

•

Conecte la tensión de funcionamiento de 24 V DC.

•

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

•

Verifique la posición inicial del sistema de control. Para ello, recurra a la indicación del estado de los

•

Cierre lentamente la válvula de cierre, de modo obtenga una presión de recirculación de

componentes. aproximadamente 1,5 MPa (15 bar). En caso de producirse fugas, conmute de inmediato nuevamente al modo de recirculación de la bomba. •

Ejecute todas las operaciones y compruebe si hay fugas.

•

Cierre completamente la válvula de cierre y ajuste una presión límite de 5 MPa (50 bar) en la bomba hidráulica.

•

Ejecute varios ciclos completos de control.

•

Cerrando la válvula estranguladora ajuste la velocidad deseada del avance del cilindro.

Importante Antes de realizar el desmontaje del sistema de control, abra completamente la válvula estranguladora.

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Fecha: ____________

93

Ejercicio 7 – Fijación de bloques de motor

10. Descripción el funcionamiento del sistema de control –

Describa detalladamente cada uno de los pasos.

Posición inicial

Paso 1-2 (fijar pieza)

Paso 2-3 (soltar pieza)

94

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 8: Curvado de tubos de metal Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

El estudiante podrá diseñar y realizar el montaje de sistemas de control de la velocidad independientes de la carga.

•

El estudiante podrá explicar y realizar el montaje de circuitos eléctricos de autorretención con señal prioritaria de desconexión.

•

El estudiante conocerá las funciones lógicas básicas, podrá aplicarlas y realizar el montaje correspondientemente.

Descripción de la tarea a resolver La máquina se utiliza para el curvado de tubos de metal. Configure un sistema de control hidráulico para ejecutar esta terea.

Esquema de situación

Máquina para curvar tubos

Importante En este ejercicio no se tienen en cuenta los sistemas de protección que deben utilizarse en aplicaciones reales.

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95

Ejercicio 8 – Curvado de tubos de metal

Descripción del proceso 1. Los tubos se colocan a mano en la máquina. 2. Presionando brevemente el pulsador S1, se inicia la secuencia. El vástago del cilindro avanza. 3. Presionando brevemente el pulsador S2, se inicia el retroceso del cilindro.

Condiciones generales •

El cilindro que se encarga de curvar los tubos deberá avanzar independientemente de la carga.

•

Si se presionan simultáneamente los pulsadores S1 y S2, el cilindro deberá retroceder.

•

En posición normal, el vástago del cilindro se encuentra en la posición final trasera.

•

Si se produce un corte de energía eléctrica en el circuito de control, el cilindro deberá recuperar su posición inicial.

Tareas a resolver 1. Seleccione una válvula con la que sea posible ajustar la velocidad de avance del cilindro independientemente de la carga. 2. Incluya en el esquema eléctrico una función lógica de NO y una función lógica de OR. 3. Analice la memorización de señales en el sistema de control de la máquina para curvar tubos. 4. Describa la construcción y el funcionamiento de un la función de autorretención. 5. Complete el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico del sistema de para curvar tubos. 6. Complete la lista de componentes. 7. Efectúe el montaje del sistema de control. 8. Compruebe la configuración del sistema de control. 9. Describa el funcionamiento del sistema de control.

Control visual En la hidráulica, realizar un control visual constante de los tubos flexibles y de los componentes es parte de la rutina de seguridad.

Medios auxiliares

96

•

Hojas de datos, instrucciones de utilización

•

Manual de estudio: Electrohidráulica

•

WBT (curso a través de la red): Electrohidráulica

•

Software de simulación FluidSIM® Hidráulica

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 8 – Curvado de tubos de metal

1. Selección de una válvula para regular la velocidad independientemente de la carga La velocidad de avance del cilindro deberá regularse independientemente de la carga. a) Indique con qué componente hidráulico es posible regular el caudal independientemente de la carga. Dibuje el símbolo correspondiente.

Símbolo

b) Compare el símbolo con el componente que se utiliza en el equipo didáctico TP 601. Dibuje el símbolo correspondiente al componente del equipo didáctico TP 601.

Símbolo

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Fecha: ____________

97

Ejercicio 8 – Curvado de tubos de metal

2. Representación de las funciones lógicas O y NO en el esquema de distribución eléctrico Con el fin de conseguir que los cilindros ejecuten los movimientos deseados, con frecuencia es necesario combinar entre si las señales provenientes de diversos elementos de mando y sensores. Analice los enlaces lógicos recurriendo a dos ejemplos sencillos. Ejemplo 1 La lámpara P1 deberá prenderse mientras no se presione el pulsador S1. a) Confeccione la correspondiente tabla de funciones y el símbolo lógico.

Importante Significado de 0: Pulsador S1 no presionado o lámpara P1 desconectada. Significado de 1: Pulsador S1 presionado o lámpara P1 encendida.

S1

P1

Tabla de funciones

Símbolo lógico

98

Nombre: __________________________________

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Ejercicio 8 – Curvado de tubos de metal

b) Complete el correspondiente esquema de distribución eléctrico.

1

24 V

P1

0V

Esquema de distribución eléctrico

Ejemplo 2 La lámpara P1 deberá encenderse cuando se presione el pulsador S1 o el pulsador S2. c)

Confeccione la correspondiente tabla de funciones y el símbolo lógico.

S1

S2

P1

0 (sin accionar) 0 (sin accionar) 1 (accionado) 1 (accionado)

Tabla de funciones

Símbolo lógico

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

99

Ejercicio 8 – Curvado de tubos de metal

d) Complete el correspondiente esquema de distribución eléctrico.

24 V

P1

0V

Esquema de distribución eléctrico

3. Análisis de la memorización de señales en el sistema de control de la máquina para curvar tubos. a) Compruebe si es necesario memorizar señales en el sistema de control de la máquina para curvar tubos. Explique su conclusión.

b) Seleccione la válvula apropiada para ejecutar las funciones necesarias en caso de un corte de la alimentación de energía eléctrica en el circuito de control. Explique su elección.

100

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 8 – Curvado de tubos de metal

c)

Marque el tipo de memorización de señales que se utilizará en la máquina para curvar tubos.



Memorización de señales mediante una electroválvula biestable



Memorización de señales mediante autorretención eléctrica

4. Descripción de la construcción y del funcionamiento de un sistema de autorretención a) Complete el esquema del circuito eléctrico de tal manera que el relé mantenga su posición aunque se deje de presionar el pulsador S1. Describa el funcionamiento del sistema.

1

24 V

13 S1 14

A1 K1 A2 0V 11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

101

Ejercicio 8 – Curvado de tubos de metal

Información Para anular una autorretención memorizada, debe interrumpirse la alimentación de tensión de la bobina. Para ello es necesario disponer de un contacto adicional, normalmente cerrado. Dependiendo de la configuración de este contacto normalmente cerrado, puede distinguirse entre dos tipos de autorretención: •

Autorretención con activación prioritaria

•

Autorretención con desactivación prioritaria

b) Complete el siguiente esquema eléctrico de tal modo que presionando el pulsador S2, se cancele fiablemente la autorretención (autorretención con desactivación prioritaria).

1

24 V

13 S1 14

A1 K1 A2 0V 11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

Autorretención con desactivación prioritaria

102

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 8 – Curvado de tubos de metal

5. Completar el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico del la máquina para curvar tubos –

Complete el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico de la máquina para curvar tubos. Complete el esquema de distribución agregando o completando los símbolos. Identifique todos los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones. Complete la tabla de elementos de conmutación.

1

24 V

A

3

2

A1

B

1M1

K1 A2 P

T 0V 11

0Z1

0V1

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

5 MPa (50 bar)

Esquemas hidráulico y eléctrico de la máquina para curvar tubos

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Fecha: ____________

103

Ejercicio 8 – Curvado de tubos de metal

6. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla la cantidad necesaria de componentes, la identificación de los componentes y su denominación.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

0V1

Válvula de cierre

4

—

Tubo flexible, 600 mm

2

—

Tubo flexible, 1.000 mm

2

—

Tubo flexible, 1.500 mm

2

—

Placa distribuidora cuádruple, con manómetro

1

—

Bomba hidráulica

Cantidad

Identificación

Denominación

2

S1, S2

Pulsador (contacto normalmente abierto)

1

—

Unidad de alimentación de corriente eléctrica, 24 V DC

Componentes hidráulicos

Componentes eléctricos

104

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 8 – Curvado de tubos de metal

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

Ajuste una presión de 6 MPa (60 bar) en la válvula limitadora de presión de la bomba antes de realizar el montaje del circuito.

•

Utilice el esquema de distribución.

•

Denomine los componentes.

•

Acoplamiento de tubos flexibles –

¡Nunca acoplar o desacoplar si la bomba está en funcionamiento o si el sistema está bajo presión! Los conexiones deben establecerse sin presión.

–

Colocar el acoplamiento tipo zócalo verticalmente sobre el empalme. Evite ladear el acoplamiento en relación con el empalme.

•

Selección y montaje de los tubos flexibles –

Seleccione la longitud de los tubos flexibles de tal manera que se disponga suficiente espacio para compensar modificaciones de la longitud que pueden originarse debido a la presión.

–

Evite esfuerzos mecánicos en los tubos flexibles.

–

No doble los tubos flexibles más del radio mínimo admisible de 51 mm.

–

Al efectuar el montaje, no provoque torsiones en los tubos flexibles.

–

Ponga cuidado en no doblar los tubos flexibles.

•

Marque las conexiones de los tubos flexibles en el esquema hidráulico.

•

Marque las conexiones de los cables en el esquema eléctrico.

8. Comprobación la configuración del sistema de control Cuando ponga en funcionamiento el sistema de control, observe los siguientes puntos: •

Verifique si todos los tubos están conectados y si todos los empalmes están fijamente montados.

•

Verifique si está montada correctamente la tapa protectora del cilindro.

•

Cierre completamente la válvula reguladora de 2 vías. A continuación, abra la válvula efectuando un medio giro.

•

Abra la válvula de cierre y active el modo de recirculación de la bomba.

•

Conecte la tensión de funcionamiento de 24 V DC.

•

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

•

Verifique la posición inicial del sistema de control. Para ello, recurra a la indicación del estado de los componentes.

•

Cierre lentamente la válvula de cierre, de modo obtenga una presión de recirculación de aproximadamente 1,5 MPa (15 bar). En caso de producirse fugas, conmute de inmediato nuevamente al modo de recirculación de la bomba.

•

Ejecute todas las operaciones y compruebe si hay fugas.

•

Cierre completamente la válvula de cierre y ajuste una presión límite de 5 MPa (50 bar) en la bomba hidráulica.

•

Ejecute varios ciclos completos de control.

•

Cerrando la válvula reguladora de 2 vías ajuste la velocidad de avance deseada del cilindro.

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Ejercicio 8 – Curvado de tubos de metal

Importante Antes de realizar el desmontaje del sistema de control, abra completamente la válvula reguladora de 2 vías.

9. Descripción el funcionamiento del sistema de control –

Describa detalladamente cada uno de los pasos.

Posición inicial

Paso 1-2 (avance)

Paso 2-3 (retroceso)

106

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 9: Montaje a presión de rodamientos de bolas Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

El estudiante conocerá circuitos de autorretención de diverso comportamiento.

•

El estudiante podrá explicar y realizar el montaje de circuitos eléctricos de autorretención con señal prioritaria de desconexión.

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un presostato electrónico.

•

El estudiante podrá configurar y realizar el montaje de sistemas de control en función de la presión. Descripción de la tarea a resolver

En la estación se colocan a presión cojinetes en la culata de un engranaje reductor. La presión necesaria para esta operación se controla mediante un presostato electrónico. Configure un sistema de control hidráulico para ejecutar esta terea. Esquema de situación

Máquina para colocar cojinetes a presión

Importante En este ejercicio no se tienen en cuenta los sistemas de protección que deben utilizarse en aplicaciones reales.

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107

Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

Descripción del proceso 1. En la zona de recogida de piezas se encuentra una culata y el rodamiento de bolas que deberá introducirse a presión. El cilindro con la herramienta de montaje a presión se encuentra en su posición final trasera. 2. Presionando brevemente el pulsador S1, el cilindro avanza para introducir el rodamiento a presión. 3. Al alcanzarse la presión de montaje de 3,8 MPa, el cilindro vuelve a retroceder a su posición inicial.

Condiciones generales •

La velocidad de la operación de montaje a presión deberá regularse en función de la carga.

•

La presión necesaria para esta operación se controla mediante un presostato electrónico.

•

Si se produce un corte de energía eléctrica en el circuito de control, el cilindro deberá retroceder hacia su posición inicial.

Tareas a resolver 1. Describa las funciones de conmutación del presostato electrónico y seleccione la función de conmutación necesaria para controlar la presión de montaje. 2. Seleccione la función de autorretención para controlar los movimientos de sistema de montaje. 3. Complete el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico del sistema de montaje a presión. 4. Complete la lista de componentes. 5. Efectúe el montaje del sistema de control. 6. Efectúe los ajustes necesarios en el presostato. 7. Compruebe la configuración del sistema de control. 8. Describa el funcionamiento del sistema de control.

Control visual En la hidráulica, realizar un control visual constante de los tubos flexibles y de los componentes es parte de la rutina de seguridad.

Medios auxiliares

108

•

Hojas de datos, instrucciones de utilización

•

Manual de estudio: Electrohidráulica

•

WBT (curso a través de la red): Electrohidráulica

•

Software de simulación FluidSIM® Hidráulica

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

1. Descripción y selección de las funciones de conmutación del presostato electrónico Información Funcionamiento de presostatos •

En el caso de presostatos mecánicos, la señal de salida se genera mediante el accionamiento mecánico de un contacto móvil.

•

En el caso de los presostatos electrónicos, la salida se activa electrónicamente. Sobre una membrana se montan sensores sensibles a la presión o a la fuerza. La señal emitida se evalúa por una unidad electrónica. Cuando la presión supera un valor determinado, conmuta la salida.

a) Indique el tipo y la cantidad de salida del presostato electrónico disponible.

b) Denomine y describa las funciones de conmutación del presostato.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

109

Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

c)

Complete el símbolo de un presostato según las normas ISO 1219-1 y EN 60617-7. Condiciones •

El presostato puede ajustarse electrónicamente,

•

tiene una conexión para la alimentación de tensión,

•

tiene una conexión para la masa,

•

cuenta con dos salidas conmutadas invertibles,

•

cuenta con una salida conmutada analógica y

•

dispone de un indicador digital de la presión medida.

p

p

RD (1) BK1 (4), BK2 (5), WH (2) BU (3)

Presostato electrónico Símbolo según ISO 1219-1

Símbolo según EN 60617-7

d) Complete los datos técnicos correspondientes al presostato electrónico. Consulte los datos necesarios en el manual de instrucciones del presostato. Sistema eléctrico Parámetros

Valor

Tensión de funcionamiento Ejecución de la salida conmutada Corriente de conmutación en la salida conmutada Función de la salida conmutada Conexión eléctrica Cable

110

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

Sistema hidráulico Parámetros

Valor

Presión de funcionamiento Fluido Temperatura del fluido Conexión hidráulica

Información Los detectores de posición electrónicos pueden ser de dos tipos diferentes según la polaridad de la señal de salida: •

PNP (sensor de conmutación a positivo) y

•

NPN (sensor de conmutación a negativo)

e) Explique el significado de PNP.

f)

El presostato está identificado con IP 67. Explique el significado de esa identificación.

g) Describa la función de conmutación utilizada para controlar la presión necesaria durante la operación de montaje.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

111

Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

2. Selección de la autorretención para controlar la operación de montaje a presión Información Existen dos tipos de autorretención: •

Autorretención con activación prioritaria

•

Autorretención con desactivación prioritaria

El comportamiento es diferente en estos dos circuitos de memorización de la señal: •

cuando se cumplen simultáneamente las condiciones de activación y desactivación

•

cuando se produce un corte de la alimentación de energía eléctrica o se rompe un cable

a) Complete los dos esquemas de circuitos eléctricos de tal modo que presionando el pulsador S2 se cancele fiablemente la autorretención.

24 V

1

24 V

1

13

13

S1

S1 14

14

A1

A1

K1

K1 A2

0V 11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

Esquema eléctrico Autorretención con desactivación prioritaria

112

Nombre: __________________________________

A2 0V 11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

Autorretención con activación prioritaria

Fecha: ____________

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Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

b) Analice qué comportamiento tienen los circuitos antes descritos en relación con la memorización de señales. Marque la respuesta correcta. Memorización de señales mediante una electroválvula biestable •

Señales de activación y desactivación simultáneas



No cambia la posición de la válvula



Activación de la válvula



La válvula conmuta a posición normal

•

Fallo de alimentación eléctrica



No cambia la posición de la válvula



Activación de la válvula



La válvula conmuta a posición normal

Memorización de señales mediante circuito de eléctrico de autorretención para controlar una electroválvula de reposición por muelle Autorretención con activación prioritaria •

Señales de activación y desactivación simultáneas



No cambia la posición de la válvula



Activación de la válvula



La válvula conmuta a posición normal

•

Fallo de alimentación eléctrica



No cambia la posición de la válvula



Activación de la válvula



La válvula conmuta a posición normal

Autorretención con desactivación prioritaria •

Señales de activación y desactivación simultáneas



No cambia la posición de la válvula



Activación de la válvula



La válvula conmuta a posición normal

•

Fallo de alimentación eléctrica



No cambia la posición de la válvula



Activación de la válvula



La válvula conmuta a posición normal

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

113

Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

c)

¿Qué tipo de autorretención deberá utilizarse en la máquina de montaje a presión? Explique su elección.

114

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

3. Completar el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico de la máquina de montaje a presión a) Complete el esquema de distribución hidráulico de la máquina de montaje a presión. Complete el esquema de distribución agregando o completando los símbolos. Identifique todos los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

B

A

A

B

P

T

B 0Z1

0V1

A

4 MPa (40 bar)

Esquema hidráulico de la máquina de montaje a presión

Importante Por razones de seguridad la presión ajustada en la válvula limitadora de energía hidráulica no deberá superar en más de 1 MPa (10 bar) la presión ajustada en el presostato.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

115

Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

b) Describa cuál es la función de la válvula antirretorno.

c)

Complete el esquema de distribución eléctrico de la máquina de montaje a presión. Complete el esquema de distribución agregando o completando los símbolos. Identifique todos los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones. Agregue los números de los circuitos y complete las tablas de elementos de conmutación.

24 V

13 S1 14

A1

A1 K1

K2 A2

0V 11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

A2

11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

Esquema eléctrico de la máquina de montaje a presión

116

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

4. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla la cantidad necesaria de componentes, la identificación de los componentes y su denominación.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

0V1

Válvula de cierre

2

—

Tubo flexible, 600 mm

2

—

Tubo flexible, 1.000 mm

2

—

Tubo flexible, 1.500 mm

2

—

Placa distribuidora cuádruple, con manómetro

1

—

Bomba hidráulica

Cantidad

Identificación

Denominación

1

—

Unidad de alimentación de corriente eléctrica, 24 V DC

Componentes hidráulicos

Componentes eléctricos

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

117

Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

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

Ajuste una presión de 6 MPa (60 bar) en la válvula limitadora de presión de la bomba antes de realizar el montaje del circuito.

•

Para solucionar esta tarea, efectúe el montaje del cilindro en posición vertical en el lado estrecho de la columna perfilada. A continuación monte la tapa.

•

Utilice el esquema de distribución.

•

Denomine los componentes.

•

Acoplamiento de tubos flexibles –

¡Nunca acoplar o desacoplar si la bomba está en funcionamiento o si el sistema está bajo presión!

–

Colocar el acoplamiento tipo zócalo verticalmente sobre el empalme.

Los conexiones deben establecerse sin presión. Evite ladear el acoplamiento en relación con el empalme. •

Selección y montaje de los tubos flexibles –

Seleccione la longitud de los tubos flexibles de tal manera que se disponga suficiente espacio para compensar modificaciones de la longitud que pueden originarse debido a la presión.

–

Evite esfuerzos mecánicos en los tubos flexibles.

–

No doble los tubos flexibles más del radio mínimo admisible de 51 mm.

–

Al efectuar el montaje, no provoque torsiones en los tubos flexibles.

–

Ponga cuidado en no doblar los tubos flexibles.

•

Marque las conexiones de los tubos flexibles en el esquema hidráulico.

•

Marque las conexiones de los cables en el esquema eléctrico.

6. Ajuste del presostato La operación de montaje a presión concluye cuando la presión del émbolo alcanza 3,8 MPa. Cuando se alcanza esa presión, el presostato deberá emitir una señal 1. Si la presión cae por debajo de 3,8 MPA, el presostato deberá emitir una señal 0.

118

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

a) En la salida conmutada 1 (SP1) del presostato ajuste la función de punto de conmutación (SP). Elija la función de contacto normalmente abierto (ON) para la salida conmutada 1 (SP1). El comportamiento de la función de conmutación se modifica en el menú de ajustes básicos. Describa su forma de proceder para resolver esta tarea. Las informaciones necesarias constan en el manual de instrucciones del presostato.

b) Ajuste MPa como indicación de presión. El ajuste del margen de indicación también se puede modificar en los ajustes básicos del menú. Describa su forma de proceder para resolver esta tarea.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

119

Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

c)

Ajuste una presión de 3,8 bar en el presostato. Asegúrese que la histéresis de la salida conmutada 1 (SP1) sea de una presión baja (por ejemplo, de 0,2 MPa). El ajuste de los valores de presión se lleva a cabo en el modo de indicación, lo que significa que no es necesario realizar este ajuste en el menú de ajustes básicos. Describa su forma de proceder para resolver esta tarea.

Importante Si al efectuar los ajustes aparece LOC, significa que la programación está bloqueada. Solución Activar la función FREE para poder realizar la programación.

120

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

7. Comprobación la configuración del sistema de control Cuando ponga en funcionamiento el sistema de control, observe los siguientes puntos: •

Verifique si todos los tubos están conectados y si todos los empalmes están fijamente montados.

•

Verifique si está montada correctamente la tapa protectora del cilindro.

•

Cierre completamente la válvula reguladora. A continuación, abra la válvula efectuando un medio giro.

•

Abra la válvula de cierre y active el modo de recirculación de la bomba.

•

Conecte la tensión de funcionamiento de 24 V DC.

•

Efectúe los ajustes necesarios en el presostato. El punto de conmutación de la salida 1 (SP1) debe obligatoriamente ser de 3,8 MPa (38 bar).

• •

Ponga en marcha la bomba hidráulica. Verifique la posición inicial del sistema de control. Para ello, recurra a la indicación del estado de los componentes.

•

Verifique el funcionamiento del presostato. Para hacerlo, cierre lentamente la válvula de cierre, de modo obtenga una presión de recirculación de aproximadamente 4 MPa (40 bar). En caso de producirse fugas, conmute de inmediato nuevamente al modo de recirculación de la bomba. Observe el comportamiento del presostato mientras aumenta lentamente la presión de recirculación.

•

Ejecute todas las operaciones y compruebe si hay fugas.

•

Cierre completamente la válvula de cierre y ajuste una presión límite de 4 MPa (40 bar) en la bomba hidráulica. Por razones de seguridad, la presión ajustada en la válvula limitadora de energía hidráulica no deberá superar en más de 1 MPa la presión ajustada en el presostato.

•

Ejecute varios ciclos completos de control.

•

Cerrando la válvula estranguladora ajuste la velocidad deseada del avance del cilindro.

a) Describa el funcionamiento del sistema de control consultando la presión delante de la válvula reguladora.

b) Describa el comportamiento del sistema de control si se ladea una pieza durante la operación de montaje.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

121

Ejercicio 9 – Montaje a presión de rodamientos de bolas

Indicaciones Antes de realizar el desmontaje del sistema de control, abra completamente la válvula estranguladora. Al desmontar la válvula de antirretorno, desacople primer el lado de la válvula y, a continuación, el lado del tubo flexible.

8. Descripción el funcionamiento del sistema de control –

Describa detalladamente cada uno de los pasos.

Posición inicial

Paso 1-2 (avance)

Paso 2-3 (retroceso)

122

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 10: Achaflanar de piezas Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

El estudiante podrá utilizar detectores de posición para controlar las posiciones finales.

•

El estudiante podrá configurar circuitos de circulación y efectuar el montaje correspondiente.

Descripción de la tarea a resolver En una máquina se sujetan las piezas para achaflanar sus cantos. Utilizando herramientas de corte de mejor calidad, es posible aumentar la velocidad de la operación de achaflanado de piezas de determinados materiales. Configure un sistema de control hidráulico que permita aumentar la velocidad del avance de la herramienta de corte. El corte únicamente se realiza en avance.

Esquema de situación

Máquina para achaflanar piezas

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123

Ejercicio 10 – Achaflanar de piezas

Descripción del proceso 1. La pieza se coloca y fija a mano. 2. Presionando brevemente el pulsador S1, se inicia la operación de mecanizado. El cilindro provisto de la herramienta de corte avanza y achaflana los cantos de las piezas. 3. Cuando el cilindro alcanza su posición final delantera, vuelve a retroceder.

Condiciones generales •

Con el fin de realizar las pruebas, deberá poder reducirse el caudal de la bomba mediante una válvula reguladora de 2 vías.

•

La velocidad del cilindro deberá poder aumentarse mediante un circuito de derivación.

•

Este circuito se conecta cuando es necesario. El circuito de desviación se activa con el pulsador S2. Únicamente si se presiona el pulsador S2 se activa el circuito de derivación.

•

La carrera de trabajo se ajusta indistintamente mediante detectores de posición.

•

Si se produce un corte de energía eléctrica en el circuito de control, el cilindro deberá concluir su movimiento.

Tareas a resolver 1. Describa el funcionamiento de un circuito de derivación. 2. Seleccione el circuito apropiado para la máquina achaflanadora. 3. Complete el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico de la máquina achaflanadora. 4. Complete la lista de componentes. 5. Efectúe el montaje del sistema de control. 6. Compruebe la configuración del sistema de control. 7. Describa el funcionamiento del sistema de control.

Control visual En la hidráulica, realizar un control visual constante de los tubos flexibles y de los componentes es parte de la rutina de seguridad.

Medios auxiliares

124

•

Hojas de datos, instrucciones de utilización

•

Manual de estudio: Electrohidráulica

•

WBT (curso a través de la red): Electrohidráulica

•

Software de simulación FluidSIM® Hidráulica

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 10 – Achaflanar de piezas

1. Explicación del funcionamiento de circuitos de derivación Los circuitos de derivación se utilizan para aumentar la velocidad de los movimientos de un cilindro. a) Describa de qué modo se aumenta la velocidad de los movimientos de un cilindro mediante un circuito de derivación.

b) Complete el esquema hidráulico de tal manera que se obtenga un circuito de derivación para acelerar el movimiento de avance del cilindro.

1A1

1V1

A

1M1 P

T

Circuito derivado

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

125

Ejercicio 10 – Achaflanar de piezas

c)

¿Qué condiciones debe cumplir un cilindro para que pueda utilizarse en un circuito derivado?

d) ¿Qué cilindro debe utilizarse para que con un circuito derivado la velocidad de avance sea igual a la velocidad de retroceso?

126

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 10 – Achaflanar de piezas

2. Selección de un circuito derivado para la máquina de achaflanado de piezas El sistema de control de la máquina para achaflanar piezas deberá permitir activar el circuito de derivación en presencia de determinado tipo de piezas a mecanizar. a) Analice los efectos de los circuitos de derivación mostrados a continuación. Describa lo siguiente: •

El comportamiento del cilindro estando las válvulas en posición normal

•

El estado de conmutación de las válvulas con el circuito de derivación activado y desactivado

•

El estado de conmutación de las válvulas durante el movimiento de retroceso del cilindro

Variante 1 de circuito derivado 1A1

1Z1

1Z2

1V2

A

1M2 P

1V1

A

B

P

T

T

1M1

Comportamiento del cilindro estando las válvulas 1V1 y 1V2 en posición normal

Posición normal de la válvula 1V2

Avance con circuito de derivación activo

Avance sin circuito de derivación activo

Retroceso

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

127

Ejercicio 10 – Achaflanar de piezas

Variante 2 de circuito derivado 1A1

1Z1

1Z2

1V2

A

1M2 P

1V1

A

B

P

T

T

1M1

Comportamiento del cilindro estando las válvulas 1V1 y 1V2 en posición normal

Posición normal de la válvula 1V2

Avance con circuito de derivación activo

Avance sin circuito de derivación activo

Retroceso

b) Seleccione el circuito apropiado para la máquina achaflanadora. Explique su elección.

128

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 10 – Achaflanar de piezas

3. Completar el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico de la máquina achaflanadora a) Complete el esquema de distribución hidráulico de la máquina achaflanadora. Complete el esquema de distribución agregando los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones. Utilice únicamente los componentes incluidos en el equipo didáctico TP 601.

1V1

B

A 0Z1

0V1

6 MPa (60 bar)

Esquema hidráulico de la máquina achaflanadora

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

129

Ejercicio 10 – Achaflanar de piezas

Importante El equipo didáctico no incluye una electroválvula de 3/2 vías. Al montar el sistema según el esquema, utilice una electroválvula de 4/2 vías. Las conexiones de la electroválvula de 4/2 vías que no se utilizan deberán cerrarse mediante tapas autosellantes. No es necesario utilizar tapones ciegos para cerrarlas. Según el esquema, no se utiliza la derivación de la válvula reguladora de 2 vías.

b) Complete el esquema de distribución eléctrico de la máquina achaflanadora. Complete el esquema de distribución agregando los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones. Agregue los números de los circuitos y complete las tablas de elementos de conmutación.

24 V

13

S1

A1

K3

A2

0V

14

A1

A1

K2

K1

14

13

S2

A1

K5

K4 A2

A2

A2

A2

11

12 14

11

12 14

11

12 14

11

12 14

11

12 14

21

22 24

21

22 24

21

22 24

21

22 24

21

22 24

31

32 34

31

32 34

31

32 34

31

32 34

31

32 34

41

42 44

41

42 44

41

42 44

41

42 44

41

42 44

1A1+

Esquema eléctrico de la máquina achaflanadora

130

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 551151

Ejercicio 10 – Achaflanar de piezas

4. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla la cantidad necesaria de componentes, la identificación de los componentes y su denominación.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

0V1

Válvula de cierre

6

—

Tubo flexible, 600 mm

2

—

Tubo flexible, 1.000 mm

2

—

Tubo flexible, 1.500 mm

2

—

Placa distribuidora cuádruple, con manómetro

1

—

Bomba hidráulica

Cantidad

Identificación

Denominación

1

—

Unidad de alimentación de corriente eléctrica, 24 V DC

Componentes hidráulicos

Componentes eléctricos

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

131

Ejercicio 10 – Achaflanar de piezas

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

Ajuste una presión de 6 MPa (60 bar) en la válvula limitadora de presión de la bomba antes de realizar el montaje del circuito.

•

Utilice el esquema de distribución.

•

Denomine los componentes.

•

Acoplamiento de tubos flexibles –

¡Nunca acoplar o desacoplar si la bomba está en funcionamiento o si el sistema está bajo presión! Los conexiones deben establecerse sin presión.

–

Colocar el acoplamiento tipo zócalo verticalmente sobre el empalme. Evite ladear el acoplamiento en relación con el empalme.

•

Selección y montaje de los tubos flexibles –

Seleccione la longitud de los tubos flexibles de tal manera que se disponga suficiente espacio para compensar modificaciones de la longitud que pueden originarse debido a la presión.

–

Evite esfuerzos mecánicos en los tubos flexibles.

–

No doble los tubos flexibles más del radio mínimo admisible de 51 mm.

–

Al efectuar el montaje, no provoque torsiones en los tubos flexibles.

–

Ponga cuidado en no doblar los tubos flexibles.

•

Marque las conexiones de los tubos flexibles en el esquema hidráulico.

•

Marque las conexiones de los cables en el esquema eléctrico.

6. Comprobación la configuración del sistema de control Cuando ponga en funcionamiento el sistema de control, observe los siguientes puntos: •

Verifique si todos los tubos están conectados y si todos los empalmes están fijamente montados.

•

Verifique si está montada correctamente la tapa protectora del cilindro.

•

Cierre completamente la válvula reguladora de 2 vías. A continuación, abra la válvula efectuando un medio giro.

•

Abra la válvula de cierre y active el modo de recirculación de la bomba.

•

Conecte la tensión de funcionamiento de 24 V DC.

•

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

•

Verifique la posición inicial del sistema de control. Para ello, recurra a la indicación del estado de los componentes.

•

Cierre lentamente la válvula de cierre, de modo obtenga una presión de recirculación de aproximadamente 1,5 MPa (15 bar). En caso de producirse fugas, conmute de inmediato nuevamente al modo de recirculación de la bomba.

•

Ejecute todas las operaciones y compruebe si hay fugas.

•

Cierre completamente la válvula de cierre y ajuste una presión límite de 6 MPa (60 bar) en la bomba hidráulica.

•

Ejecute varios ciclos completos de control.

•

Compruebe el funcionamiento del sistema de control. Cuando el cilindro avance, conecte el circuito derivado y, a continuación, vuelva a desconectarlo.

•

Cerrando la válvula reguladora de 2 vías ajuste las velocidades de avance y retroceso deseadas del cilindro.

132

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 10 – Achaflanar de piezas

Indicaciones •

Antes de realizar el desmontaje del sistema de control, abra completamente la válvula reguladora de 2 vías.

•

Al desmontar el distribuidor en T, primero desacople las dos boquillas y, a continuación, el cuerpo del distribuidor en T.

7. Descripción el funcionamiento del sistema de control –

Describa detalladamente cada uno de los pasos.

Posición inicial

Paso 1-2 (avance)

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

133

Ejercicio 10 – Achaflanar de piezas

Paso 2-3 (retroceso)

134

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 11: Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

El estudiante podrá configurar y realizar el montaje de esquemas para cargas con fuerza de tracción.

•

El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de diversas electroválvulas de 4/3 vías.

•

El estudiante podrá bloquear eléctrica y mecánicamente las señales de un sistema de control mediante relés.

Descripción de la tarea a resolver El horno se utiliza para templar piezas de hierro. Para abrir y cerrar la puerta del horno deberá utilizarse un sistema de control electrohidráulico. Los pulsadores utilizados para abrir y para cerrar la puerta deberán bloquearse recíprocamente para que no sea posible activar ambos a la vez. Diseñe el sistema de control para la puerta del horno.

Esquema de situación

Horno de templado

Importante En este ejercicio no se tienen en cuenta los sistemas de protección que deben utilizarse en aplicaciones reales.

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135

Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

Descripción del proceso 1. La puerta se abre mientras se mantiene presionado el pulsador S1. 2. La puerta se cierra mientras se mantiene presionado el pulsador S2.

Condiciones generales •

Deberá poderse regular la velocidad de la operación de cierre de la puerta.

•

La puerta deberá poderse detener en cualquier posición utilizando los pulsadores S1 y S2.

•

El bloqueo recíproco de los pulsadores S1 y S2 para evitar su activación simultánea deberá conseguirse mediante un circuito de bloqueo combinado con contactos en los pulsadores y contactos en los relés.

Tareas a resolver 1. Describa la construcción y el funcionamiento de una electroválvula de 4/3 vías. 2. Explique la influencia que tiene la posición central de una electroválvula de 4/3 vías en el comportamiento del cilindro. 3. Seleccione una electroválvula de 4/3 vías apropiada para controlar los movimientos de la puerta del horno. 4. Describa el circuito de bloqueo combinado que incluye los contactos de los pulsadores y los contactos de los relés. 5. Complete el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico de la puerta del horno. 6. Complete la lista de componentes. 7. Efectúe el montaje del sistema de control. 8. Compruebe la configuración del sistema de control. 9. Describa el funcionamiento del sistema de control.

Control visual En la hidráulica, realizar un control visual constante de los tubos flexibles y de los componentes es parte de la rutina de seguridad.

Medios auxiliares

136

•

Hojas de datos, instrucciones de utilización

•

Manual de estudio: Electrohidráulica

•

WBT (curso a través de la red): Electrohidráulica

•

Software de simulación FluidSIM® Hidráulica

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

1. Descripción de la construcción y funcionamiento de una electroválvula de 4/3 vías Las válvulas distribuidoras con tres posiciones de conmutación permiten controlar los movimientos de avance y de retroceso de un cilindro y, además, permiten detenerlo en una posición indistinta. a) Describa el funcionamiento de la válvula de vías que se muestra en el símbolo. A

B

P

T

M2

M1

Electroválvula de 4/3 vías: símbolo

b) Describa los tres estados de conmutación de la electroválvula de 4/3 vías que aparece en la imagen.

Electroválvula de 4/3 vías: dibujo en sección

Posición normal

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

137

Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

Tensión en la bobina M1

Tensión en la bobina M2

2. Explicación de la influencia que tiene la posición central en el comportamiento del cilindro –

Explique el comportamiento del cilindro cuando la electroválvula se encuentra en posición central. Analice los tres circuitos.

Electroválvula de 4/3 vías, centro cerrado

138

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 551151

Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

Electroválvula de 4/3 vías, centro en posición de recirculación

Electroválvula de 4/3 vías, centro sin carga

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

139

Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

3. Selección de una electroválvula de 4/3 vías apropiada para controlar los movimientos de la puerta del horno Debe ser posible detener la puerta en cualquier posición. Es necesario utilizar una electroválvula de 4/3 vías para controlar los movimientos de la puerta. Podrá escogerse entre las electroválvulas de 4/3 vías indicadas a continuación. –

140

Marque las electroválvulas que se utilizarán para controlar la puerta del horno. Explique su elección.



Electroválvula de 4/3 vías, centro sin carga



Electroválvula de 4/3 vías, centro cerrado



Electroválvula de 4/3 vías, centro en posición de recirculación

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

4. Descripción del circuito combinado de bloqueo Normalmente los relés están conectados a pulsadores

2

1

24 V

eléctricos. 13 S1

13 S2

14

14

A1

A1

K1

K2 A2

A2

0V

Esquema eléctrico con dos pulsadores de control

a) Describa la función que tiene el circuito de bloqueo.

b) Existen diversas formas de obtener el bloqueo recíproco. Complete el esquema de distribución con función de bloqueo incluyendo los relés necesarios. 1

24 V

24 V

2 13

1

2 13

21 S1

S1 14

22

21

13

22

14

13 S2

14

14

S2

A1 K1

A1

A1 K1

K2 A2

0V

Bloqueo con contactos de pulsadores

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A2

A2

A1 K2 A2

0V

Bloqueo con contactos de relés

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

141

Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

c)

Si la función de bloqueo debe ser fiable aunque se produzcan fallos mecánicos o eléctricos, debe utilizarse un bloqueo combinado con pulsadores y relés. Complete el esquema de distribución del circuito de bloqueo recíproco.

24 V

0V

Circuito de bloqueo con pulsadores y relés

142

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 551151

Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

5. Completar el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico de la puerta del horno La puerta del horno es una carga que aplica fuerza de tracción en el cilindro. a) Describa el comportamiento del cilindro sin función de contrafuerza.

b) Seleccione la válvula más apropiada para obtener una contrafuerza. Explique su elección. 

Regulador de caudal (válvula de estrangulación y antirretorno)



Válvula limitadora de presión



Válvula antirretorno con muelle

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

143

Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

c)

Complete el esquema de distribución hidráulico de la puerta del horno. Complete el esquema de distribución agregando los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones. Utilice únicamente los componentes incluidos en el equipo didáctico TP 601.

1A1 1Z2

1Z1

m

0Z1

0V1

5 MPa (50 bar)

Esquema hidráulico de la puerta del horno

144

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 551151

Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

d) Complete el esquema de distribución eléctrico de la puerta del horno. Complete el esquema de distribución agregando los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones. Complete las tablas de elementos de conmutación.

1

24 V

2

A1 K1

0V 11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

4

A1 1M1

K2 A2

S1: Abrir

3

1M2

A2

11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

1A1–

1A1+

S2: Cerrar

Esquema eléctrico de la puerta del horno

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

145

Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

6. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla la cantidad necesaria de componentes, la identificación de los componentes y su denominación.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

0V1

Válvula de cierre

4

—

Tubo flexible, 600 mm

4

—

Tubo flexible, 1.500 mm

2

—

Placa distribuidora cuádruple, con manómetro

1

—

Bomba hidráulica

Cantidad

Identificación

Denominación

1

—

Unidad de alimentación de corriente eléctrica, 24 V DC

Componentes hidráulicos

Componentes eléctricos

146

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 551151

Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

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

Ajuste una presión de 6 MPa (60 bar) en la válvula limitadora de presión de la bomba antes de realizar el montaje del circuito.

•

Para solucionar esta tarea, efectúe el montaje del cilindro en posición vertical en el lado ancho de la columna perfilada. A continuación, cuelgue un peso del cilindro. Recubra el peso con una tapa apropiada.

•

Ajuste una presión de 1,4 MPa (14 bar) en la válvula limitadora de presión (tarea de contrapresión) antes de realizar su montaje en el circuito.

•

Utilice el esquema de distribución.

•

Denomine los componentes.

•

Acoplamiento de tubos flexibles –

¡Nunca acoplar o desacoplar si la bomba está en funcionamiento o si el sistema está bajo presión! Los conexiones deben establecerse sin presión.

–

Colocar el acoplamiento tipo zócalo verticalmente sobre el empalme. Evite ladear el acoplamiento en relación con el empalme.

–

Si no es posible conectar el tubo flexible en una de las conexiones de la electroválvula de 4/3 vías (centro cerrado), se debe a que el líquido está aprisionado entre la boquilla y el émbolo. En este caso, active la válvula para que pueda salir el líquido a presión. A continuación conecte los tubos flexibles a las conexiones correspondientes.

•

Selección y montaje de los tubos flexibles –

Seleccione la longitud de los tubos flexibles de tal manera que se disponga suficiente espacio para

–

Evite esfuerzos mecánicos en los tubos flexibles.

–

No doble los tubos flexibles más del radio mínimo admisible de 51 mm.

–

Al efectuar el montaje, no provoque torsiones en los tubos flexibles.

compensar modificaciones de la longitud que pueden originarse debido a la presión.

–

Ponga cuidado en no doblar los tubos flexibles. Utilizando distribuidores en T en la entrada y en la salida dl cilindro, se evita que se doblen los tubos flexibles.

•

Marque las conexiones de los tubos flexibles en el esquema hidráulico.

•

Marque las conexiones de los cables en el esquema eléctrico.

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Fecha: ____________

147

Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

8. Comprobación la configuración del sistema de control Cuando ponga en funcionamiento el sistema de control, observe los siguientes puntos: •

Verifique si todos los tubos están conectados y si todos los empalmes están fijamente montados.

•

Verifique si está montada correctamente la tapa protectora del cilindro.

•

Cierre completamente la válvula reguladora. A continuación, abra la válvula efectuando un medio giro.

•

Abra la válvula de cierre y active el modo de recirculación de la bomba.

•

Conecte la tensión de funcionamiento de 24 V DC.

•

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

•

Verifique la posición inicial del sistema de control. Para ello, recurra a la indicación del estado de los componentes.

•

Cierre lentamente la válvula de cierre, de modo obtenga una presión de recirculación de aproximadamente 2,5 MPa (25 bar). En caso de producirse fugas, conmute de inmediato nuevamente al modo de recirculación de la bomba.

• •

Ejecute todas las operaciones y compruebe si hay fugas. Cierre completamente la válvula de cierre y ajuste una presión límite de 5 MPa (50 bar) en la bomba hidráulica.

•

Ejecute varios ciclos completos de control.

•

Cuando el cilindro avanza, compruebe el ajuste de la válvula limitadora de presión (tarea de

•

Compruebe el bloqueo de los pulsadores S1 y S2.

•

Cerrando la válvula estranguladora ajuste la velocidad deseada del avance del cilindro.

contrapresión). En caso necesario, corrija el valor ajustado.

Importante •

Antes de realizar el desmontaje del sistema de control, abra completamente la válvula estranguladora.

•

Antes de realizar el desmontaje del sistema, abra completamente la válvula limitadora de presión (tarea de contrapresión).

•

Al desmontar el distribuidor en T, primero desacople las dos boquillas y, a continuación, el cuerpo del distribuidor en T.

148

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Fecha: ____________

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Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

9. Descripción el funcionamiento del sistema de control –

Describa detalladamente cada uno de los pasos.

Posición inicial

Paso 1-2 (abrir)

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Fecha: ____________

149

Ejercicio 11 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A

Paso 2-3 (cerrar)

150

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 12: Embutición profunda de chapas Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

El estudiante podrá configurar y realizar el montaje de un sistema de control de dos niveles de presión.

•

El estudiante conocerá diversos tipos de control de posiciones finales de un cilindro y podrá seleccionar el tipo de control apropiado en cada caso.

Descripción de la tarea a resolver En una prensa hidráulica se realiza la embutición profunda de piezas de chapa. En una primera fase se moldean las chapas aplicando poca presión. A continuación se aplica más presión para terminar de moldear las chapas. Diseñe el sistema de control de la prensa.

Esquema de situación

Prensa para embutición profunda de chapas

Importante En este ejercicio no se tienen en cuenta los sistemas de protección que deben utilizarse en aplicaciones reales.

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151

Ejercicio 12 – Embutición profunda de chapas

Descripción del proceso 1. Alimentación de una pieza a la prensa. La herramienta de la prensa se encuentra en su posición superior. 2. Presionando brevemente el pulsador S1, se inicia la operación de prensado. 3. En una primera fase se moldean lentamente las chapas aplicando una presión de 2 MPa. 4. Después de una carrera de deformación de aproximadamente 100 mm, se aplica la mayor presión de 4 MPa. 5. Una vez que se alcanza la presión previamente ajustada, la herramienta de la prensa retrocede a su posición superior. 6. A continuación se retira la pieza de la prensa. Condiciones generales •

Con el fin de realizar las pruebas, deberá poder reducirse el caudal de la bomba mediante una válvula reguladora de 2 vías.

•

La detección de la posición apropiada para cambiar el nivel de presión está a cargo de un detector apropiado.

•

El final de la operación de prensado se controla mediante un presostato. En el presostato se ajsuta una presión de 3,5 MPa.

•

Si se produce un corte de energía eléctrica en el circuito de control, la herramienta de la prensa deberá retroceder hacia su posición inicial superior.

•

El transporte de las piezas no es parte del sistema de control de la prensa. Tareas a resolver

1. Describa el funcionamiento de un sistema de control con dos niveles de presión. 2. Seleccione un detector apropiado para conmutar entre los dos niveles de presión. 3. Complete el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico de la prensa. 4. Complete la lista de componentes. 5. Efectúe el montaje del sistema de control. 6. Compruebe la configuración del sistema de control. 7. Describa el funcionamiento del sistema de control.

Control visual En la hidráulica, realizar un control visual constante de los tubos flexibles y de los componentes es parte de la rutina de seguridad.

Medios auxiliares

152

•

Hojas de datos, instrucciones de utilización

•

Manual de estudio: Electrohidráulica

•

WBT (curso a través de la red): Electrohidráulica

•

Software de simulación FluidSIM® Hidráulica

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Ejercicio 12 – Embutición profunda de chapas

1. Descripción de un sistema de control con dos niveles de presión En el esquema se muestra un ejemplo de selección de dos niveles de presión cuando avanza el vástago de un cilindro.

1A1

1V3

A

B

P

T

1M2

1M3 1Z1

1V2

P

1M1 A 1V1 1.5 MPa (15 bar) 4.5 MPa (45 bar)

P

T

Control con dos niveles de presión

a) Denomine los componentes más importantes, necesarios para obtener el sistema de control con dos niveles de presión, tal como aparece en el esquema.

b) Describa el sistema de control de niveles de presión. Utilice para ello la tabla de secuencias. Nivel de presión

Bobina 1M1

Comentario

1,5 MPa

4,5 MPa

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153

Ejercicio 12 – Embutición profunda de chapas

2. Selección un detector apropiado para conmutar entre los dos niveles de presión Los detectores de posiciones finales y los detectores de posiciones intermedias son emisores de señales. Estos detectores tienen la función de captar informaciones y de transmitir esas señales a las unidades de procesamiento. a) Identifique y denomine los emisores de señales de los esquemas. RD (1)

1

BK (4)

2

1 4

BU (3)

3

4

1

4 3

4

1 3

b) Describa el funcionamiento del detector electrónico. El detector electrónico es un detector magnetorresistivo.

154

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Ejercicio 12 – Embutición profunda de chapas

c)

Describa la construcción y el funcionamiento de los detectores representados en los siguientes símbolos. RD (1) BK (4) BU (3)

RD (1) BK (4) BU (3)

d) Seleccione un detector apropiado para conmutar entre los dos niveles de presión. Explique su elección. Requisitos •

El detector deberá emitir una señal de salida eléctrica.

•

La posición del vástago deberá detectarse sin contacto mecánico.

•

El detector deberá funcionar sin contacto.

•

El detector de proximidad deberá ser insensible al polvo y a las vibraciones.

•

El detector deberá reaccionar en presencia de un campo magnético.



Detector inductivo



Detector mecánico



Detector electrónico

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Fecha: ____________

155

Ejercicio 12 – Embutición profunda de chapas

3. Completar el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico de la prensa a) Seleccione las válvulas distribuidoras necesarias para controlar la prensa y para conmutar entre los dos niveles de presión. Explique su elección. Válvulas disponibles:

A

B

P

T

M1

A

B

P

T

M1

M2

A

B

P

T

M2

M1

Control del sentido de movimiento del cilindro de la prensa

Conmutación entre los dos niveles de presión

156

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Ejercicio 12 – Embutición profunda de chapas

b) Complete el esquema de distribución hidráulico del cilindro de la prensa. Complete el esquema de distribución agregando los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones. 1A1

1Z2

1Z1

B

A

B

0Z1

A 0V1

4 MPa (40 bar)

Esquema hidráulico del cilindro de la prensa

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157

Ejercicio 12 – Embutición profunda de chapas

c)

Complete el esquema de distribución eléctrico del cilindro de la prensa. Complete el esquema de distribución agregando o completando los símbolos. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones. Agregue los números de los circuitos y complete las tablas de elementos de conmutación.

1

24 V 1B1 p

2

RD (1) BK1 (4), SP1 BK2 (5) U

WH (2)

13 S1 14

BU (3)

A1 K1

K4

A2

0V 11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

A1

A1 K3

A2

A2

11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

A1 K5

11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

A2

11

12 14

31

22 24 32 34

41

42 44

21

Relé K4:

Relé K5:

Condición Carrera total (presión máxima)

Condición Carrera parcial (presión menor)

1A1+

Esquema eléctrico del cilindro de la prensa

158

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Ejercicio 12 – Embutición profunda de chapas

4. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla la cantidad necesaria de componentes, la identificación de los componentes y su denominación.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

0V1

Válvula de cierre

6

—

Tubo flexible, 600 mm

4

—

Tubo flexible, 1.500 mm

2

—

Placa distribuidora cuádruple, con manómetro

1

—

Bomba hidráulica

Cantidad

Identificación

Denominación

1

—

Unidad de alimentación de corriente eléctrica, 24 V DC

Componentes hidráulicos

Componentes eléctricos

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Fecha: ____________

159

Ejercicio 12 – Embutición profunda de chapas

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

Ajuste una presión de 6 MPa (60 bar) en la válvula limitadora de presión de la bomba antes de realizar el montaje del circuito.

•

Para solucionar esta tarea, efectúe el montaje del cilindro y de sus respectivos detectores electrónicos en posición vertical en el lado ancho de la columna perfilada. Desplace el detector electrónico 1B2 hacia la posición prevista. A continuación monte la tapa de protección correspondiente.

•

Ajuste una presión de 2 MPa (20 bar) en la válvula limitadora de presión para el nivel bajo de presión antes de realizar su montaje en el circuito.

•

Utilice el esquema de distribución.

•

Denomine los componentes.

•

Acoplamiento de tubos flexibles –

¡Nunca acoplar o desacoplar si la bomba está en funcionamiento o si el sistema está bajo presión! Los conexiones deben establecerse sin presión.

–

Colocar el acoplamiento tipo zócalo verticalmente sobre el empalme. Evite ladear el acoplamiento en relación con el empalme.

–

Si no es posible conectar el tubo flexible en una de las conexiones de la electroválvula de 4/3 vías (centro cerrado), se debe a que el líquido está aprisionado entre la boquilla y el émbolo. En este caso, active la válvula para que pueda salir el líquido a presión. A continuación conecte los tubos flexibles a las conexiones correspondientes.

•

Selección y montaje de los tubos flexibles –

Seleccione la longitud de los tubos flexibles de tal manera que se disponga suficiente espacio para compensar modificaciones de la longitud que pueden originarse debido a la presión.

–

Evite esfuerzos mecánicos en los tubos flexibles.

–

No doble los tubos flexibles más del radio mínimo admisible de 51 mm.

–

Al efectuar el montaje, no provoque torsiones en los tubos flexibles.

–

Ponga cuidado en no doblar los tubos flexibles.

•

Marque las conexiones de los tubos flexibles en el esquema hidráulico.

•

Marque las conexiones de los cables en el esquema eléctrico.

6. Comprobación la configuración del sistema de control Cuando ponga en funcionamiento el sistema de control, observe los siguientes puntos: •

Verifique si todos los tubos están conectados y si todos los empalmes están fijamente montados.

•

Verifique si está montada correctamente la tapa protectora del cilindro.

•

Cierre completamente la válvula reguladora de 2 vías. A continuación, abra la válvula efectuando un medio giro.

160

•

Abra la válvula de cierre y active el modo de recirculación de la bomba.

•

Conecte la tensión de funcionamiento de 24 V DC.

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Ejercicio 12 – Embutición profunda de chapas

•

Efectúe los ajustes necesarios en el presostato. El punto de conmutación de la salida 1 (SP1) debe obligatoriamente ser de 3,5 MPa (35 bar).

•

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

•

Verifique la posición inicial del sistema de control. Para ello, recurra a la indicación del estado de los componentes.

•

Cierre lentamente la válvula de cierre, de modo obtenga una presión de recirculación de aproximadamente 4 MPa (40 bar). En caso de producirse fugas, conmute de inmediato nuevamente al modo de recirculación de la bomba.

•

Ejecute todas las operaciones y compruebe si hay fugas.

•

Cierre completamente la válvula de cierre y ajuste una presión límite de 4 MPa (40 bar) en la bomba

•

Ejecute varios ciclos completos de control.

•

Cuando el cilindro avanza, compruebe el ajuste de la válvula limitadora de presión para el nivel bajo de

hidráulica.

presión. En caso necesario, corrija el valor ajustado. •

La válvula reguladora de caudal de 2 vías regula la presión pueda en el lado del émbolo del cilindro y, por lo tanto, determina el momento en que conmuta de presostato.

Importante •

Antes de realizar el desmontaje del sistema, abra completamente la válvula reguladora de 2 vías.

•

Antes de realizar el desmontaje del sistema, abra completamente la válvula limitadora de presión para el nivel bajo de presión.

•

Al desmontar el distribuidor en T, primero desacople las dos boquillas y, a continuación, el cuerpo del distribuidor en T.

•

Al desmontar la válvula de antirretorno, desacople primer el lado de la válvula y, a continuación, el lado del tubo flexible.

7. Descripción el funcionamiento del sistema de control –

Describa detalladamente cada uno de los pasos.

Posición inicial

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161

Ejercicio 12 – Embutición profunda de chapas

Paso 1-2 (prensado de la chapa con baja presión)

Paso 2-3 (prensado de la chapa con mayor presión)

Paso 3-4 (el cilindro retrocede)

162

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Ejercicio 13. Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

El estudiante podrá reducir el consumo de energía en un sistema mediante la circulación sin presión a través de la bomba.

•

El estudiante podrá ampliar sistemas de control existentes y podrá redactar la documentación correspondiente.

•

El estudiante conocerá modos de funcionamiento sencillos y podrá considerarlos al confeccionar el sistema de control.

Descripción de la tarea a resolver El horno se utiliza para templar piezas de hierro. Para abrir y cerrar la puerta del horno deberá utilizarse un sistema de control electrohidráulico. La tarea consiste en mejorar el sistema de control de la puerta, ya que con frecuencia aparece el siguiente aviso de fallo: «Alta temperatura en el depósito de aceite». Compruebe qué posibilidades existen para evitar que el aceite se caliente innecesariamente. Al buscar una solución para este problema, también deberá analizarse la posibilidad de modificar el funcionamiento de la puerta del horno.

Esquema de situación

Horno de templado

Importante En este ejercicio no se tienen en cuenta los sistemas de protección que deben utilizarse en aplicaciones reales.

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163

Ejercicio 13 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B

Condiciones generales •

Los movimientos de la puerta deben controlarse con dos pulsadores: – Abrir con el pulsador S1 – Cerrar con el pulsador S2

•

Para abrir o cerrar la puera, no hay más que presionar brevemente el pulsador correspondiente.

•

Presionando el pulsador S3 de STOP debe detenerse la puerta de manera fiable, sin importar el sentido de su movimiento.

•

Para detener y cambiar el sentido del movimiento de la puerta, necesariamente deberá presionarse primero el pulsador de STOP.

•

Mediante contactos de relés deberán bloquearse recíprocamente los dos pulsadores de mando, para

•

Las posiciones de «puerta cerrada» y «puerta abierta» deberán confirmarse mediante dos detectores.

•

En caso de un corte de la energía de control eléctrica, la puerta deberá detenerse fiablemente en

evitar que al pulsarlos simultáneamente la puerta ejecute un movimiento.

cualquier posición. •

Al volver la energía de control eléctrica, la puerta deberá mantener su posición actual. En ese caso, deberá emitirse una nueva orden para abrir o cerrar la puerta.

•

La documentación de la máquina deberá incluir el esquema hidráulico y el esquema eléctrico.

Tareas a resolver 1. Realice una localización sistemática de fallos con el fin de determinar la causa del problema. 2. Realice las modificaciones necesarias para eliminar el fallo e incluya en los esquemas de distribución las modificaciones que realizó con el fin de ampliar el sistema de mando. 3. Complete la lista de componentes. 4. Complete la documentación agregando las nuevas funciones para controlar la puerta del horno. 5. Efectúe el montaje del sistema de control. 6. Compruebe la configuración del sistema de control. 7. Describa el funcionamiento del sistema de control.

Control visual En la hidráulica, realizar un control visual constante de los tubos flexibles y de los componentes es parte de la rutina de seguridad.

Medios auxiliares

164

•

Hojas de datos, instrucciones de utilización

•

Manual de estudio: Electrohidráulica

•

WBT (curso a través de la red): Electrohidráulica

•

Software de simulación FluidSIM® Hidráulica

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 13 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B

Documentación del equipo 1A1

1Z1

1Z2

1V2

B

1V3 1.4 MPa

P

m

A

1V1

T

A

B

P

T

1M1

1M2

0Z1

0V1

5 MPa (50 bar)

1

24 V

2

3

13

21

14

22

21

13

22

14

22 K1

S1

4

24

22 K2

21

24 21

S2

14

12 K2

12 K1

11

11

A1 K1

A1 1M1

K2 A2

0V 11

12 14 .2

31

22 24 .3 32 34

41

42 44

21

S1: Abrir

14

1M2

A2

11

12 14 .1

31

22 24 .4 32 34

41

42 44

21

1A1+

1A1–

S2: Cerrar

Esquemas hidráulico y eléctrico del sistema de la puerta del horno

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Fecha: ____________

165

Ejercicio 13 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B

1. Localización sistemática de fallos en el sistema de control de la puerta del horno Proceda de manera sistemática para localizar y eliminar un fallo.

Procedimiento sistemático para localizar y eliminar fallos

Si se obtiene una notificación de fallo, en primer lugar debe analizarse el estado real de la máquina. Una vez determinado el estado real de la máquina y después de compararlo con el estado nominal, empieza el trabajo de localización de fallos. En muchos casos, la comparación entre el estado real y el estado nominal es suficiente para encontrar la causa del problema, siempre y cuando se cumplan las siguientes condiciones: •

El fallo es visible (por ejemplo, fallo mecánico del emisor de señales)

•

El fallo es audible (por ejemplo, fuga en una válvula)

•

El fallo puede olerse (por ejemplo, si se funde un cable)

Si no se detecta alguno de estos síntomas, es necesario proceder de manera sistemática con el fion de localizar y eliminar el fallo. Determinación del estado real y comparación con el estado nominal Analizando el estado real de la puerta del horno, se obtienen los siguientes resultados:

166

•

La puerta del horno se abre y se cierra correctamente.

•

La puerta del horno se abre y se cierra cada 10 minutos.

•

La presión de funcionamiento está ajustada correctamente.

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Fecha: ____________

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Ejercicio 13 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B

Diagnóstico del fallo Las secuencias del sistema de control son correctas. La única causa que explica el calentamiento del líquido a presión es una gran disipación de potencia en la máquina. Localización de fallos En principio, el fallo puede producirse en la parte eléctrica, en la parte hidráulica o en la parte mecánica. a) Indique los sectores de la máquina en los que puede producirse una disipación de potencia.

b) Indique algunas posibles causas que pueden ocasionar un gran disipación de potencia. Para ello, recurra al esquema de distribución hidráulico y al esquema de distribución eléctrico. Describa qué debe controlarse para localizar las posibles causas del fallo.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

167

Ejercicio 13 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B

c)

Describa la causa real del fallo e indique las posibles medidas que podrían adoptarse para eliminarlo.

Causa real del fallo

Solución para eliminar el fallo

2. Modificación del esquema de distribución hidráulico y del esquema de distribución eléctrico de la puerta del horno a) Para eliminar el fallo se agrega una función en el esquema hidráulico de la puerta del horno. ¿De qué función hidráulica se trata?

b) ¿Qué modificaciones deben realizarse en el esquema hidráulico con el fin de agregar esa función? Describa de manera resumida los cambios necesarios.

168

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 13 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B

c)

Complete el esquema hidráulico agregando las funciones necesarias. Complete el esquema de distribución agregando las líneas y los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones.

1A1

m

B

P

A

0Z1

1.4 MPa

T

A

B

P

T

A

B

P

T

0V1

5 MPa (50 bar)

Esquema hidráulico ampliado de la puerta del horno

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

169

Ejercicio 13 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B

d) Realice los cambios necesarios en el esquema de distribución eléctrico de la puerta del horno. Complete el esquema de distribución agregando los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones. Agregue los números de los circuitos y complete las

1A1+

42 44 41

31

21

22 24 32 34

12 14 11

A2

1A1–

42 44 41

31

21

22 24 32 34

12 14 11

A2

41

42 44

31

21

42 44

22 24 32 34 22 24 32 34

12 14

41

31

21

12 14

0V

24 V

K1

11

A2

A1

K2

11

A1

A2

K3

14

13 S1

S3

22

21

A1

S2

K4

14

13

A1

1M1

1M2

1A1–

1M3

1A1+

tablas de elementos de conmutación.

Esquema eléctrico ampliado de la puerta del horno

170

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 13 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B

3. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla la cantidad necesaria de componentes, la identificación de los componentes y su denominación.

Cantidad

Identificación

Denominación

1

Cilindro de doble efecto con tapa protectora

2

Aparato de medición de la presión (manómetro)

1

Válvula limitadora de presión

1

Regulador de caudal (válvula de estrangulación y antirretorno)

1

Electroválvula de 4/3 vías, centro cerrado

1

—

Peso

2

—

Distribuidor en T

1

0V1

Válvula de cierre

6

—

Tubo flexible, 600 mm

4

—

Tubo flexible, 1.500 mm

2

—

Placa distribuidora cuádruple, con manómetro

1

—

Bomba hidráulica

Cantidad

Identificación

Denominación

1

—

Unidad de alimentación de corriente eléctrica, 24 V DC

Componentes hidráulicos

Componentes eléctricos

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

171

Ejercicio 13 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B

4. Actualización de la tabla de secuencias –

Complete la tabla de secuencias de tal manera que se describa correctamente el sistema de control modificado.

Pasos del sistema de control

Emisor de señales

Bobina 1M1

Bobina 1M2

Bobina 1M3 Observación

La puerta del horno se abre sin estrangulación.

Abrir

Los pulsadores utilizados para abrir y para cerrar la puerta se bloquean recíprocamente para que no sea posible activar ambos a la vez. Con la válvula reguladora 1V3 se ajusta la

Cerrar

velocidad de cierre de la puerta del horno. Al mismo tiempo se aprisiona el cilindro en avance mediante la válvula limitadora de presión 1V4. Detención en posiciones indistintas Posición inicial

172

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 13 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B

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

Ajuste una presión de 6 MPa (60 bar) en la válvula limitadora de presión de la bomba antes de realizar el montaje del circuito.

•

Para solucionar esta tarea, efectúe el montaje del cilindro atornillándolo en posición vertical en el lado ancho de la columna perfilada. A continuación, cuelgue un peso del cilindro. Recubra el peso con una tapa apropiada. Monte los detectores electrónicos de tal manera que puedan detectar las posiciones finales del cilindro.

•

Ajuste una presión de 1,4 MPa (14 bar) en la válvula limitadora de presión (tarea de contrapresión) antes de realizar su montaje en el circuito.

•

Utilice el esquema de distribución.

•

Denomine los componentes.

•

Acoplamiento de tubos flexibles –

¡Nunca acoplar o desacoplar si la bomba está en funcionamiento o si el sistema está bajo presión!

–

Colocar el acoplamiento tipo zócalo verticalmente sobre el empalme.

Los conexiones deben establecerse sin presión. Evite ladear el acoplamiento en relación con el empalme. –

Si no es posible conectar el tubo flexible en una de las conexiones de la electroválvula de 4/3 vías (centro cerrado), se debe a que el líquido está aprisionado entre la boquilla y el émbolo. En este caso, active la válvula para que pueda salir el líquido a presión. A continuación conecte los tubos flexibles a las conexiones correspondientes.

•

Selección y montaje de los tubos flexibles –

Seleccione la longitud de los tubos flexibles de tal manera que se disponga suficiente espacio para compensar modificaciones de la longitud que pueden originarse debido a la presión.

–

Evite esfuerzos mecánicos en los tubos flexibles.

–

No doble los tubos flexibles más del radio mínimo admisible de 51 mm.

–

Al efectuar el montaje, no provoque torsiones en los tubos flexibles.

–

Ponga cuidado en no doblar los tubos flexibles. Utilizando distribuidores en T en la entrada y en la salida dl cilindro, se evita que se doblen los tubos flexibles.

•

Marque las conexiones de los tubos flexibles en el esquema hidráulico.

•

Marque las conexiones de los cables en el esquema eléctrico.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

173

Ejercicio 13 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B

6. Comprobación la configuración del sistema de control Cuando ponga en funcionamiento el sistema de control, observe los siguientes puntos: •

Verifique si todos los tubos están conectados y si todos los empalmes están fijamente montados.

•

Verifique si está montada correctamente la tapa protectora del cilindro.

•

Cierre completamente la válvula reguladora. A continuación, abra la válvula efectuando un medio giro.

•

Abra la válvula de cierre y active el modo de recirculación de la bomba.

•

Conecte la tensión de funcionamiento de 24 V DC.

•

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

•

Verifique la posición inicial del sistema de control. Para ello, recurra a la indicación del estado de los componentes.

•

Cierre lentamente la válvula de cierre y compruebe si está conectado correctamente el sistema de recirculación sin presión.

•

Abra nuevamente la válvula de cierre.

•

Presione el pulsador S1 para abrir la puerta del horno. De esta manera se desconecta la función de recirculación del sistema de control de la puerta del horno.

•

A continuación, aumente la presión cerrando paulatinamente la válvula de cierre hasta que el cilindro retroceda. Para que el cilindro ejecute el movimiento, es necesario aplicar una presión de mínimo 2 MPa (20 bar). En caso de producirse fugas, conmute de inmediato nuevamente al modo de recirculación de la bomba.

•

Ejecute todas las operaciones y compruebe si hay fugas.

•

Cierre completamente la válvula de cierre y ajuste una presión límite de 5 MPa (50 bar) en la bomba hidráulica.

•

Ejecute varios ciclos completos de control.

•

Cuando el cilindro avanza, compruebe el ajuste de la válvula limitadora de presión (tarea de contrapresión). En caso necesario, corrija el valor ajustado.

•

Ajuste la velocidad de avance del cilindro con la válvula reguladora.

•

Compruebe el funcionamiento de los pulsadores S1, S2 y S3.

Indicaciones •

Antes de realizar el desmontaje del sistema de control, abra completamente la válvula estranguladora.

•

Antes de realizar el desmontaje del sistema, abra completamente la válvula limitadora de presión (tarea de contrapresión).

•

Al desmontar el distribuidor en T, primero desacople las dos boquillas y, a continuación, el cuerpo del distribuidor en T.

174

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 13 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B

7. Descripción el funcionamiento del sistema de control –

Describa detalladamente cada uno de los pasos.

Posición inicial

Paso 1-2 (abrir)

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Fecha: ____________

175

Ejercicio 13 – Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B

Paso 2-3 (cerrar)

Paso 3-4 (STOP)

176

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Fecha: ____________

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Ejercicio 14: Transporte de contenedores Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

El estudiante podrá configurar un control secuencial con dos cilindros.

•

El estudiante podrá representar un esquema sencillo en GRAFCET.

Descripción de la tarea a resolver En una línea de fabricación se utiliza un sistema de manipulación de contendores para transportarlos de una línea de rodillos a otra. Los contenedores avanzan por la línea de rodillos 1. Los contenedores se elevan y para que sigan avanzando por la línea de rodillos 2. Todos los pasos se ejecutan individualmente, activados por el operador. La tarea consiste en automatizar el sistema de manipulación de los contenedores. Considerando que se trata de contenedores pesados, el sistema de manipulación deberá ser electrohidráulico.

Esquema de situación

Sistema electrohidráulico de manipulación de contenedores

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177

Ejercicio 14 – Transporte de contenedores

Descripción del proceso 1. El actuador elevador y el actuador de desplazamiento se encuentran en sus respectivas posiciones traseras. El operario controla la llegada y la orientación del contenedor. 2. Presionando brevemente el pulsador S1, se inicia la operación de manipulación. Se eleva el contenedor que llega por la línea de rodillos 1. El movimiento de elevación concluye cuando el detector 1B2 detecta la posición final delantera del cilindro. 3. Al activarse el detector 1B2, avanza el cilindro de desplazamiento hasta su posición final delantera para colocar el contenedor en la línea de rodillos 2. 4. Cuando el detector 2B2 detecta que el cilindro de desplazamiento llegó a su posición final delantera, ambos cilindros (cilindro elevador y cilindro de desplazamiento) retroceden y recuperan su posición inicial. 5. Por lo tanto, la secuencia de movimientos es la siguiente: 1A1+

2A1+

2A1 1A1

Condiciones generales •

La velocidad de elevación deberá poderse ajustar independientemente de la carga.

•

Deberá ser posible ajustar la velocidad de avance del cilindro que desplaza los contenedores hacia la segunda línea de rodillos.

•

Para detectar las posiciones finales del cilindro elevador se utilizarán detectores electrónicos. Las posiciones finales del cilindro de desplazamiento se detectarán con detectores de posiciones finales.

•

Si se produce un corte de energía eléctrica en el circuito de control, los cilindros deberán comportarse de la siguiente manera: el actuador elevador deberá mantener su posición actual, mientras que el actuador de desplazamiento deberá retroceder hasta su posición final trasera.

Tareas a resolver 1. Describa las características esenciales un control secuencial. 2. Represente en GRAFCET las secuencias del sistema de manipulación de contenedores. 3. Confeccione el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico del sistema de manipulación de contenedores. 4. Complete la lista de componentes. 5. Efectúe el montaje del sistema de control. 6. Compruebe la configuración del sistema de control. 7. Describa el funcionamiento del sistema de control.

Control visual En la hidráulica, realizar un control visual constante de los tubos flexibles y de los componentes es parte de la rutina de seguridad.

178

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Ejercicio 14 – Transporte de contenedores

Medios auxiliares •

Hojas de datos, instrucciones de utilización

•

Manual de estudio: Electrohidráulica

•

WBT (curso a través de la red): Electrohidráulica

•

Software de simulación FluidSIM® Hidráulica

1. Descripción de las características esenciales un control secuencial. a) Describa las características esenciales un control secuencial.

b) ¿Qué tipos de representación gráfica se utilizan para mostrar controles secuenciales?

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179

Ejercicio 14 – Transporte de contenedores

2. Representación en GRAFCET las secuencias del sistema de manipulación de contenedores. El proceso de manipulación de los contenedores incluye varios pasos. Estos pasos deben ejecutarse en un orden definido. a) Defina las secuencias correctas para la ejecución de cada uno de los pasos. Indique qué funciones deben ejecutarse en cada uno de los pasos. Funciones a ejecutar: el actuador elevador ejecuta un movimiento ascendente, el actuador elevador retrocede, el actuador de desplazamiento avanza, el actuador de desplazamiento retrocede. Secuencia de las maniobras de manipulación de los contenedores. Paso 1 Paso 2 Paso 3

Importante Las dos acciones del paso 3 pueden ejecutarse en orden indistinto.

180

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Ejercicio 14 – Transporte de contenedores

b) Complete la lista de pasos del sistema de manipulación de contenedores agregando las condiciones de transición. Agregue las condiciones de transición en forma de texto entre los pasos correspondientes.

Importante La representación gráfica muestra una estructura de secuencias de control del sistema de manipulación de contenedores, parecida a la representación en GRAFCET. A diferencia de GRAFCET, en la estructura que aquí se utiliza se describen las condiciones de transición mediante textos.

Estructura de las secuencias de las maniobras de manipulación de los contenedores

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181

Ejercicio 14 – Transporte de contenedores

c)

Represente en GRAFCET las secuencias del sistema de manipulación de contenedores. Para ello, complete la gráfica como corresponda. Para identificar las acciones, utilice la denominación correspondiente de los actuadores. Las condiciones de transición deberán ser expresiones booleanas.

1

“Paso de START” S1*1B1 *2B1

2

Actuador 1A1:=1

3

4

GRAFCET de las maniobras de manipulación de los contenedores

182

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Ejercicio 14 – Transporte de contenedores

3. Completar el esquema de distribución hidráulico y el esquema de distribución eléctrico del sistema de manipulación de contenedores a) Complete el esquema de distribución hidráulico del sistema de manipulación de contenedores. Complete el esquema de distribución agregando o completando los símbolos. Identifique los componentes e incluya las denominaciones de las conexiones. 2A1

1A1

1Z1

1Z2

1V2

B

P

2V2

1V3 1.5 MPa

B

A

T A

1V1

0Z1

A

B

P

T

2V1

A

B

P

T

0V1

4 MPa (40 bar)

Esquema hidráulico del sistema de manipulación de contenedores

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Ejercicio 14 – Transporte de contenedores

b) Complete el esquema de distribución eléctrico del sistema de manipulación de contenedores. Complete el esquema de distribución agregando los símbolos que faltan. Identifique los componentes e incluya

1A1–

42 44 41

32 34 31

21

22 24

12 14

1A1+

42 44 41

31

32 34

K5

21

22 24

12 14 11

A2

A1

11

14

K2

12

11

14

K3

12

11

14

42 44

32 34

22 24

12 14

A2

A1

41

31

21

42 44 41

32 34 31

21

22 24

.7 12 14

41 42 44

31

41

42 44

31 32 34

21

32 34

21 22 24

22 24

.7 12 14 11 12 14 11

A2

K1

BU (3)

BK (4)

1B2 RD (1)

0V

1B1

24 V

1

2

.7

K2

BU (3)

BK (4)

RD (1)

4

A2

2

K3

2B1

11

A2

A1

5

1

4

2

K4

2B2

11

6

1

4

S1

12

K1

7

14

13 12

K5

.8

8

11

14

K6

9

11

A2

A1

10

11

1A1–

12

1A1+

13

2A1+

14

2A1–

las denominaciones de las conexiones. Complete las tablas de elementos de conmutación.

Esquema eléctrico del sistema de manipulación de contenedores

184

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Ejercicio 14 – Transporte de contenedores

4. Completar la lista de componentes –

Complete la lista de componentes. Incluya en la tabla la cantidad necesaria de componentes, la identificación de los componentes y su denominación.

Cantidad

Identificación

Denominación

2

1A1, 2A1

Cilindro de doble efecto con tapa protectora

2

1Z1, 1Z2

Aparato de medición de la presión (manómetro)

1

1V3

Válvula limitadora de presión

1

1V2

Válvula reguladora de caudal de 2 vías

1

1V1

1

2V2

1

2V1

2

—

Distribuidor en T

1

0V1

Válvula de cierre

7

—

Tubo flexible, 600 mm

2

—

Tubo flexible, 1.000 mm

4

—

Tubo flexible, 1.500 mm

2

—

Placa distribuidora cuádruple, con manómetro

1

—

Bomba hidráulica

Cantidad

Identificación

Denominación

1

S1

Pulsador (contacto normalmente abierto)

2

1B1, 1B2

Detector de posición electrónico

2

2B1, 2B2

Detector eléctrico de finales de carrera

Regulador de caudal (válvula de estrangulación y antirretorno)

Componentes hidráulicos

6

1

K1, K2, K3 K4, K5, K6

—

Relé

Unidad de alimentación de corriente eléctrica, 24 V DC

Componentes eléctricos

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Fecha: ____________

185

Ejercicio 14 – Transporte de contenedores

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

Ajuste una presión de 6 MPa (60 bar) en la válvula limitadora de presión de la bomba antes de realizar el montaje del circuito.

•

Para solucionar esta tarea, efectúe el montaje del cilindro1A1 y de sus respectivos detectores electrónicos en posición vertical en el lado ancho de la columna perfilada. Monte los detectores electrónicos de tal manera que puedan detectar las posiciones finales del cilindro. A continuación monte la tapa de protección correspondiente.

•

Ajuste una presión de 1,5 MPa (15 bar) en la válvula limitadora de presión (tarea de contrapresión) antes de realizar su montaje en el circuito.

•

Utilice el esquema de distribución.

•

Denomine los componentes.

•

Acoplamiento de tubos flexibles –

¡Nunca acoplar o desacoplar si la bomba está en funcionamiento o si el sistema está bajo presión!

–

Colocar el acoplamiento tipo zócalo verticalmente sobre el empalme.

Los conexiones deben establecerse sin presión. Evite ladear el acoplamiento en relación con el empalme. –

Si no es posible conectar el tubo flexible en una de las conexiones de la electroválvula de 4/3 vías (centro cerrado), se debe a que el líquido está aprisionado entre la boquilla y el émbolo. En este caso, active la válvula para que pueda salir el líquido a presión. A continuación conecte los tubos flexibles a las conexiones correspondientes.

•

Selección y montaje de los tubos flexibles –

Seleccione la longitud de los tubos flexibles de tal manera que se disponga suficiente espacio para compensar modificaciones de la longitud que pueden originarse debido a la presión.

–

Evite esfuerzos mecánicos en los tubos flexibles.

–

No doble los tubos flexibles más del radio mínimo admisible de 51 mm.

–

Al efectuar el montaje, no provoque torsiones en los tubos flexibles.

–

Ponga cuidado en no doblar los tubos flexibles. Utilizando distribuidores en T en la entrada y en la salida dl cilindro, se evita que se doblen los tubos flexibles.

186

•

Marque las conexiones de los tubos flexibles en el esquema hidráulico.

•

Marque las conexiones de los cables en el esquema eléctrico.

Nombre: __________________________________

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Ejercicio 14 – Transporte de contenedores

6. Comprobación la configuración del sistema de control Cuando ponga en funcionamiento el sistema de control, observe los siguientes puntos: •

Verifique si todos los tubos están conectados y si todos los empalmes están fijamente montados.

•

Verifique si están montadas correctamente las tapas protectoras de los cilindros.

•

Cierre completamente la válvula reguladora de 2 vías. A continuación, abra la válvula efectuando un giro completo.

•

Cierre completamente la válvula reguladora. A continuación, abra la válvula efectuando un medio giro.

•

Abra la válvula de cierre y active el modo de recirculación de la bomba.

•

Conecte la tensión de funcionamiento de 24 V DC.

•

Ponga en marcha la bomba hidráulica.

•

Verifique la posición inicial del sistema de control. Para ello, recurra a la indicación del estado de los componentes.

•

Cierre lentamente la válvula de cierre, de modo obtenga una presión de recirculación de 2 MPa (20 bar). En caso de producirse fugas, conmute de inmediato nuevamente al modo de recirculación de la bomba.

•

Ejecute todas las operaciones y compruebe si hay fugas.

•

Cierre completamente la válvula de cierre y ajuste una presión límite de 4 MPa (40 bar) en la bomba hidráulica.

•

Ejecute varios ciclos completos de control.

•

Cuando el cilindro 1A1 avanza, compruebe el ajuste de la válvula limitadora de presión (tarea de contrapresión). En caso necesario, corrija el valor ajustado.

•

Ajuste la velocidad de avance de los cilindros 1A1 y 2A1.

Importante •

Antes de realizar el desmontaje del sistema de control, abra completamente la válvula reguladora de 2 vías.

•

Antes de realizar el desmontaje del sistema, abra completamente la válvula estranguladora.

•

Antes de realizar el desmontaje del sistema, abra completamente la válvula limitadora de presión (tarea de contrapresión).

•

Al desmontar el distribuidor en T, primero desacople las dos boquillas y, a continuación, el cuerpo del distribuidor en T.

a) Observe el comportamiento de los cilindros 1A1 y 2A1 mientas retroceden.

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Fecha: ____________

187

Ejercicio 14 – Transporte de contenedores

b) Explique por qué se comportan así los cilindros al retroceder.

7. Descripción de las secuencias del sistema de control –

Describa detalladamente cada uno de los pasos.

Posición inicial

Paso 1-2 (elevación)

188

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 14 – Transporte de contenedores

Paso 2-3 (desplazamiento)

Paso 3-4 (elevación y retroceso)

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Fecha: ____________

189

Ejercicio 14 – Transporte de contenedores

190

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 15: Eliminar un fallo en una estación de manipulación de contenedores Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: •

El estudiante podrá localizar y eliminar fallos en sistemas de control electrohidráulicos sencillos.

Descripción de la tarea a resolver La estación de manipulación de contenedores se detiene imprevistamente. Ha surgido un fallo que debe eliminarse. A continuación, deberá ponerse en funcionamiento nuevamente la estación de manipulación de contenedores.

Esquema de situación

Sistema de transporte de contenedores

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191

Ejercicio 15 – Eliminar un fallo en una estación de manipulación de contenedores

Condiciones generales Documentación disponible: esquemas hidráulico y eléctrico, diagrama funcional GRAFCET.

Tareas a resolver 1. Estudie los esquemas y analice las secuencias de control. 2. Describa brevemente los pasos más importantes al localizar y eliminar fallos de manera sistemática. 3. Aplique los criterios teóricos de localización de fallos suponiendo que las secuencias de los pasos de manipulación de contenedores contiene los siguientes fallos: El vástago del cilindro 1A1 avanza y mantiene su posición final delantera. 4. Describa las consecuencias que tiene una rotura de cable en los lugares marcados en el esquema eléctrico del sistema de manipulación de contenedores. 5. Proceda a localizar sistemáticamente los fallos, recurriendo a un esquema real. Al hacerlo, utilice hojas de trabajo correspondientes.

Control visual En la hidráulica, realizar un control visual constante de los tubos flexibles y de los componentes es parte de la rutina de seguridad.

Medios auxiliares

192

•

Hojas de datos, instrucciones de utilización

•

Software de simulación FluidSIM® Hidráulica

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

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Ejercicio 15 – Eliminar un fallo en una estación de manipulación de contenedores

1. Análisis del sistema utilizando los esquemas y el diagrama de secuencias –

Estudie los esquemas y analice las secuencias de control. Para ello, recurra a los esquemas de distribución y a la documentación disponible.

1 S1*1B1 *2B1 2

1A1:=1 1B2

3

2A1:=1 2B2

4

1A1:=0

2A1:=0

1B1*2B1

GRAFCET de las maniobras de manipulación de los contenedores

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

193

Ejercicio 15 – Eliminar un fallo en una estación de manipulación de contenedores

1A1

2A1

2B1

2B2

1B1 1Z1

1Z2 1B2

1V2

B

P

1V3 1.5 MPa

2V2

B

A

T A

1V1

A

B

P

T

1M1

2V1

B

P

T

2M1

1M2

0Z1

A

2M2

0V1

4 MPa (40 bar)

Esquema hidráulico del sistema de manipulación de contenedores

194

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 551151

© Festo Didactic 551151

0V

1B1

24 V

31 41

32 34 42 44

21 31 41

21

.9

22 24

11

.7

12 14

A2

BU (3)

K2

42 44

32 34

22 24

12 14

A2

4

BK (4)

RD (1)

11

BU (3)

K1

1B2

2

BK (4)

RD (1)

1

.13

.7

K3

2

41

31

21

11

2B1 1

4

31 41

21

42 44

.13

22 24

11

32 34

.7

K4

2

2B2

12 14

A2

A1

5

6

11

14

11

14

Nombre: __________________________________ 31 41

32 34 42 44

42 44

32 34

22 24

12 14

A2

A1

21

24

1A1–

41

21

11

31

K6

K1

22

11

.11

11

1A1–

21

24

11

1M1

K6

14 22

10

.10

K6

14 12

42 44

.12

22 24

11

K4

14 12

9

32 34

.8

8

12 14

A2

A1

11

14

1A1+

21

22 24 .14

K5

K2

12

K3

12

K1

12

14

K5

13 12

11

S1

12 14 .9

A2

A1

1

4

7

21

24

1A1+

1M2

K5

22

12

21

24

21

24

2A1+

2M1

K3

22

K2

22

13

21

24

2A1–

2M2

K4

22

14

Ejercicio 15 – Eliminar un fallo en una estación de manipulación de contenedores

Esquema eléctrico del sistema de manipulación de contenedores

Fecha: ____________

195

Ejercicio 15 – Eliminar un fallo en una estación de manipulación de contenedores

2. Describa brevemente los pasos más importantes al localizar fallos de manera sistemática. –

196

Describa brevemente cómo proceder para localizar fallos de manera sistemática.

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 551151

Ejercicio 15 – Eliminar un fallo en una estación de manipulación de contenedores

3. Aplicación de los métodos de localización de fallos en el caso de un fallo en las secuencias que ejecuta la estación de manipulación de contenedores En el sistema de manipulación de contenedores surge el siguiente fallo: El vástago del cilindro 1A1 avanza y mantiene su posición final delantera. a) Cuando aparece el fallo, ¿en qué paso se detiene el control secuencial? Indique de qué paso se trata

b) Describa las posibles causas de este fallo.

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

197

Ejercicio 15 – Eliminar un fallo en una estación de manipulación de contenedores

4. Descripción de las consecuencias que tiene la rotura de un cable en el esquema eléctrico En el esquema eléctrico se produce una rotura de cable en las zonas marcadas. –

Describa las consecuencias que tiene una rotura de cable en esos lugares.

Esquema eléctrico del sistema de manipulación de contenedores

198

Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

© Festo Didactic 551151

Ejercicio 15 – Eliminar un fallo en una estación de manipulación de contenedores

Circuito 2: Rotura de cable de conexión a masa del relé K1

Circuito 6: Rotura de cable hacia el relé K1

Circuito 8: Rotura de cable que conecta el contacto 11 del relé K5 con el contacto 12 del relé K6.

Circuito 11: Rotura del cable hacia el contacto 24 del relé K6

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Nombre: __________________________________

Fecha: ____________

199

Ejercicio 15 – Eliminar un fallo en una estación de manipulación de contenedores

Circuito 14: Rotura de cable de conexión a masa de la bobina 2M2

5. Localización sistemática de fallos recurriendo a un esquema real a) Efectúe el montaje del sistema de control del la estación de manipulación de contenedores y describa las secuencias correctas. b) Pida al instructor que incluya un fallo en la ejecución de las secuencias del sistema de control. Localice y elimine el fallo procediendo de manera sistemática.

Sugerencias para las clases Una vez concluido el montaje correcto del sistema de control de la estación de manipulación de contenedores, pueden incluirse los fallos que deberán localizarse a continuación. Estos fallos deberán localizarse y eliminarse por los estudiantes procediendo de manera sistemática. En el CDROM encontrará hojas de trabajo preparadas para la localización sistemática de fallos. Fallos que se pueden incluir: Ajuste incorrecto de los detectores, cables no conectados a los detectores o a los pulsadores emisores de señales, cables de alimentación o de conexión a masa de las bobinas no conectados, cables de alimentación o de conexión a masa de los relés no conectados. La rotura o el falso contacto de un cable se simular simplemente no conectando el cable correspondiente.

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