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CONTROLES ELECTROHIDRAULICOS BASICOS

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CURSO: LABORATORIO DE SISTEMAS HIDRÁULICOS LABORATORIO N°N°04 09 LABORATORIO CONTROLES ELECTROHIDRAULICOS CURSO: BASICOS Sistemas Neumáticos

ESPECIALIDAD: Mantenimiento de Maquinaria de Planta (C3) IV Semestre - Grupo A

Nombre

Sim ul (4)

M.T. (5)

Exp (4)

Anex o (5)

Alumno s

Grupo

:

Fecha de entrega

:

A

Especialidad: C3 Modul o

V-C_ 4A

Nota:

O&L (2)

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1.1 OBJETIVOS    

Ensamblar sistemas electrohidráulicos básicos. Realizar mediciones de comprobación de componentes electrohidráulicos. Diagnosticar el funcionamiento de un sistema electrohidráulico en base a las medidas realizadas. Diagnosticar fallas en función de los resultados obtenidos.

1.2 SEGURIDAD Antes de realizar el laboratorio:

     

Asegúrese que usted y sus compañeros de grupo tienen lentes de protección visual. Recuerde que va a trabajar con fluidos a presión. Deberá contar con la ropa y los implementos de seguridad necesarios antes de comenzar la experiencia (lentes, overol, botas de seguridad, etc.) Efectúe la revisión de las instalaciones hidráulicas en función del plano hidráulico. Energizar el equipo solo después que el profes8utilizar trapo para limpiar el aceite del módulo y del puesto de trabajo) Trate de mantener su puesto de trabajo limpio (utilizar trapo para limpiar el aceite del módulo y del puesto de trabajo). Realizar el armado y desarmado de los circuitos únicamente cuando el sistema este sin presión. (Esto es cuando el equipo este apagado)

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1.3 IDENTIFICACIÓN DE LOS MÓDULOS HIDRÁULICOS Conocer la secuencia para la correcta operatividad de los módulos

Figura 01. Modelo de trabajo en un solo modulo Fuente: guía laboratorio tecsup

1.4 . INTRODUCCIÓN TEÓRICA La electrohidráulica es una técnica de control de válvulas discretas, o válvulas ONOFF, la electrohidráulica representa la primera posibilidad de control con automatización que se puede realizar a sistemas hidráulicos.

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Figura 02. Ubicación de la electrohidráulica en el contexto de la hidraulica Fuente: guía laboratorio tecsup

CONTROL DISCRETO: La técnica del control discreto es la tecnología del control de electroválvulas. Esta tecnología abarca componentes de control eléctricos y componentes hidráulicos. Sus características fundamentales son: -

Las electroválvulas son válvulas de conmutación. Su solenoide tiene solo dos posiciones: accionado y no accionado (ON - OFF). El elemento de mando es un pulsador o un relé auxiliar. La energía de alimentación al solenoide es tensión: U (alterna o continúa). Elemento de potencia es un relé.

A continuación se describe el funcionamiento de un sistema electrohidráulico típico el cual consta de: diagrama de velocidades, plano eléctrico y plano hidráulico (fig.03).

a) Diagrama de velocidad. El cilindro hidráulico tendrá una velocidad constante de salida. El inicio de este movimiento es por el accionamiento de un pulsador normalmente abierto S1; cuando llegue a tocar el límite de carrera S2 cambiara a una velocidad negativa menor, es decir retomará a menor velocidad. b) Plano eléctrico: Tiene un circuito de control u uno de fuerza. El circuito de control trabaja a 24 V.D.C. El circuito de fuerza lo hace a 110 V.A.C. Al pulsar el pulsador S1 el relé K1 se energiza y se enclava a través de su primer contacto en la línea 2, también se acciona su segundo contacto en la línea 110 V.C.A. energizando el solenoide Y1 que acciona a la electroválvula 4/2. A través de la línea eléctrica 2 el relé se mantiene energizado. Cuando el pistón se extiende totalmente toca el límite de carrera normalmente cerrado S2 desenclavando el

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circuito de control que mantenía energizado a K1. Luego la válvula 4/2 es vuelta a su posición “normal” con lo que el pistón hidráulico vuelve a retraerse.

V

T a) Diagrama de velocidades

Figura 03. Sistema electrohidráulica típico Fuente: Propio

c) Plano hidráulico: Un cilindro de doble efecto es accionado por una electroválvula 4/2. Inicialmente el pistón se encuentra retraído, cuando se acciona la electroválvula el pistón sale y lo hace rápidamente ya que no tiene resistencia al paso de aceite. Cuando deja de accionarse la electroválvula, el pistón retornará y lo hará lentamente ya que el aceite que sale del cilindro deberá pasar por la válvula de estrangulamiento. El sistema es alimentado con una bomba de caudal constante y la presión máxima del sistema es de 100 bares.

1.5 PRUEBA DE COMPONENTES DE CONTROL ELÉCTROHIDRÁULICO.

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-

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Equipos y Materiales Fuente de tensión de 24 VDC Pulsadores N.A. y N.C. LIMIT SWITCH Relés Sensor de proximidad 01 multímetro

Seguridad - Deberá contar con la ropa y los implementos de seguridad necesarios antes de comenzar la experiencia. (overoll, bota de seguridad,…) - Trate de mantener su puesto de trabajo limpio (utilizar trapo para limpiar aceite del módulo y del puesto de trabajo) a) PRUEBA DE UNA FUENTE DE TENSIÓN Medir la tensión de salida de la fuente de tensión (V) con un multímetro trabajando como voltímetro. U=24.01 (V) b) PRUEBA DE UN PUSADOR O SWITCH. Medir continuidad para determinar si trabaja como normalmente abierto o normalmente cerrado con un multímetro trabajando como ohmímetro Continuidad terminales 1-2: Si (/) No ( ) Continuidad terminales 3-4: Si ( ) No (/) c) PRUEBA DE UN LIMIT SWITCH. La prueba es semejante a la prueba de un pulsador. Medir continuidad en los terminales para determinar si trabaja como normalmente abierto o normalmente cerrado con un multímetro trabajando como ohmímetro. Continuidad terminales rojo-negro: Si ( ) No ( ) Continuidad terminales negro- azul: Si ( ) No ( ) Continuidad terminales rojo- azul: Si ( ) No ( ) d) PRUEBA DE UN SOLENOIDE Medir la continuidad en el solenoide para determinar si está abierto: Continuidad solenoide: Si (/) No ( ) Medir la resistencia del solenoide con el multímetro en la posición de ohmímetro. R= 19.7 (Ω) e) PRUEBA DE UN RELÉ. Medir continuidad en el solenoide del relé para determinar si está abierto: Continuidad solenoide del relé: Si ( ) No (/) Medir resistencia del solenoide del relé con el multímetro en la posición de ohmímetro. R= 282 (Ω)

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Medir continuidad en sus contactos para determinar si estos trabajan correctamente: Continuidad terminales 11-12: Si ( / ) No ( ) Continuidad terminales 21-22: Si ( / ) No ( ) Continuidad terminales 31-32: Si ( / ) No ( ) Continuidad terminales 41-42: Si ( / ) No ( ) Continuidad terminales 11-14: Si ( ) No ( / ) Continuidad terminales 21-24: Si ( ) No ( / ) Continuidad terminales 31-34: Si ( ) No ( / ) Continuidad terminales 41-44: Si ( ) No ( / ) (Nota el relé se puede activar manualmente) Prueba de relé con tensión: Aplicar 24 VCD en los terminales A1 y A2 del relé_ Activa (/) No activa ( ) PRUEBA DE UN SENSOR DE PROXIMIDAD El tipo de sensor definirá el tipo de prueba a realizar. Esta siempre será bajo tensión (son semiconductores que no nos proporcionarán mayor información si se realizan pruebas en “frio” o de solo medición de resistencia). Para ello es muy importante que se conozcan cuáles son los terminales a energizar ya que una equivocada en la polaridad puede quemar el componente. Comúnmente los colores de los terminales para los sensores de 3 hilos son: Rojo +24V Azul 0V Negro Señal

Sensor de proximidad de dos hilos

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Figura 04. Sensores de proximidad Fuente: guía laboratorio tecsup

Prueba de un sensor de 3 hilos inductivo PNP N.A.: Al energizar al sensor este debe lanzar señal de 24 V entre el Terminal negro (+) y el terminal azul (-) al censar un elemento metálico entre 5 a 10mm.  Si censa  Si envía señal 1.6. PROCEDIMIENTO Ensamblar el sistema hidráulico propuesto en la fig. 4, 5, 6, 7. 1. Regular la presión de la V.L. de presión a 40 bares. Una vez regulado no variar el regulador durante el proceso de toma de datos. 2. Regular la velocidad de salida del pistón. 3. Revisar las conexiones que coincidan con el piano hidráulico plano eléctrico. 4. Probar sin energía hidráulica el sistema eléctrico. 5. Probar en forma “directa” el sistema hidráulico. 6. Desmontaje del circuito. Se pide: a) b) c) d)

Ensamblar el sistema hidráulico Conectar el sistema eléctrico Hacer funcionar el sistema Realizar regulaciones de las válvulas limitadoras de presión y válvula de estrangulamiento. e) Observar cualquier anomalía. Anotar e inmediatamente consultar con el profesor.

1. MANDO INDIRECTO A UN SISTEMA ELECTROHIDRÁULICO CON VÁLVULA 4/2

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PLANO HIDRÁULICO

PLANO ELÉCTRICO.

Figura 05. CIRCUITO PROPUESTO Fuente: guía laboratorio tecsup

2. ENCLAVAMIENTO ELÉCTRICO CON PREDOMINIO AL STOP

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Figura 06. Circuito con enclavamiento eléctrico con predominio al stop Fuente: guía laboratorio tecsup

3. ENCLAVAMIENTO ELÉCTRICO CON PREDOMINIO AL START.

Figura 07. Circuito con enclavamiento eléctrico con predominio al start Fuente: guía laboratorio tecsup 3.1.

Cilindro de doble efecto sale cuando se pulsa s1 y retorna automáticamente.

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Figura 08. Circuito con un cilindro de doble efecto sale cuando pulsa S1 y retorna automáticamente Fuente: guía laboratorio tecsup

4. Cilindro de doble efecto: sale cuando se pulsa S0 y S1 y retorna cuando se pulsa S2

Figura 09. Circuito con un cilindro de doble efecto sale cuando pulsa S1 y retorna automáticamente Fuente: guía laboratorio tecsup

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1.7 ANALISIS Y ALTERNATIVAS DE SOLUCION Las soluciones planteadas deben cumplir con los siguientes pasos: a. b. c. d. e. f.

Proponer, diseñar y exponer un plano hidráulico. Proponer, diseñar y exponer un plano eléctrico. Lista de componentes hidráulicos y eléctricos. Ensambla, regula, conexiona y pone en operación un sistema electrohidráulico. Análisis de características operativas y diagnostica causas de falla funcional. Sugerir métodos de mantenimiento.

CASO 1: Planteamiento del problema: Se requiere que un cilindro de doble efecto salga y retorne automáticamente. El cilindro puede detenerse a mitad de carrera y mediante pulsador retornar nuevamente a su punto de inicio el cual es cuando el vástago está totalmente retraído. Se pide: a. Proponer, diseñar y exponer un plano hidráulico.

b. Proponer, diseñar y exponer plano eléctrico.

c. Lista de componentes hidráulicos y eléctricos.

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d. Funciona eficientemente el sistema electrohidráulico. Si ( )

No ( )

e. Indicar brevemente las características operativas

f. Indicar dos causas de probable falla del sistema hidráulico y el sistema eléctrico.

g. Indicar dos acciones de mantenimiento para el sistema electrohidráulico propuesto.

CASO 2: Planteamiento del problema: Se requiere que un cilindro tenga 2 velocidades de salida y una velocidad de entrada. Debe salir lo más rápido y en determinado punto de su carrera de cambiar a una velocidad lenta. Debe llegar final de su carrera y retornar automáticamente lo más rápido posible. Se pide: a. Proponer, diseñar y exponer un plano hidráulico.

b. Proponer, diseñar y exponer plano eléctrico.

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c. Lista de componentes hidráulicos y eléctricos.

d. Funciona eficientemente el sistema electrohidráulico. Si ( )

No ( )

e. Indicar brevemente las características operativas

f. Indicar dos causas de probable falla del sistema hidráulico y el sistema eléctrico.

g. Indicar dos acciones de mantenimiento para el sistema electrohidráulico propuesto