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UNIVERSIDAD TECNICA DE AMBATO FACULTAD DE INGENIERIA EN SISTEMAS, ELECTRÓNICA E INDUSTRIAL CARRERA DE INGENIERÍA INDUSTRIAL EN PROCESOS DE AUTOMATIZACIÓN AMBATO – ECUADOR

PRÁCTICA DE LABORATORIO N° 2 ESTUDIANTE: Diego Ricardo Córdova Carrillo CARRERA: Ingeniería Industrial en Procesos de Automatización ÁREA ACADÉMICA: Mecánica ASIGNATURA: Control Hidráulico y Neumático CÓDIGO: FISEI-I-704 NIVEL: Séptimo DOCENTE: Ing. Christian Mariño, Mg. FECHA: 23 de Diciembre 2015

I.

TEMA:

“Mando de cilindro actuador de simple efecto y doble efecto neumático con control de velocidad de salida y retorno de vástago” II.

OBJETIVO:  Implementar sistemas neumáticos que realicen el mando de un cilindro actuador de simple y doble efecto.  Controlar la velocidad de salida y retorno del vástago existente en el cilindro actuador de simple y doble efecto, utilizando válvulas estranguladoras.  Realizar la simulación de cada sistema neumático mediante la utilización del software simulador FLUIDSIM de Festo.

III.

INSTRUCCIONES:  Regirse a las normas de seguridad que se deben seguir al momento de trabajar con maquinaria hidráulica y neumática.  Comprobar que las válvulas de paso del compresor y la de la unidad de mantenimiento se encuentren cerradas antes de proceder a conectar las mangueras.  Verificar que las conexiones se hayan realizado adecuada y correctamente.  Observar el funcionamiento de cada uno de los equipos neumáticos utilizados dentro del sistema.

IV.

LISTADO DE EQUIPOS , MATERIALES Y RECURSOS:

 Compresor  Banco de prueba  Distribuidor neumático

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 Unidad de mantenimiento  Mangueras neumáticas.  Cilindro de simple efecto de retorno con resorte  Cilindro de doble efecto de retorno con resorte  Válvula 3/2 NC con activación manual por pulsador y retorno por muelle.  Válvula 3/2 NO con activación manual por pulsador y retorno por muelle.  Válvula 5/2 NO con activación manual por mando con bloqueo y retorno mecánico por muelle.  2 válvulas estranguladoras unidireccionales  Software de simulación FluidSIM de Festo  Conectores en T  Manómetro  Mandil  Gafas de seguridad V.

ACTIVIDADES POR DESARROLLAR: 1. Encender el compresor 2. Realizar las conexiones adecuadamente 3. Establecer la presión del trabajo 4. Desarrollar las conexiones adecuadas para su respectivo esquema y observar su funcionamiento.

Esquema 1: mando de un cilindro actuador de simple efecto con válvula 3/2 NC con activación manual por pulsador y retorno por muelle

Figura 1. Utilización de la válvula 3/2 NC

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Esquema 2: mando de un cilindro actuador de simple efecto con válvula 3/2 NO con activación manual por pulsador y retorno por muelle

Figura 2. Utilización de la válvula 3/2 NO

Esquema 3: Control de velocidad de salida del vástago de un cilindro actuador de simple efecto con una válvula estranguladora unidireccional y una válvula 3/2 NC con activación manual por pulsador y retorno por muelle

Figura 3. Control de velocidad de salida del vástago de un cilindro actuador a través de una válvula estranguladora unidireccional y una válvula 3/2 NC

Esquema 4: Accionamiento y control de velocidad de salida del vástago de un cilindro actuador de doble efecto con una válvula estranguladora unidireccional y una válvula 5/2 NC con activación manual por mando con bloqueo y retorno mecánico por muelle.

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Figura 4. Accionamiento y control de velocidad de salida del vástago de un cilindro actuador a través de una válvula estranguladora unidireccional y una válvula 5/2 NC

Esquema 5: Accionamiento y control de velocidad de salida y regreso del vástago de un cilindro actuador de doble efecto con dos válvulas estranguladoras unidireccionales y una válvula 5/2 NC con activación manual por mando con bloqueo y retorno mecánico por muelle.

Figura 5. Accionamiento y control de velocidad de salida y regreso del vástago de un cilindro actuador a través de dos válvulas estranguladoras unidireccionales y una válvula 5/2 NC

VI.

RESULTADOS OBTENIDOS:

Aquí se explicara cada uno de los esquemas realizados y la interpretación de los resultados obtenidos. Esquema 1: mando de un cilindro actuador de simple efecto con válvula 3/2 NC con activación manual por pulsador y retorno por muelle.

Válvula sin accionar

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Figura 6. Esquema 1 sin accionamiento de válvula

Como se observa el vástago no se mueve ya que se está trabajando con una válvula 3/2 NC la que no permite que la presión de aire llegue hasta el cilindro y hacer que el vástago no se mueva de su posición inicial.

Válvula accionada

Figura 7. Esquema 1 con accionamiento de válvula

Una vez accionada la válvula, esta permite el paso del aire comprimido hacia el cilindro provocando que el vástago se mueva de su posición inicial como se puede observar en la figura 7.

Esquema 2: mando de un cilindro actuador de simple efecto con válvula 3/2 NO con

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activación manual por pulsador y retorno por muelle Válvula sin accionar

Figura 8. Esquema 2 sin accionamiento de válvula

La válvula 3/2 NO permite el libre paso del aire comprimido al cilindro activando así el vástago del cilindro, en este caso pasara lo contrario del primer esquema como se puede ver en la figura 8.

Válvula accionada

Figura 9. Esquema 2 con accionamiento de válvula

En este caso al activar la válvula el vástago retornara a su posición inicial como podemos observar en la figura 9, esto sucede ya que al activar la válvula se corta el paso del aire comprimido hacia el cilindro provocando que el vástago retorne a su posición de inicio.

Esquema 3: Control de velocidad de salida del vástago de un cilindro actuador de simple efecto con una válvula estranguladora unidireccional y una válvula 3/2 NC con activación manual por pulsador y retorno por muelle

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Figura 10. Válvula estranguladora con apertura de 45º

Como se puede ver en la figura 10 se implementó una válvula estranguladora la que ayudara a reducir la velocidad de salida del vástago al momento de accionar la válvula de 3/2 NC, cabe resaltar que solo se reduce la velocidad de salida mas no la velocidad de regreso del vástago del cilindro actuador de simple efecto.

Válvula 3/2 NC activada

Figura 11. Esquema 3 con válvula 3/2 activada

Se mantiene presionada la válvula para que el vástago salga con velocidad reducida mediante la válvula estranguladora unidireccional, al dejar de presionar el vástago regresara a su posición inicial.

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Esquema 4: Accionamiento y control de velocidad de salida del vástago de un cilindro actuador de doble efecto con una válvula estranguladora unidireccional y una válvula 5/2 NC con activación manual por mando con bloqueo y retorno mecánico por muelle. Salida de vástago

Figura 12. Esquema 4 con válvula 5/2 NC con bloqueo activada y salida de vástago

En la figura 12, se puede observar como el vástago sale lentamente ya que es controlada la velocidad de salida por una válvula estranguladora. El vástago comienza a salir al activar la válvula de 5/2 NC y una vez llegue a su posición final no regresará a su posición inicial hasta ser nuevamente presionado el botón de la válvula ya que esta cuenta con un bloqueo.

Retorno del vástago

Figura 13. Esquema 4 con válvula 5/2 NC con bloqueo activada y regreso de vástago

En la figura 13, se puede observar que el vástago regreso a su posición inicial, una vez ha sido presionado nuevamente el botón de la válvula 5/2 NC, el vástago regresa a gran velocidad ya que solo está controlada la velocidad de salida del vástago, mas no la de retorno.

Esquema 5: Accionamiento y control de velocidad de salida y regreso del vástago de un cilindro actuador de doble efecto con dos válvulas estranguladoras unidireccionales y una

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válvula 5/2 NC con activación manual por mando con bloqueo y retorno mecánico por muelle.

Figura 14. Esquema 5 con válvula 5/2 NC con bloqueo activada y salida de vástago controlada

En este caso la salida del vástago está siendo controlada por una válvula estranguladora con abertura de 37º lo que reduce la velocidad de salida del vástago, ya que esta válvula reduce la presión del aire comprimido. Al salir el vástago se quedara en su posición final ya que para regresar a su posición inicial es necesario que la válvula de 5/2 NC vuelva a ser activada.

Figura 15. Esquema 5 con válvula 5/2 NC con bloqueo activada y salida y retorno de vástago controlada

En este esquema se puede observar que el regreso del vástago es controlado ya que su

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velocidad es controlada por medio de una segunda válvula estranguladora, para que el vástago regrese a su posición de inicio es necesario volver activar la válvula de 5/2 NC ya que esta cuenta con bloqueo por lo que es necesario volverla a activar. VII. 

CONCLUSIONES: Los sistemas neumáticos cuentan con las válvulas de 3/2 y 5/2 8NC o NO) como principal elemento de control pues estos permiten accionar la salida y retorno del vástago de los cilindros actuadores, según la disposición de la válvula, es decir si se trata de una válvula de 3/2 NC la presión no circulara hacia el cilindro actuador, solo lo hará al presionar el botón que activara esta válvula. Caso contrario sucede con la válvula de 3/2 NO la presión del aire circulara hacia el cilindro permitiendo que el vástago se accione y al presionar el botón la presión se cortara y hará que el vástago retorne a su posición inicial.



Para un cilindro actuador de doble efecto se necesita una válvula de 5/2 cuya característica principal es el bloqueo del cilindro actuador, el botón de esta válvula es el que permite la salida y retorno del vástago ya que se trata de una válvula con bloqueo que solo se activara al presionar el botón.



La válvula estranguladora unidireccional es el elemento que permite controlar la velocidad con la que sale y retorna el vástago del cilindro actuador, esta válvula reduce el paso de presión del aire por lo cual permite tener un control de la presión, este proceso de aprisionar la presión de aire, controla que el aire pase con un caudal bajo, esto permite que el vástago salga con menor velocidad, al momento de desaprisionar la válvula la velocidad del vástago aumentara.



La unidad de mantenimiento es muy importante para la implementación de sistemas neumáticos, pues ayuda a la regulación de la presión, lo cual contribuye mucho a la seguridad de la persona a cargo del ensamble del sistema.

VIII.

RECOMENDACIONES: 

Se debe verificar que todas las válvulas de corte estén cerradas para evitar accidentes al momento de manipular las mangueras en la conexión del sistema.



Comprobar que los elementos estén correctamente conectados para el buen funcionamiento del sistema.



Seguir las normas de seguridad establecidas dentro del laboratorio.

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Obedecer la señalética que se encuentra dentro del laboratorio.



Usar los implementos de seguridad necesarios en la práctica.

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