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• Pancho Guacala

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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE INGENIERÍAS CAMPUS GUANAJUATO

SISTEMAS AUTOMOTRICES

4SV1 Oleoneumática PRÁCTICA 2: Control básico de cilindros de simple y doble efecto neumáticos.

INTEGRANTES DEL EQUIPO:

PROFESOR: Ing. Gerardo Iván Mendoza Contreras

INTRODUCCIÓN. En esta práctica trabajaremos con los cilindros de simple efecto que son aquellos que solo realizan un trabajo cuando se desplaza su elemento móvil (vástago) en un único sentido; es decir, realizan el trabajo en una sola carrera de ciclo. El retroceso se produce al evacuar el aire a presión de la parte posterior, lo que devuelve al vástago a su posición de partida. OBJETIVO. El estudiante conocerá, identificará y conectará los componentes neumáticos para un cilindro de simple efecto y doble efecto. MARCO TEÓRICO. Cilindro simple efecto Un cilindro de simple efecto desarrolla un trabajo sólo en un sentido. Él émbolo se hace retornar por medio de un resorte interno o por algún otro medio externo como carga, movimiento mecánico, etc. Puede ser de tipo “vástago retraído” o “vástago extendido”, siendo el primero de ellos el más utilizado. Los cilindros de simple efecto se utilizan para sujetar, marcar, expulsar, etc. Tienen un consumo de aire algo más bajo que el cilindro de doble efecto de igual tamaño. Sin embargo, hay una reducción de impulso debida a la fuerza contraria del resorte, así que puede ser necesario un diámetro interno más grande. También la adecuación del resorte tiene como consecuencia una longitud global más larga y una longitud de carrera limitada.

Cilindro doble efecto Con este actuador, el trabajo se desarrolla en las dos carreras de salida y retroceso, dado que la presión del aire se aplica alternativamente a los lados opuestos del émbolo. El impulso disponible en la carrera de retroceso es menor debido a que el área efectiva del émbolo es más pequeña, pero se trata sólo de una consideración si el cilindro tiene que “mover” la misma carga en los dos sentidos. Las características principales que definen un buen actuador neumático lineal son las siguientes: Que su rozamiento interno sea lo más bajo posible. Que su montaje o instalación sea lo más simple y rápida. Que su vida útil sea lo más larga posible. Que tenga gran capacidad de amortiguación. Que pueda utilizarse con o sin lubricante.

Válvula 3/2 monoestable Una válvula de control direccional determina el paso de aire entre sus vías abriendo, cerrando o cambiando sus conexiones internas. Las válvulas se definen en término de números de vías, número de posiciones, en el caso de la válvula 3/2 monoestable, la primera cifra indica el número de vías, mientras que la segunda se refiere al número de posiciones, y es monoestable cuando el retorno es por muelle. Tiene una posición preferencial definida, a la cual vuelve automáticamente cuando desaparece la señal en sentido contrario.

Válvula 5/2 En el caso de la válvula 5/2, la primera cifra nos indica el número de vías, y la segunda el número de posiciones.

Regulador de caudal direccional El regulador de caudal unidireccional permite controlar el paso de aire ofreciendo una restricción variable.

Un regulador de caudal unidireccional ofrece resistencia al paso de aire. El caudal que pasa por un regulador depende de la apertura de éste y de la diferencia de presiones de entrada y de salida. El caudal que pasa por un regulador depende entonces del ajuste del regulador y de su diferencia de presiones. El anti retorno permite al aire circular libremente en un sentido, el regulador bloque el flujo en un sentido opuesto.

EQUIPO DE SEGURIDAD REQUERIDO: Bata de Laboratorio, zapatos, lentes de seguridad. MATERIAL A EMPLEAR. 1 Cilindro de simple efecto vástago retraído 1 Cilindro de doble efecto 1 válvula 3/2 monoestable de botón NC 1 Válvula 3/2 monoestable de botón bidireccional 1 válvula 5/2 de palanca 1 regulador de caudal doble unidireccional 1 unidad de mantenimiento 5 mangueras. PLANTEAMIENTO: a) Al accionar un botón pulsador por parte de un operario se realiza la siguiente operación, los bloques son empujados desde el depósito alimentador a un sistema de bandas transportadoras. Un cilindro de simple efecto facilita esta operación. Cuando el botón pulsador es desactivado el cilindro regresa a su posición inicial (vástago retraído)

b) Realiza el control para una puerta contra fuego, que es abierta o cerrada por un cilindro de doble efecto. Las señales de apertura y cierre son dadas por una válvula de accionamiento manual por palanca. Desarrollo: 1) Realizar el diagrama y la conexión del sistema neumático correspondiente al inciso “a”.

Figura1. Inciso a) muestra el diagrama valvula 3/2 monoestable con regulador de caudal unidireccional en estado de reposo y el inciso b) accionado el circuito

Figura 2: muestra los elementos físicos en la práctica 2) Realizar los cambios en las conexiones de acuerdo a lo indicado en las preguntas del cuestionario 1 y 2.

Figura 3. El inciso a) muestra el diagrama neumático de acuerdo cambiando la posición del regulador de caudal sin accionamiento. El inciso b) muestra el circuito accionado

3) Cambiar la válvula 3/2 NC, por la válvula 3/2 bidireccional en el circuito neumático, realizar el nuevo diagrama y anotar las observaciones.

Figura 4.se muestra el circuito acoplando la válvula bidireccional a) en reposo b) accionado.

Figura 5. Conexión en el tablero de trabajo del circuito 4) Realizar el diagrama y la conexión del sistema neumático correspondiente al inciso “b”.

Figura 6. Es el diagrama de conexión con el cilindro de doble efecto, reguladores de caudal y la válvula de accionamiento manual por palanca. Inciso a muestra el

sistema en reposo, el b el sistema accionado en un sentido desplazando el cilindro hacia afuera, el cilindro hacia adentro. 5) Realizar los cambios indicados en la pregunta 3 y anotar observaciones.

Figura 7. Es el mismo circuito que figura 6 excepto por el cambio de mangueras en la válvula, lo que hace que el cilindro se comporte de manera inversa. a) circuito inactivo, b) accionando la válvula obtenemos que el pistón salga de su posición inicial., c) el flujo ocurre de manera inversa. 6) Realizar los cambios indicados en la pregunta 4 y anotar observaciones. Se puede controlar la entrada o salida del pistón dependiendo del ajuste que le demos a cada regulador

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Figura 8. Pistón doble efecto conectado en panel de pruebas. Cuestionario: 1.- Indicar que sucede cuando se coloca un regulador de caudal en dirección al cilindro. El caudal es regulado en dirección al cilindro, de esta manera controlamos la velocidad de salida del pistón. 2.- Indicar que sucede cuando se coloca un regulador de caudal en dirección a la válvula. Podemos controlar la velocidad de regreso del pistón, ya que el cilindro saldrá de forma normal. 3.- Indicar que sucede cuando se realizan cambios en la posición de las mangueras entre la válvula y el cilindro. Cuando el sistema no está activado el cilindro se encuentra retraído sin embargo cuando activamos el circuito el pistón empieza a salir, al cambiar las mangueras sucede lo contrario el pistón se encuentra fuera y empieza a retraerse 4.- Indicar que sucede cuando se ajustan los reguladores de caudal. Controlamos la velocidad con la que entra y sale el actuador CONCLUSIÓN. Mediante esta práctica pude observar el comportamiento de los principales sistemas neumáticos, además de realizar los diagramas de cada etapa. Podemos concluir que por lo tanto que una correcta interpretación de diagramas nos llevara a un correcto funcionamiento en los circuitos que realicemos. BIBLIOGRAFÍA. http://josemiron.blogspot.com/2015/04/valvulas-oleo-hidraulicas-de-bloqueo-y.html https://sistemasneumaticos.wordpress.com/estudio-funcional-de-las-valvulasdistribuidoras/valvula-52/ https://sistemasneumaticos.wordpress.com/estudio-funcional-de-las-valvulasdistribuidoras/valvula-32/ https://neumaticabasicaeepp.wordpress.com/44-2/receptores-neumaticos/cilindrosde-simple-y-doble-efecto/