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• Emiro Bonifacio Polo

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DISEÑO Y AUTOMATIZACION DE UN TALADRO ELECTROHIDRÁULICO

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UNIVERSIDAD DEL ATLÁNTICO FACULTAD DE INGENIERÍA PROGRAMA DE INGENIERÍA MECÁNICA BARRANQUILLA, ATLÁNTICO 2017

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LISTA DE FIGURAS Pág. Figura 1. Recomendaciones para el proceso de taladrado.

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Figura 2. Sistema electro-hidráulico

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Figura 3. Tipos de bombas hidráulicas

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Figura 4. Filtros.

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Figura 5. Válvula limitadora de presión.

18

Figura 6. Válvulas distribuidoras.

18

Figura 7. Válvula anti retorno.

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Figura 8. Válvula de estrangulación.

19

Figura 9. Actuador lineal

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Figura 10. Motores hidráulicos.

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Figura 11. Relés.

21

Figura 12. Pulsador

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Figura 13. Interruptor

23

Figura 14. Sensores de proximidad

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Figura 15. Válvula con solenoide

23

Figura 16. Simbología de bombas y motores.

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Figura 17. Simbología de válvulas distribuidoras.

24

Figura 18. Simbología de válvula estranguladora de caudal

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Figura 19. Válvulas limitadoras de presión.

25

Figura 20. Simbología de elementos eléctricos.

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2

Figura 21. Autómatas programables

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Figura 22. Esquema autómata programable

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Figura 23. Conexiones del plc

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Figura 24. Pirámide de la Automatización

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Figura 25. Diagrama de potencia para conexión Υ – Δ, EPLAN P8

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Figura 26. Control Eléctrico para Conexión

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Figura 27. Diagrama de conexión PLC

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Figura 28. Tabla de símbolos

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Figura 29. Ladder Logic Zeliosoft

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Figura 30. Simbología LADER

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Figura 31. Temporizador

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Figura 32. Contador

37

Figura 33. Esquema LADDER

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Figura 34. Mando de un motor

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Figura 35. Esquema del sistema

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Figura 36. Diagrama de fase

45

Figura 37. Fuerza especifica de corte del material

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Figura 38. Sistema hidráulico propuesto

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Figura 39. Grupo de potencia del circuito eléctrico

51

Figura 40. Grupo de control del circuito hidráulico

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INDICE Pag. INTRODUCCIÓN

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Capítulo 1: EL PROBLEMA 1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

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1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA

7

1.3 OBJETIVOS

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1.4 JUSTIFICACIÓN

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1.5 DELIMITACIÓN

9

Capítulo 2: MARCO DE REFERENCIA 2.1 ANTECEDENTES

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2.2 MARCO CONCEPTUAL

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Capítulo 3: MARCO METODOLÓGICO 3.1 METODOLOGÍA DEL PROYECTO

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3.2. CONSIDERACIONES ADICIONALES

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Capítulo 4: DESARROLLO DEL PROYECTO 4.1. Descripción del sistema

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4.1.2 Requerimientos del sistema

4

4.2 modelo de sistema electrohidráulico propuesto 4.2.1 simulación fluid sim 4.2.2 LADDER 4.3 Selección de componentes del sistema electrohidráulico. 4.4 Diseño de estructura del taladro (CAD) Capítulo 5 : Resultados 5.1 Simulación ANSYS 5.2 Conclusiones.

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INTRODUCCIÓN Desde tiempos antiguos el ser humano ha buscado técnicas para multiplicar su fuerza física, con el fin de realizar trabajos en donde la fuerza de un individuo no es suficiente, creando la necesidad de inventar medios mecánicos para dicho propósito, siendo los primeros la rueda y la palanca. Con el paso del tiempo y el desarrollo de la ciencia, han surgido nuevas formas y técnicas para este propósito. Una técnica muy destacada es la transmisión de potencia mediante fluidos (hidráulica), siendo muy utilizados en tiempos modernos por muchos sectores industriales. Las exigencias del mundo actual han llevado al amplio desarrollo de la hidráulica y a la automatización mediante sistemas de accionamiento eléctricos. Siendo esta aplicada al sector de la construcción, procesamiento de materia prima, industria automotriz, metalmecánica etc. Este proyecto se enfoca en la implementación y diseño de un sistema de taladrado electrohidráulico que integra la fase de producción de piezas metálicas perforadas, el cual consiste de tres actuadores controlados por un autómata programable o PLC, dando como resultado la integración sinérgica de la tecnología mecánica (CAD), con la electrónica (PLC) para el diseño y la manufactura de productos y procesos. El equipo desarrollado contribuirá a las necesidades de formación de los estudiantes en todos los temas asociados a sistemas electrohidráulicos, el cual será instalado y quedará listo para ser programado con cualquier tipo de PLC, ya que contará con los puntos de conexión de entradas y salidas al PLC, solo siendo necesario la alimentación con una fuente de voltaje de 24 VDC. Sabiendo que los procesos de generación de conocimiento y de desarrollo tecnológico surgen generalmente en universidades o entidades de educación superior y teniendo presente las necesidades en el ámbito local, de disponibilidad de espacio de trabajo y herramientas que permitan caracterizar y validar los resultados de estudios e investigaciones, se lleva a cabo el desarrollo del siguiente proyecto.

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Capítulo 1: EL PROBLEMA

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1.1 DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA La Universidad del Atlántico no cuenta con un laboratorio de aprendizaje en electrohidráulica, por lo tanto, es clara la carencia de equipos que recreen procesos de forma real, imposibilitando identificar o dimensionar situaciones hipotéticas que se puedan presentar en la realidad. El equipo planteado representa una primera aproximación al diseño de un equipo de taladrado automático que puede prestar sus servicios a empresas que trabajen con este proceso, disminuyendo el riesgo de lesiones en los operadores, mejorando las condiciones de trabajo, aumentando la productividad y precisión de la operación.

1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA Tomando en cuenta la descripción del problema junto con las necesidades que conllevaron a la realización de este proyecto, se pretende desarrollar un sistema electro-hidráulico para implantarlo a un taladro de banco. Esto dará como resultado una herramienta interdisciplinaria donde puedan interactuar las diferentes áreas de la ingeniería, supliendo las necesidades de los estudiantes. El taladro electrohidráulico permitirá visualizar y realizar pruebas de perforación en las que se verá reflejado el arte ingenieril por parte del diseño, hidráulica y electrónica. . 1.3 OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL Diseñar un sistema electrohidráulico de una taladradora que permita ejecutar movimientos múltiples de un cilindro y controlar el desgaste de la herramienta mediante un contador con preselección.

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OBJETIVOS ESPECÍFICOS. 

Definir un modelo de perforadora de piezas electrohidráulica que cumpla con los criterios de seguridad, funcionalidad y sencillez, a partir de la revisación del estado del arte relacionado con las tecnologías usadas en los equipos similares.



Modelar en 3D de la estructura mecánica de la taladradora electrohidráulica con el uso de Software CAD – Solid Works 2017 ®.



Hacer una simulación del proceso mediante el software ANSIS calculando los esfuerzos a los que estará sometido el banco y evitando una probable falla del montaje.



Ensamblar el proceso de producción equipado con tres (3) cilindros hidráulicos provistos cada uno con los sensores de final de carrera y electroválvulas, que replique una aplicación industrial de taladro electrohidráulico.



Modelar el circuito de control electrohidráulico que cumpla con las especificaciones requeridas para el control del operario.



Definir las conexiones eléctricas relacionadas con las entradas y salidas requeridas por el PLC TWIDO.



Elaborar el programa a cargar en un autómata programable o controlador lógico programable (PLC) TWIDO y cargarlo al controlador.



Documentar el proyecto a fin de dar a conocer la metodología utilizada y su futuro uso del equipo como objeto de formación.



Construir, montar y realizar pruebas de funcionamiento del equipo a fin de corregir posibles fallas.



Presentar al encargado del aula-taller de electrohidráulica de la Universidad del Atlántico la metodología para llevar a cabo el modulo didáctico con sus respectivas ayudas.

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1.4 JUSTIFICACIÓN Se plantea el desarrollo de este proyecto ante la necesidad que tiene la Universidad de Atlántico de implementar sistemas electrohidráulicos y electroneumáticos que permita realizar actividades donde puedan aplicar los conocimientos adquiridos en mecánica, electricidad, electrónica, sistemas electrohidráulicos, PLC, automatización, y diseño asistido por computador. etc. Se desea que la Universidad del Atlántico siga avanzando en su proceso de acreditación y certificación de sus programas y como uno de los mejores centros de educación superior del país. Se pretende dotar al laboratorio y dar una herramienta al docente, la cual le permita instruir al estudiante de una manera más clara los procesos industriales, en los que es útil la electrohidráulica, obteniendo como resultado una mayor comprensión y por consiguiente un mayor aprendizaje y análisis del alumno. Desde el punto de vista técnico y de salud ocupacional. El proyecto busca liberar al hombre de una labor repetitiva y rutinaria como es la de perforación de piezas rectangulares, ganando en productividad, precisión de la operación y seguridad para el personal.

1.5 DELIMITACIÓN 

Los requerimientos de fuerza y potencia están calculados para un espesor definido, así como de sus otras dimensiones y del material, que es metal fundido.



El taladro de banco limita los movimientos de los actuadores a la programación implementada en el circuito eléctrico, por lo que no será posible realizar otro tipo de movimientos.

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Capítulo 2: MARCO DE REFERENCIA

11

2.1 ANTECEDENTES Desde tiempos antiguos el hombre se ha visto en la necesidad de aprender a controlar las corrientes de los fluidos a su beneficio. El molino de viento y la rueda hidráulica fueron los preámbulos de los sistemas hidráulicos, pues se descubrió la posibilidad de usar fluidos para la transmisión de potencia [1]. Este descubrimiento fue la base de estudios realizados por diferentes científicos, hasta que los experimentos y estudios de Blaise pascal dieron pie a la hidráulica como una ciencia [2]. Aunque la palabra “hidráulica” está relacionada con el flujo de agua en una tubería, en la actualidad se ha extendido a otros fluidos, como el aceite. Las propiedades del agua no son adecuadas para este tipo de aplicaciones, debido a que el rango de temperatura que se podía trabajar no era suficiente. Sin embargo, en los inicios de la hidráulica se empleó como fluido de trabajo el agua. En 1795 Joseph Brahma diseñó la primera prensa hidráulica para producción industrial, utilizando agua como líquido transmisor de la energía. Su rendimiento como es de esperarse no fue muy bueno, debido a las malas propiedades del agua para este tipo de aplicación. Además los materiales empleados para sellar y garantizar estanqueidad en aquella época no eran lo suficientemente resistentes, pues solían ser de cuero y no se conseguía trabajar a altas presiones en las instalaciones o al menos no conseguían hacerlo por mucho tiempo. El principio de funcionamiento de la prensa hidráulica se basa en la ley de pascal. Se utiliza el fluido para transferir energía, una persona al aplicar presión en un cilindro pequeño puede levantar con poca distancia un cilindro más grande sometido a presiones mayores [3]. Tiempo después tras el descubrimiento del petróleo en 1859, se trabajó en nuevos fluidos capaces de cumplir con todas necesidades de los sistemas hidráulicos. Este descubrimiento soluciono el problema del agua como fluido de trabajo y dio vida a nuevas tecnologías, como el automóvil, la industria de la aviación y la mayoría de medios de transporte [4]. Actualmente se sustituyó el agua con el aceite, pero no es este el único problema a solucionar .La crisis energética es un problema fundamental y ha llevado a realizar múltiples estudios para mejorar la eficiencias de prensas hidráulicas, mediante control de operaciones y programación computacional, esto con el fin de optimizar lo más que se pueda el consumo de energía [5]. Además de la prensa, la hidráulica se extiende a otras máquinas, tales como el taladro. Según fuentes históricas en el Paleolítico Superior los humanos taladraban conchas de moluscos con fines ornamentales. Se han hallado conchas

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perforadas de entre 70.000 y 120.000 años de antigüedad en África y Oriente Próximo, atribuidas al Homo sapiens-sapiens. En Europa unos restos similares datados de hace 50.000 años muestran que también el Hombre de Neandertal conocía la técnica del taladrado. Taladrar requiere imprimir una rotación a la herramienta. El procedimiento más antiguo que se conoce para ello es el denominado "arco de violín", que proporciona una rotación alternativa. Un bajorrelieve egipcio del año 2700 a.C. muestra una herramienta para taladrar piedra accionada de otra manera, mediante un mango. A finales de la Edad Media está documentado el uso de taladradoras manuales llamadas berbiquís. Las prensas de perforación del siglo XIX fueron impulsadas principalmente por ejes de línea y poleas, a veces con vapor y luego, a medida que se acercaba el siglo XX, la energía eléctrica cruda. Se datan las siguientes fechas.  1838: primer taladro de sobremesa hecho enteramente de metal (James Nasmyth).  1850: taladro de columna con transmisión a correa y engranajes cónicos (Joseph Whitworth).  1851: primer taladro radial (Sharp, Roberts & Co).[9]  1860: invención de la broca helicoidal por Martignon, que reemplaza rápidamente a las brocas en punta de lanza utilizadas hasta entonces.  1898: invención del acero rápido, que permite aumentar significativamente la velocidad de taladrado. Una vez que la corriente alterna y los motores eléctricos individuales llegaron a ser ampliamente disponibles a principios del siglo 20, la prensa de perforación entró en plena floración. En la década de 1930, empresas como Delta, JD Wallace, Sears y Montgomery Ward ofrecían prensas de perforación para el uso de talleres en el hogar. Las tecnologías desarrolladas durante la revolución Industrial se fueron aplicando a las taladradoras, que de esta manera fueron pasando a ser accionadas eléctricamente y a ser cada vez más precisas gracias a la metrología y más productivas gracias a nuevos materiales como el carburo de silicio o el carburo de tungsteno. Sin embargo, en su arquitectura las máquinas se conservaron casi sin cambios las formas que habían sido puestas a punto a lo largo del siglo XIX. La aparición del control numérico a partir de los años 1950 y 13

sobre todo del control numérico por computadora a partir de los 1970 revolucionó las máquinas-herramienta en general y las taladradoras en particular. La microelectrónica permitió integrar las taladradoras con otras máquinasherramienta como tornos o mandriladoras para formar "centros de mecanizado" polivalentes gestionados por ordenador [8]. En los tiempos actuales con el desarrollo de los sistemas de control numérico por computador, se han creado maquinas capaces de realizar diferentes procesos de manufactura en una sola máquina, estas son las conocidas fresadoras CNC. Las fresadoras CNC están adaptadas especialmente para el fresado de perfiles, cavidades, contornos de superficies y operaciones de tallado de dados, en las que se deben controlar simultáneamente dos o tres ejes de la mesa de fresado. Aunque, dependiendo de la complejidad de la máquina y de la programación efectuada, las fresadoras CNC pueden funcionar de manera automática, normalmente se necesita un operador para cambiar las fresas, así como para montar y desmontar las piezas de trabajo. Entre las industrias que emplean habitualmente fresadoras CNC se encuentran la automovilística (diseño de bloques de motor, moldes y componentes diversos), la aeroespacial (turbinas de aviones) y la electrónica (elaboración de moldes y prototipos), además de las dedicadas a la fabricación de maquinaria, instrumental y componentes eléctricos. La función primordial del CNC es la de controlar los desplazamientos de la mesa, los carros transversales y longitudinales y/o el husillo a lo largo de sus respectivos ejes mediante datos numéricos. Sin embargo, esto no es todo, porque el control de estos desplazamientos para lograr el resultado final deseado requiere el perfecto ajuste y la correcta sincronización entre distintos dispositivos y sistemas que forman parte de todo proceso CNC. Estos incluyen los ejes principales y complementarios, el sistema de transmisión, los sistemas de sujeción de la pieza y los cambiadores de herramientas, cada uno de los cuales presenta sus modalidades y variables que también deben estipularse adecuadamente. Este riguroso control lo efectúa un software que se suministra con la fresadora y que está basado en alguno de los lenguajes de programación numérica CNC, como ISO, HEIDENHAIN, Fagor, Fanuc, SINUMERIK y Siemens. Este software contiene números, letras y otros símbolos -por ejemplo, los códigos G y M– que se codifican en un formato apropiado para definir un programa de instrucciones capaz

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de desarrollar una tarea concreta. Los códigos G son funciones de movimiento de la máquina (movimientos rápidos, avances, avances radiales, pausas, ciclos), mientras que los códigos M son las funciones misceláneas que se requieren para el maquinado de piezas, pero no son de movimiento de la máquina (arranque y paro del husillo, cambio de herramienta, refrigerante, paro de programa, etc.). De esto se desprende que para operar y programar este tipo de máquinas se requieren conocimientos básicos en operaciones de mecanizado en equipo convencional, conocimientos elementales de matemática, dibujo técnico y manejo de instrumentos de medición. 2.2 MARCO CONCEPTUAL Los principios de la hidráulica son aplicados a muchas ramas de la ingeniería, en donde se requiera niveles elevados de fuerzas. Poco a poco se ha ido introduciendo la hidráulica a los procesos de manufactura. Este proyecto busca implementar los principios hidráulicos a un muy importante proceso de manufactura, como es el taladrado. Para tener una buena comprensión de este trabajo, se deben introducir algunos conceptos básicos de este proceso. El taladrado es un proceso básico y común de producción de orificios. Sus aplicaciones son numerosas, se puede ver en el fuselaje de los aviones para los remaches, en los motores de automóviles etc. Las perforaciones se hacen por medio de brocas accionadas por motores eléctricos, y en conjunto recibe el nombre de taladro. Una de las clasificaciones de las brocas, es según el material a perforar. En este caso se perforara una placa de metal fundido. El metal fundido se obtiene al vaciar una fusión de metal en un molde frio. Como resultado el metal se solidifica en forma de granos finos, lo que conlleva a un material duro y frágil. Los materiales duros presentan una fuerte oposición al rayado y corte, por lo tanto se deberá estimar las fuerzas implicadas para una buena selección de la broca. El cálculo de las fuerzas dependen de muchos factores del material y de factores externos, por lo tanto no es sencillo el cálculo de forma analítica. El cálculo se basa en la experimentación y se encuentran disponibles para cada broca en particular en catálogos de brocas. La fuerza para perforar se lograra mediante el sistema hidráulico, conociendo la fuerza y haciendo un análisis estático en el cilindro. La aplicación de las fuerzas implicadas causara inevitablemente degaste en la herramienta. El control del desgaste de una broca se lleva por medio del número de perforaciones realizadas. Esta condición de desgaste implica que la fuerza de empuje aumentara porque se le dificultara el avance. En la tabla 1 se muestran algunas recomendaciones para el proceso de taladrado [6],[7].

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Figura 1. Recomendaciones para el proceso de taladrado.

Además de la caracterización del proceso, se presentan ciertos principios acerca del electro-hidráulica que son fundamentales en la implementación de estos sistemas. Los sistemas electro-hidráulicos, como su nombre lo indica tienen una componente eléctrica y una hidráulica. La parte hidráulica es la encargada de transmitir la potencia y la parte eléctrica se encarga del control del circuito .La transmisión de potencia se obtiene mediante circuitos hidráulicos, formados por varios componentes. En la figura 1a se muestra un sistema hidráulico sencillo, el cual tiene se divide en el grupo de accionamiento, control de potencia y unidad de trabajo. Por otra parte el sistema eléctrico se divide en grupo de control y grupo de potencia como se muestra en la figura 2

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Unidad de trabajo

Control de potencia

A0

A1

Potencia

Control

A

B

P

T

Y1

24 V k1 K1

K2

k2

A1 S1

Grupo de accionamiento

K3

k2 K1

K2

K3

Y1

0V

Figura 2.Sistema electro-hidráulico a) Componente hidráulico b) componente eléctrico

GRUPO DE ACCIONAMIENTO DE CIRCUITOS HIDRÁULICOS En los sistemas hidráulicos el grupo de accionamiento está conformado por bombas, depósitos, filtros, válvulas limitadoras de presión como componentes principales. -

BOMBAS

Las bombas son dispositivos que imparten energía al fluido mediante en principio de desplazamiento positivo (cambio de volumen) .Como consecuencia el fluido de trabajo aumenta su presión hasta la necesaria para accionar los cilindros. Las bombas hidráulicas se pueden ser de engranes, paletas y pistones.

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Figura 3.Tipos de bombas hidráulicas a) engranes b) paletas c) pistones.

-

FILTRO

La filtración es muy importante en los sistemas hidráulicos, porque permite mantener el fluido de trabajo libre de impurezas producidas por el desgaste de los componentes.

Figura 4. Filtros.

-

VÁLVULA LIMITADORA DE PRESIÓN

Las válvulas limitadoras de presión son indispensables en los sistemas hidráulicos, ya que protege al sistema de sobrepresiones debidas a cambios de carga, obstrucciones o por diferentes situaciones. 18

Figura 5. Válvula limitadora de presión.

CONTROL DE POTENCIA DE CIRCUITOS HIDRÁULICOS Para el control de la potencia los sistemas hidráulicos están dotados de diferentes tipos de válvulas, como las válvulas distribuidas .Este tipo de válvulas tienen como función dirigir el fluido hacia donde lo requiera el sistema. Existen diferentes configuraciones para dar diferentes direcciones al fluido.

Figura 6. Válvulas distribuidoras.

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Además de las válvulas distribuidoras, suelen usarse otras válvulas que complementan las necesidades de los sistemas hidráulicos.

-

VÁLVULA ANTIRETORNO

Este tipo de válvulas permiten el flujo en una dirección, cuando no sea deseado que el fluido se devuelva.

Figura 7. Válvula anti retorno.

-

VÁLVULA DE ESTRANGULACIÓN

Las válvulas de estrangulación tiene como función cortar parcialmente el flujo de del fluido .Entre este grupo hay diferentes variantes para controlar a estrangulación y el flujo.

Figura 8. Válvula de estrangulación.

UNIDAD DE TRABAJO DE CIRCUITOS HIDRÁULICOS Por último se encuentra la unidad de trabajo está formado principalmente por actuadores y motores hidráulicos. 20

-

ACTUADOR

En los actuadores es donde se ve reflejado el trabajo final que se obtiene del sistema hidráulico. Hay diferentes clasificaciones de los actuadores, dependiendo de la dirección, del número de vástagos, del desplazamiento etc.

Figura 9. Actuador lineal.

- MOTOR HIDRÁULICO Los motores hidráulicos transforman la energía del fluido en energía mecánica aprovechable para hacer trabajo. En su parte física son muy similares a las bombas hidráulicas, a diferencia que funciona de forma inversa.

Figura 10. Motores hidráulicos.

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CONTROL DE CIRCUITO ELÉCTRICO El componente de control permite accionar las válvulas distribuidoras de modo que cumplan las funciones del circuito .Para ello se hace uso de pulsadores, interruptores y relés. Los relés energizados dan paso a la corriente en los solenoides de las válvulas distribuidoras para accionarlas.

-

RELÉ

El relé o relevador es un dispositivo electromagnético ,que funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el cual una bobina y un electroimán acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.

Figura 11. Relés.

-

PULSADOR

Un pulsador es un operador eléctrico que, cuando se oprime, permite el paso de la corriente eléctrica y, cuando se deja de oprimir, lo interrumpe.

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Figura 12. Pulsador

-

INTERRUPTOR

Un interruptor es un operador eléctrico cuya función es abrir o cerrar un circuito de forma permanente. Al accionarlo, hacemos que varíe su posición, abriendo un circuito que estaba cerrado o cerrando uno que estaba abierto, y permanece así hasta que lo volvamos a accionar.

Figura 13. Interruptor.

COMPONENTE DE POTENCIA DEL CIRCUITO ELÉCTRICO Este componente es el encargado de proporcionar la energía para accionar las válvulas distribuidoras, por medio de solenoides.

-

SENSOR DE PROXIMIDAD

Los sensores de posición de cilindro son ideales para la detección de fin de carrera en cilindros en los circuitos hidráulicos. Cada sensor se monta en el patrón de pernos del sensor de posición de cilindro en puerto estándar. Los sensores

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mandan una señal al sistema eléctrico para dar paso a siguientes tareas o restricciones.

Figura 14. Sensores de proximidad.

-

SOLENOIDE

Los solenoides hacen un conjunto con las válvulas, dando lugar a las llamadas electroválvulas. La apertura o cierre de la electroválvula se basa en impulsos electromagnéticos del solenoide que trabaja junto a un muelle diseñado para devolver a la válvula a su posición neutral cuándo el solenoide se desactiva. Este tipo de válvulas se suelen utilizar en sitios de difícil acceso, en sistemas multiválvula y en sitios de ambiente peligroso.

Figura 15. Válvula con solenoide

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Por último, para asegurarse de que un circuito electro-hidráulico funcione correctamente sé hace uso de herramientas computacionales como fluid sim. Este programa permite simular estos circuitos para validar su funcionabilidad y poder variar parámetros y componentes de forma sencilla, sin necesidad de desperdiciar tiempo valioso. SIMBOLOGÍA DE LOS CIRCUITOS ELECTRO-HIDRÁULICA En el diseño de sistemas electro-hidráulicos, se usa símbolos para cada componente hidráulico y eléctrico.

Figura 16. Simbología de bombas y motores.

Figura 17. Simbología de válvulas distribuidoras.

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Figura 18. Simbología de válvulas de estrangulación y reguladora de caudal.

Figura 19. Válvulas limitadoras de presión.

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Figura 20. Simbología de elementos eléctricos.

CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE (PLC) Un autómata programable (AP) es una máquina electrónica programable diseñada para controlar en tiempo real y en entorno industrial secuénciales, que utiliza una memoria programable

(hostil)

procesos

para el almacenamiento

interno de instrucciones orientadas al usuario, realizando funciones lógicas, secuencias, temporizaciones, recuentos y funciones aritméticas con el fin de controlar diversos

tipos de máquinas o procesos mediante entradas y salidas,

digitales o analógicas según el programa almacenado. (Figura 20)

Figura 21. Autómatas programables

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VENTAJAS DE LOS PLC´S  Flexibilidad de configuración y programación  Menor cableado  Menor tiempo empleado en la elaboración del proyecto: no se requiere simplificar la cantidad de líneas de programación ya que la capacidad de procesamiento y de memoria de los módulos es suficientemente grande.  Reducción de espacio  Reducción de costos, lista de materiales queda reducida sensiblemente ya que se dispone de comandos internos que reemplazan

temporizadores,

relees

y

contadores

electromecánicos.  Reemplaza la lógica de relés para el comando de motores, máquinas, cilindros neumáticos e hidráulicos, etc.  Efectuar procesos de control de lazo abierto y/o cerrado.  Actuar como interface computador - proceso de fabricación.  Control y comando de tareas repetitivas, que pueden ser peligrosas para los operarios  Regulación de aparatos remotos desde un punto de la fábrica  No es necesario conocer en profundidad el automatismo para la elección del P.L.C.  Efectuar diagnóstico de falla y alarma  Mayor flexibilidad para el mantenimiento y puesta a punto del equipo

APLICACIONES DE LOS PLC´S  Automatización de maquinaria para la industria de plásticos, madera, cemento, textiles, ensamblaje, etiquetado, etc.  Instalaciones de refrigeración, aire acondicionado, calefacción, 28

 Centralización de alarmas, tratamientos térmicos, plantas de tratamiento de agua.  Control de Máquinas de elevación y trasporte (Ascensores, puente grúa, etc.)  Control de tráfico (semaforización).  Medición y Dosificación

ESQUEMA DE BLOQUES SIMPLIFICADO DE UN AUTOMATA PROGRAMABLE

Figura 22. Esquema autómata programable

CONEXIONADO DE LAS ENTRADAS Y LAS SALIDAS A UN

PLC

Figura 23. Conexiones del plc

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MÉTODO DE MIGRACIÓN DEL MANDO DE LÓGICA CONVENCIONAL A PROGRAMADA PARA LA IMPLEMENTACIÓNDE PROYECTOS CON PLC USANDO EL LENGUAJE LADDER

Todo sistema automático industrial cuenta con niveles jerárquicos desde el más bajo, que consta de los instrumentos que captan las señales hasta el más alto donde se administra el sistema.

Figura 24. Pirámide de la Automatización El PLC ocupa un escalón importante en la pirámide de la automatización al ser equipo de control que está a nivel de planta y que aporta información a niveles superiores. MIGRACIÓN DE LÓGICA CABLEADA AL LENGUAJE LADDER CON PLC Cuando se requiere migrar una solución funcional de control eléctrico a PLC son necesarios una serie de pasos que dependiendo del PLC a utilizar, pueden variar en algunos detalles. A continuación se ilustra a modo de sugerencia un esquema general:

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ALISTAMIENTO El alistamiento corresponde a la etapa previa a la elaboración del programa y consiste en el análisis completo de proceso a controlar, dando como resultado un circuito eléctrico de potencia y control en lógica cableada, una tabla de asignación y un diagrama de conexión de entradas y salidas del PLC. CIRCUITO DE CONTROL ELÉCTRICO

Los sistemas CAD en la actualidad facilitan el trabajo de diseño en varias áreas dando una perspectiva de cómo se puede llegar a ver o comportar un proceso por medio de la simulación. Se tendrá en cuenta un ejemplo típico del arranque estrella – triangulo (Υ – Δ) de un motor trifásico.

Figura 25. Diagrama de potencia para conexión Υ – Δ, EPLAN P8

El diagrama siguiente mostrara el comportamiento del sistema del cual es que el contacto KM1 y KM2 entre en funcionamiento después de un tiempo sale KM2 y entra KM3.

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Figura 26. Control Eléctrico para Conexión Υ – Δ, diseño esquemático en EPLAN P8 Según las pruebas de simulación realizadas con el software Fluid Sim P V3.6 se comprueba que el arreglo de contactos funciona correctamente. SELECCIÓN DEL PLC Regularmente en automatización siempre hay diversos equipos que brindan solución para un problema común. Los PLC según su serie, se escogen basados en la capacidad de soportar hasta un número de operaciones y ambientes de trabajo, en el número de entradas/salidas que soportan, ya sean análogas o digitales y por el número de instrucciones que es capaz de procesar. Ahora según las características del equipo se selecciona y acondiciona al ambiente de trabajo para su programación y montaje. Considerando los requerimientos del sistema se opta por un un Relee programable Zelio serie SR2A101FU que posee un numero de 6 entradas digitales y 4 salidas a relee con alimentación a 100 – 240 VAC. CONEXIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS

Una vez revisado el manual de conexión del equipo el paso a seguir es elaborar un diagrama de cableado, la conexión de las entradas (sensores, finales de carrera, etc.) y de las salidas (como solenoides, lámparas, pantallas, relés, contactores, entre otros) al PLC

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Figura 27. Diagrama de conexión PLC TABLA DE ASIGNACIONES

En el diagrama de la solución eléctrica - cableada o en los tableros de controles de las máquinas se encuentran símbolos relativos a la operación o mando a realizar. La sintaxis hace referencia a los símbolos absolutos que reconoce el PLC y que se encuentran en el programa. La lista de asignaciones consiste en la relación de los símbolos relativos con los símbolos absolutos. A cada símbolo relativo se le asigna un símbolo absoluto para que lo entienda el PLC durante la interpretación del programa. Ahora según los datos obtenidos tenemos para la conexión del PLC un número de entradas/salidas que se clasifican de la siguiente forma:

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Entradas START STOP Q1 RF1

PLC I1 I2 I3 I4

Salidas KM1 Q1 KM2 Q2 KM3 Q3

Figura 28 .Tabla de símbolos PROGRAMACIÓN Terminada la etapa de alistamiento queda el proceso de programación en donde se encuentran las fases de edición del programa o realización del diagrama LADDER. En la edición del programa se toma como referencia el diagrama de lógica cableada y se traduce a Ladder Logic (Lógica de Escalera) línea por línea, documentando el archivo, con una leyenda de las funciones de cada línea. El traslado del programa del cargador de programa del PC a la memoria del PLC y la ejecución del programa en el PLC son etapas posteriores a la elaboración del programa y se realiza siguiendo los procedimientos expuestos en los manuales de los fabricantes. El resultado de esta última fase permite efectuar pruebas del programa en el PLC, en el caso que no cumpla con los objetivos del control, se retorna a una fase de depuración o corrección del programa.

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Figura 29. Ladder Logic Zeliosoft Para realizar la edición o depuración del programa el PLC debe estar en MODO STOP. Esta operación MODO STOP se logra mediante una entrada de activación Ejecutar/Detener (Hardware) o por medio del icono STOP en el Software. Para correr el programa y ejecutarlo, el PLC debe ser llevado a MODO RUN. Esta operación MODO RUN se logra de la misma manera que como se realiza el MODO STOP.  Traslade su proceso al lenguaje de programación del PLC a utilizar.  Cárguelo en la memoria del PLC y llévelo al modo RUN Con esto se completa el estudio que se debe realizar desde el punto vista del análisis, diseño y ejecución del proyecto. Asumiendo técnicas para que facilitan el desarrollo de proyectos y manejo te tecnología CAD que representen según su clasificación y el área el sistema a controlar. En el caso de utilizar niveles jerárquicos que componen la pirámide de la automatización se podría pasar al nivel 3 para la supervisión del motor, en caso de medir el tiempo de trabajo, el número de revoluciones por minuto, entre otras variables que se quiera visualizar

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Lenguaje de programación LADDER (esquema de contactos)

El LADDER, también denominado lenguaje de contactos o en escalera, es un lenguaje de programación gráfico muy popular dentro de los autómatas programables debido a que está basado en los esquemas eléctricos de control clásicos. De este modo, con los conocimientos que todo técnico eléctrico posee, es muy fácil adaptarse a la programación en este tipo de lenguaje. ELEMENTOS DE PROGRAMACION LADDER

Figura 30. Simbología LADER Se suele indicar mediante los caracteres B ó M y tienen tanto bobinas como contactos asociados a las mismas de los tipos vistos en el punto anterior. Su número de identificación suele oscilar, en general, entre 0 y 255. Su utilidad fundamental es la de almacenar información intermedia para simplificar esquemas y programación. Los bits de sistema son contactos que el propio autómata activa cuando conviene o cuando se dan unas circunstancias determinadas. Existe una gran variedad, siendo los más importantes los de arranque y los de reloj, que permiten que empiece la ejecución desde un sitio en concreto y formar una base de tiempos respectivamente. Su nomenclatura es muy diversa, dependiendo siempre del tipo de autómata y fabricante.

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TEMPORIZADORES El temporizador es un elemento que permite poner cuentas de tiempo con el fin de activar bobinas pasado un cierto tiempo desde la activación. El esquema básico de un temporizador varía de un autómata a otro, pero siempre podemos encontrar una serie de señales fundamentales, aunque, eso sí, con nomenclaturas totalmente distintas.

Figura 31. Temporizador Podemos observar, en la figura de la derecha, el esquema de un temporizador, Tii, con dos entradas (E y C a la izquierda) y dos salidas (D y R a la derecha) con las siguientes características: 

Entrada Enable (E): Tiene que estar activa (a 1 lógico) en todo momento durante el intervalo de tiempo, ya que si se desactiva (puesta a cero lógico) se interrumpe la cuenta de tibia (puesta a cero temporal).

CONTADORES El contador es un elemento capaz de llevar el cómputo de las activaciones de sus entradas, por lo que resulta adecuado para memorizar sucesos que no tengan que ver con el tiempo pero que se necesiten realizar un determinado número de veces.

Figura 32. Contador

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Contador En la figura 32 de la derecha puede verse el esquema de un contador, Ci, bastante usual, donde pueden distinguirse las siguientes entradas y salidas: 

Entrada RESET (R): Permite poner a cero el contador cada vez que se activa. Se suele utilizar al principio de la ejecución asignándole los bits de arranque, de modo que quede a cero cada vez que se arranca el sistema.



Entrada PRESET (P). Permite poner la cuenta del contador a un valor determinado distinto de cero, que previamente se ha programado en Cip.



Entrada UP (U): Cada vez que se activa produce un incremento en una unidad de la cuenta que posea en ese momento el contador.



Entrada DOWN (D): Cada vez que se activa produce un decremento en una unidad de la cuenta que posea en ese momento el contador.



Salida FULL (F): Se activa al producirse un desbordamiento del valor del contador contando en sentido ascendente.



Salida DONE (D): Se activa cuando el valor del contador se iguala al valor preestablecido Cip.



Salida EMPTY (E): Se activa al producirse un desbordamiento del valor del contador contando en sentido descendente.

PROGRAMACIÓN En este apartado se tratarán, de modo general, los conceptos básicos de programación en LADDER. Una vez conocidos los elementos que LADDER proporciona para su programación, resulta importante resaltar cómo se estructura un programa y cuál es el orden de ejecución. La Figura 32, representa la estructura general de la distribución de todo programa LADDER, contactos a la izquierda y bobinas y otros elementos a la derecha.

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Figura 33. Esquema LADDER En cuanto a su equivalencia eléctrica, podemos imaginar que la línea vertical de la izquierda representa el terminal de alimentación, mientras que la línea vertical de la derecha representa el terminal de masa. El orden de ejecución es generalmente de arriba a abajo y de izquierda a derecha, primero los contactos y luego las bobinas, de manera que al llegar a éstas ya se conoce el valor de los contactos y se activan si procede. El orden de ejecución puede variar de un autómata a otro, pero siempre se respetará el orden de introducción del programa, de manera que se ejecuta lo que primero se introduce. SISTEMAS COMBINACIONALES Aunque en los sistemas industriales la programación se centra en procesos secuenciales, no teniendo demasiado interés los procesos combinacionales, es necesario conocer la lógica combinación al ya que en muchas ocasiones es necesaria en la programación secuencial. Una vez obtenida la función lógica de un problema combinacional, el paso a LADDER o esquema de contactos es muy sencillo. De acuerdo con el álgebra de Boole aplicada a la conmutación, las sumas serán contactos en paralelo, los productos contactos en serie y las negaciones contactos normalmente cerrados. ELEMENTOS DE MEMORIA La conexión tradicional para realizar una función de memoria en los circuitos con relés, es el circuito con auto alimentación. Esto se consigue mediante la conexión de un contacto NA del reléen paralelo con el pulsador de marcha

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Sin embargo, con LADDER el esquema puede quedar mucho más sencillo si empleamos las bobinas de SET para la marcha y RESET. En este caso la prioridad dependerá del PLC utilizado, aunque usualmente la función RESET tiene prioridad sobre la SET. ELEMENTOS DE TIEMPO Como ya se ha comentado, los dos elementos básicos de tiempo son el temporizador y el monoestable. A continuación veremos un ejemplo de programación de un automatismo temporizado. La figura 34 corresponde al mando de un motor con marcha temporizada:

Figura 34. Mando de un motor

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Capítulo 3: MARCO METODOLÓGICO

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3.1 METODOLOGÍA DEL PROYECTO

Para el desarrollo de este proyecto, se ha propuesto

la siguiente

metodología, siguiendo los siguientes pasos especificados a continuación: -

REVISIÓN DEL ESTADO DEL ARTE

Se hará una revisión sobre las investigaciones realizadas y aplicadas a la temática. La información se buscara en artículos científicos, libros, trabajos de grado etc. Con el fin de conocer el grado de investigación y avances a este proyecto. -

DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA

Luego de revisar el estado del arte, se deberán realizar ciertas consideraciones, basándose en las limitaciones encontradas. Se hará una descripción del problema donde se definan las variables

y posibles

soluciones. -

DESARROLLO DEL MARCO DE REFERENCIA

Para tener un buen soporte conceptual de lo que se presentara en el proyecto, se plasmara información de los avances y tecnologías relacionados con el tema. Cada una con su respectiva referencia bibliográfica. -

Desarrollo del proyecto

Luego de plantear una posible solución del problema, se procederá a desarrollar esta idea .Con el uso de herramientas informáticas se efectuaran pruebas y se realizaran cálculos de las especificaciones del sistema hasta llegar a los resultados. -

Análisis de resultados

Se analizaran las diferentes pruebas y cálculos obtenidos en el desarrollo del proyecto, con el fin de buscar los mejores resultados o de reajustar variables.

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Al final se harán conclusiones de los resultados y se verificara el cumplimiento de los objetivos propuestos.

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Capítulo 4: DESARROLLO DEL PROYECTO

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4.1 Descripción del proceso El sistema consta de tres cilindros ubicados como se muestra en la figura 35 .El cilindro C es el encargado de darle el avance al taladro, mientras que los cilindros B y A se encargan de controlar la posición de la placa. La secuencia de accionamiento de los tres cilindros demuestra en la figura 36, en donde se ve el diagrama de fase del circuito.

Figura 35. Esquema del sistema

Figura 36. Diagrama de fase

Además de realizar las tareas mencionada, el sistema deberá ser dotado de un mecanismo que permita medir el desgaste de la broca, para realizar el cambio oportuno.

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4.2 Requerimientos del proceso

El operador accionara el proceso con un pulsador, el cual activara accionara una vez tenga sujeta la pieza, a partir del momento en que se da la señal de inicio el proceso de taladrado será automático. Los actuadores 1A y 2A controlan el movimiento de la pieza base, una secuencia coordinada permitirá la realización de cuatro agujeros (marcadas con los números 1, 2, 3 y 4). Para poder perforar la placa se necesitan requerimientos de fuerza y velocidad de avance, los cuales están definidos para cada herramienta de corte, junto con su vida útil. Según el catalogo IRWIN [8], se recomienda que la broca sea de cobalto con un ángulo de la punta de 135°, como se muestra en la tabla 1.

Tabla 1.Recomendaciones para la selección de la broca.

Siguiendo las recomendaciones del catálogo seleccionado, se muestra en la tabla 2 las recomendaciones de velocidad de corte según el material de la pieza, siendo el rango para este caso de 100 hasta 150 pies/min. En base a esta información se escoge una velocidad de corte igual a 150 pies/min. Velocidad de corte: 𝑣𝑐 = (150

𝑓𝑡 𝑚𝑖𝑛

)

12 𝑖𝑛 1 𝑓𝑡

∗

0,0254 𝑚 1 𝑖𝑛

𝑚

= 45,72 𝑚𝑖𝑛

Velocidad del husillo: 𝑚 𝑣𝑐 ∗ 1000 45,72 min ∗ 1000 𝑟𝑒𝑣 𝑛= = = 1145,9 𝜋 ∗ 𝐷𝑐 𝜋 ∗ 12,7 𝑚𝑚 𝑚𝑖𝑛 46

Tabla 2. Recomendaciones de velocidades de corte

A través de la tabla 3 se selecciona el nivel de alimentación por revolución para este caso como se trabajara con una broca de ½ “se asignó un nivel pesado correspondiente a 0.008 in/Rev. Avance por revolución: 𝑓𝑛 = 0,0120

𝑖𝑛 25,4 𝑚𝑚 𝑚𝑚 ∗ = 0,3048 𝑟𝑒𝑣 1 𝑖𝑛 𝑟𝑒𝑣

Tabla 4. Recomendaciones de alimentación por revolución

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Figura 37. Fuerza especifica de corte del material.

Tabla 5. Fuerza especifica de corte y pendiente según el material.

Para calcular la fuerza especifica de corte se emplea la figura 37,que muestra las propiedades de la pieza y la tabla 5 que da el valor de la fuerza especifica de corte aproximada y la pendiente. 𝑘𝑐1 = 900 𝑀⁄𝑚𝑚2 𝐹𝑧 =

𝐹𝑛 2

= 0.1524 𝑚𝑚⁄𝑟𝑒𝑣

𝑘𝒓 = 67.5° 𝑌𝟎 = 30°

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Fuerza especifica de corte real: 𝑘𝑐 = 𝑘𝑐1 ∗ (𝑓𝑧 ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝑘𝑟 ))−𝑚𝑜 ∗ (1 −

𝑦𝑜 ) 100

Dónde: 𝑘𝑐1 = 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 𝐹𝒛 = 𝑎𝑣𝑎𝑛𝑐𝑒 𝑝𝑜𝑟 𝑓𝑖𝑙𝑜 𝑘𝑟 = á𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑢𝑛𝑡𝑎 𝒎𝒐 = 𝑝𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑎 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑒 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑎𝑡𝑒𝑟𝑖𝑎𝑙 yo = ángulo de desprendimiento Luego se tiene. 𝑘𝑐 = 900

𝑁 𝑚𝑚 30° ∗ (0,1524 ∗ 𝑠𝑒𝑛(67,5))−0,28 ∗ (1 − ) 2 𝑚𝑚 𝑟𝑒𝑣 100

𝑘𝑐 = 1090,76

𝑁 𝑚𝑚2

Potencia neta requerida:

𝑃𝐶 =

𝑓𝑛 ∗ 𝑣𝑐 ∗ 𝐷𝑐 ∗ 𝑘𝑐 240𝑥103

𝑚𝑚 𝑚 𝑁 0,3048 𝑟𝑒𝑣 ∗ 45,72 𝑚𝑖𝑛 ∗ 12,7 𝑚𝑚 ∗ 1090,76 2 𝑚𝑚 𝑃𝐶 = = 0,80 𝐾𝑊 = 1,07 𝐻𝑃 240𝑥103

Par requerido: 𝑃𝐶 ∗ 30 ∗ 103 𝑀𝐶 = 𝜋∗𝑛

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𝑀𝐶 =

0,8 𝐾𝑊 ∗ 30 ∗ 103 𝑟𝑒𝑣 = 6,7 𝑁𝑚 𝜋 ∗ 1145,9 𝑚𝑖𝑛

Según estos cálculos la fuerza requerida en el actuador para que la broca penetre en el material es: Fuerza de avance: 𝐹𝑓 = 0,5 ∗ 𝑘𝑐 ∗

𝐷𝑐 ∗ 𝑓𝑛 ∗ 𝑠𝑒𝑛(𝑘𝑟 ) 2

𝐹𝑓 = 0,5 ∗ 1090,76

𝑁 12,7 𝑚𝑚 𝑚𝑚 ∗ ∗ 0,3048 ∗ 𝑠𝑒𝑛(67.5°) 2 𝑚𝑚 2 𝑟𝑒𝑣

𝐹𝑓 = 975,2 𝑁 Con una velocidad de avance de: 𝑣𝑓 = 𝑓𝑛 ∗ 𝑛 = 0,3048

𝑚𝑚 𝑟𝑒𝑣 𝑚𝑚 ∗ 1145,9 = 349,27 𝑟𝑒𝑣 𝑚𝑖𝑛 𝑚𝑖𝑛

Presión en el cilindro: 𝑃=

𝐹𝑓 𝐹 975,2 𝑁 =𝜋 =𝜋 = 496665,28 𝑃𝑎 2 2 𝐴 ∗ 𝐷 ∗ (0,05 𝑚) 4 4

4.2 Modelo de sistema electrohidráulico propuesto. En base en la descripción del sistema, se propone el circuito hidráulico, mostrado en la figura 38.

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Figura 38. Sistema hidráulico propuesto

Como se mostró en la figura 38, el sistema cuenta con tres válvulas 4/2 accionada por solenoide con retorno por resorte las cuales serán controladas mediante el circuito eléctrico que se muestra en la figura 39-40. También consta de válvulas reguladoras de caudal para controlar la velocidad de los actuadores. Además se debe contar obligatoriamente una válvula limitadora de presión en el grupo de accionamiento y un filtro.

Figura 39. Grupo de potencia del circuito eléctrico.

En la figura 39, se puede observar los solenoides y sus respectivos interruptores que da pasó a su activación, mediante el bloque de control mostrado en la figura 40, además puede observarse el contador, que medirá el desgaste de la broca por medio del conteo de las perforaciones hechas.

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Figura 40.Grupo de control del circuito eléctrico.

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CONEXIÓN DE ENTRADAS Y SALIDAS AL PLC

Definir de las entradas y salidas de un tablero de operador que permita seleccionar el modo de producción para conectar al PLC. Se presentan los planos de eléctricos relacionados con la conexión de las Entradas y Salidas de la cortadora electroneumática al PLC. INICIO

C O N E X I Ó N

C O R T A D O R A

% Q0.2

% Q0.3

% Q0.4

I / O

A L

P L C

E L E C T R O N E U M A T I C A

COM1

+24 V

COM +24 V

0V ENTRADAS

+24 V

0V

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SALIDAS

0V

SELECCIÓN DEL PLC Se estableció

el tipo de PLC, TWIDO

pues su configuración de

entradas y salidablob:httpss satisfacen los requerimientos del proyecto

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El autómata programable Twido de Telemecanique ha demostrado su capacidad

de ofrecer una compacidad, sencillez y flexibilidad

mejoradas. Ahora, además, se puede comunicar en CANopen, ASInterface, Modbus y Ethernet.

Diseñado para pequeñas y medianas instalaciones así como para máquinas compactas y modulares. Twido puede llegar a integrar hasta 264 E/S siendo así una solución óptima para máquinas compactas.

ELABORAR EL PROGRAMA A CARGAR EN UN AUTÓMATA PROGRAMABLE Elaborar el programa a cargar en un autómata programable o controlador

lógico

programable

(TWIDO)

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con

el

software

TWIDOSUITE que contiene las instrucciones de control según las especificaciones requeridas.

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ELABORACIÓN DE LA TABLA DE SÍMBOLOS

ELABORACIÓN DEL PROGRAMA EN EL EDITOR LADDER

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4.4 diseño de estructura del taladro. En base a los requerimientos del sistema, se procede a modelarlo en solidworks, como se muestran en las posteriores figuras.

Figura . Vista laterar del equipo

Figura . mensula

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Figura . mesa deslizable

Figura . mesa fija

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Figura . cabezal fijo

Figura . columna-soporte

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Capítulo 5: RESULTADOS

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Referencias. [1]

I. Zayats, “The historical aspect of windmills architectural forms transformation,” Procedia Eng., vol. 117, no. 1, pp. 690–700, 2015.

[2]

M. Robert.L, mecanica de fluidos. 2006.

[3]

B. Spear, “Joseph Brahmah e Engineer , inventor and proli fi c patentee,” vol. 40, pp. 51–53, 2015.

[4]

“historia del petroleo.” http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/39/html/se c_7.html.

[5]

J. shen et al., “Operation scheduling of multi-hydraulic press system for energy consumption reduction,” Int. J. Surg., vol. 44, Aug. 2017. 65

[6]

J. A.schey, Procesos de manufactura, Tercera ed. 2002.

[7]

S. R. schmid S.kalpakjian, manufactura,ingenería y tecnología, Quinta edi. mexico, 2006.

[8]

“Perforación de metal Elaboradas para brindar precision controlada y velocidad.”

Capítulo 6: CONCLUSIONES

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El producto de este proyecto, representa una máquina taladradora electrohidráulica automatizada; consta de un pulsador de inicio que le permite operación cíclica de 4 perforaciones. Prototipo que puede ser luego automatizado por cualquier tipo de PLC, en cualquiera de los lenguajes normalizados. Debido a la falta de recursos con que cuenta la universidad del atlántico en el área de laboratorios de Hidráulica y neumática, la ejecución de este proyecto de manera tangible abriría las puertas de la exploración en tiempo real de máquinas electrohidráulicas y su análisis mediante la práctica.

Para el diseño y fabricación de este proyecto fue necesario desarrollar múltiples competencias relacionadas con nuestra formación académica, en lo relacionado con: Modelado de piezas y conjuntos haciendo uso de un software CAD como SolidWorks, desarrollo de habilidades de ajuste mecánico y operación de herramientas, creación de circuitos eléctricos que representan la lógica cableada del dispositivo, transformar el circuito eléctrico en un programa que pueda ejecutar el Autómata Programable (PLC), conocimientos en el área de diseño, hidráulica y materiales de ingeniería. .

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