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UNIVERSIDAD DE CUNDINAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA ELECTRÓNICA

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GUÍA DE LABORATORIO DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

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Núcleo Temático: Electrónica de potencia II: Electrónica Industrial

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Docente: Faider Humberto Barrero Sánchez

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TALLER No. 2 “Sistemas ElectroNeumáticos” 1. OBJETIVO GENERAL: - Desarrollar la capacidad de integrar componentes básicos de neumática con el fin de llevar a cabo una función. - Comprender el funcionamiento de las válvulas neumáticas 5/2 pilotadas y 3/2 de accionamiento por rodillo y con pulsador, también comprenderá el funcionamiento de los cilindros de doble efecto, las válvulas reguladoras de caudal con antirretorno y su correcta implementación con el fin de controlar velocidad en un actuador. - Representar la solución a un problema mediante simbología bajo norma ISO1219. APLICACIONES NEUMÁTICAS 1. Contestar a las siguientes preguntas: a) Cual es la unidad en el sistema internacional del caudal? b) Convertir los siguientes caudales en m3/s: b1) 20 L/s b2) 400 L/min b3) 150 cm3/s b4) 350 cm3/s b5) 200 L/h b6) 60 m3/h b7) 5000 L/h b8) 500 cm3/s c) Hallar el valor de la fuerza ejercida por una prensa hidráulica donde F1 = 1N; S1 = 10 cm2 y S2 =1 m2. d) Se tiene dos pistones de secciones S1= 20 mm2 y S2 = 40 mm2 donde se unen por una tubería. Si se necesita levantar un objeto con un peso total de 40 N situado sobre el segundo pistón. ¿Cuál tendría que ser la fuerza a aplicar sobre el primer pistón? e) Si se tiene una prensa hidráulica, donde se puede realizar una fuerza máxima de 50 N. Si las secciones de los pistones son de 50 cm2 y 200 cm2 ¿Cuál es la fuerza máxima que se puede obtener en el segundo pistón? Diagonal 18 No 20-29 Fusagasugá- Cundinamarca Teléfonos: 8732512/35 - Fax Página Web: www.unicundi.edu.co- Correo Electrónico [email protected]

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f) Determinar el peso total máximo que se podrá levantar con un gato hidráulico si la fuerza sobre el émbolo pequeño es de 80 N, y los diámetros de los émbolos son 1 cm y 22 cm respectivamente. g) Hallar el caudal que circula por una tubería de 0,01 m de diámetro si la velocidad del fluido es de 2 m/s.

2. Desarrollar: 2.1 Retención de señal y regulación de velocidad. Para retirar piezas de un cargador, el vástago de un cilindro de doble efecto deberá avanzar hasta la posición de final de carrera al oprimir un pulsador y, a continuación, retroceder automáticamente a su posición normal. La posición de final de carrera es detectada por una válvula de accionamiento por rodillo. El cilindro deberá seguir avanzando, aunque se suelte el pulsador. La velocidad del cilindro deberá poder regularse en ambas direcciones. 2.2 Válvula de escape rápido. Oprimiendo simultáneamente los dos pulsadores de las correspondientes válvulas, avanza una herramienta para doblar piezas planas. Dicha herramienta es accionada por un cilindro de doble efecto. Una válvula de escape rápido procura el aumento de la velocidad de avance. La velocidad de retroceso deberá ser regulable. Al soltar uno de los dos pulsadores, la herramienta deberá volver a su posición normal. Válvula reguladora de presión. Estampado de una pieza mediante una prensa que funciona con un cilindro de doble efecto. La prensa deberá avanzar al oprimir un pulsador de estampar la pieza. Una vez alcanzado el nivel de presión previamente ajustado, el cilindro deberá retroceder automáticamente. La presión máxima deberá ser regulable. 2.3 Válvula temporizadora. Uso de un cilindro de doble efecto para prensado y unión de dos piezas con pegamento. El vástago del cilindro de la prensa avanza al oprimir un pulsador. Una vez alcanzada la posición de mecanizado, deberá mantenerse la fuerza de prensado durante unos 6 segundos. Al término de este tiempo, el vástago deberá retroceder automáticamente a su posición normal. La velocidad del movimiento de retroceso deberá ser alta, aunque regulable. El vástago sólo deberá poder avanzar nuevamente si se encuentra en su posición normal. 2.4 Imposibilidad de enclavamiento. Uso de un cilindro de doble efecto para prensado y unión de dos piezas con pegamento. El vástago del cilindro de la prensa avanza lentamente al oprimir un pulsador. Una vez alcanzada la posición de trabajo, deberá mantenerse la fuerza de prensado durante unos 12 segundos. Al término de este tiempo, el vástago deberá retroceder automáticamente a su posición normal. La máquina solo podrá ponerse en funcionamiento nuevamente si el vástago se encuentra en su posición normal. El inicio de un nuevo ciclo de trabajo deberá estar bloqueado durante 5 segundos. Ese es el tiempo necesario para retirar la pieza mecanizada e introducir una nueva pieza. La velocidad de la operación de retroceso deberá ser alta, aunque regulable.

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3. Diseñar los siguientes procesos: 3.1 Proceso 1. Por medio de un dispositivo de cizalla, se van a cortar unas hojas de papel a medida. Como la cantidad de papel a cortar es variable, se debe poder regular la velocidad de salida del vástago (bajada de la guillotina). El circuito ha de tener dos pulsadores independientes desde los que se pueda iniciar el ciclo de trabajo. 3.2 Proceso 2. Por medio de un dispositivo clasificador, deben transferirse unas piezas desde un camino de rodillos a otro. Accionando un pedal, el vástago de un cilindro de simple efecto empujará a una pieza de un camino a otro. Al soltar el pulsador, el vástago ha de retroceder a su posición inicial. Diseñar el circuito neumático correspondiente.

3.3 Proceso 3. En una planta industrial, se emplea un cilindro de doble efecto para controlar la apertura y cierre de un grifo dosificador de una tubería. El grifo se abrirá cuando se presione un pulsador y se cerrará el grifo cuando se deje de pulsar. Se tiene que poder regular la velocidad de apertura. Diseñar el circuito neumático correspondiente.

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3.4 Proceso 4. Tenemos una tolva para descargar material a granel. El sistema tiene un cilindro de doble efecto que abre y cierra las compuertas. Queremos que la apertura y el cierre de la tajadera se puedan regular a nuestra voluntad y según nuestras necesidades. Hacer el circuito de modo que la tajadera se abra pulsando uno cualquiera de dos pulsadores y se cierre pulsando otro distinto.

3.5 Proceso 5. Una máquina de moldeo por compresión se utiliza para la obtención de materiales plásticos de diferentes formas. Diseñar un circuito hidráulico, en el que la máquina de moldeo se accione al pulsar botones al mismo tiempo (para evitar que el operario pueda introducir la mano involuntariamente en la máquina).

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En el informe se debe tener en cuenta para los ítems anteriores las siguientes consideraciones: 1. Título. 2. Aplicación. 3. Esquema físico. 4. Esquema neumático. (Electroneumático y de mando en Automation Studio v6.1) 5. Listado de materiales. Recuerden representar la solución a un problema mediante simbología bajo norma ISO1219.

NOTA: No se recibirán talleres fuera de las fechas estipuladas para su entrega, por consiguiente, su nota será de Cero puntos Cero (0.0). 7. BIBLIOGRAFÍA - Automatismos Eléctricos, Neumáticos e Hidráulicos. Florencio J., Cembranos Mistral. Editorial Thomson-Paraninfo. ISBN: 8497323203. - Autómatas Programables. Teoría y Práctica. N. García, M. Almonacid, R.J. Saltarén, R. Puerto. Universidad Miguel Hernández, 2000. - Autómatas Programables. Entorno y Aplicaciones. E. Mandado, J. Marcos, C. Fernández, J.I. Armesto, S. Pérez. Ed. Thomson Paraninfo, 2004. - Autómatas Programables. Josep Balcells, Jose Luis Romeral. Ed. Marcombo, 1997 - Automatización: problemas resueltos con autómatas programables, J. P. Romera, J. A. Lorite, S. Montoro. Paraninfo, 1994

8. CIBERGRAFIA Material de apoyo Moodle http://www.virtual.unal.edu.co/cursos/ingenieria/2000477/docs_curso/contenido.html

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