CARRERA DE INGENIERIA MECANICA

SISTEMAS HIDRAULICOS Y NEUMATICOS.

Séptimo “A”.

“INFORME Nº 7 - Circuito Electroneumático ABBA y AABB”

AUTORES:

SANTIAGO QUESPAZROBERTO CHICAIZA

DOCENTE:Ing. Nicolás Páez.

Sangolquí: 12 DE NOVIEMBRE 2012

Laboratorio Sistemas Hidráulicos Y Neumáticos.

INFORME Nº7

Tema: Circuito Electroneumático ABBA y AABB

Objetivos:a) Realizar un circuito electroneumático ABBA y un AABB b) Aprender el uso de la cascada eléctricac) Realizar circuitos con accionamiento indirecto

Marco TeóricoCIRCUITOS ELECTROHIDRAULICOS

Conceptualmente la hidráulica se puede definir de varias maneras, siempre dependiendo del contexto en que la usemos. Si la empleamos dentro del contexto de la mecánica de los fluidos, podemos decir que la hidráulica es la parte de la física que estudia el comportamiento de los fluidos. La palabra hidráulica proviene del griego, Hydor, y trata de las leyes que están en relación con el agua.Cuando tratamos de un fluido como el aceite deberíamos hablar de oleohidráulica, pero no es así, normalmente empleamos el vocablo hidráulica para definir a una tecnología de ámbito industrial que emplea el aceite como fluido y energía, y que está en estrecha relación, con las leyes de la mecánica de los fluidos.Por si fuera poca la confusión, además, tenemos dos vocablos más, hidrostática e hidrodinámica. La hidrostática trata sobre las leyes que rigen a los fluidos en su estado de reposo. La hidrodinámica trata sobre las leyes que rigen sobre los fluidos en movimiento. Los dos vocablos se engloban dentro de la materia de la mecánica de los fluidos. Éstos dos vocablos también se utilizan en neumática para explicar el comportamiento del aire comprimido.

Características de la hidráulica.

Como todo, la hidráulica tiene sus ventajas y sus inconvenientes, su lado positivo y su lado negativo. Respecto a lo positivo podemos decir que la hidráulica al utilizar aceites es autolubricante, el posicionamiento de sus elementos mecánicos es ajustado y preciso,a causa de la incomprensibilidad del aceite el movimiento es bastante uniforme, transmite la presión más rápido que el aire comprimido, puede producir más presión que el aire comprimido.Éstas serían las características positivas más relevantes.Entre las negativas tenemos que destacar su suciedad, es inflamable y explosiva, es sensible a la contaminación y a las temperaturas, sus elementos mecánicos son costosos, el aceite envejece o sufre desgaste, tiene problemas de cavitación o entrada de aire, puede sufrir bloqueo.

Uso de la tecnología hidráulica.

El uso de la tecnología hidráulica es muy variado, no solamente la podemos encontrar en el ámbito industrial sino también en otros ámbitos, incluso relacionados con la vida diaria.Se emplea en la construcción, sobretodo relacionado con lo fluvial, ya sean compuertas,

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presas, puentes, turbinas, etc.También se utiliza en automóviles (pequeños cilindros para levantar el capó, etc), grúas, maquinaria de la construcción y de la pavimentación, en trenes de aterrizaje de aviones, en timones de barcos y aviones, etc. Esto solo son algunos ejemplos, pero la realidad es que la tecnología hidráulica es muy utilizada.

Desde esta sección de la web, tenéis acceso a toda la teoría relevante para el estudio de la hidráulica u oleohidráulica

APLICACIONES DE LA HIDRÁULICA Los sistemas hidráulicos se utilizan como un medio de transmisión de energía fácil y

eficiente. La potencia se puede transmitir en varias direcciones. Se evita la necesidad de utilizar elementos mecánicos como ejes universales,

engranajes y palancas La hidrostática se basa en el principio de que un liquido confinado bajo presión

transmite energía en todas las direcciones de manera uniforme La mayoría de las maquinas modernas utilizan sistemas hidrostáticos La energía electrohidráulica se genera de la siguiente manera.

Se recibe energía electromecánica a través de la bomba de instalación, esta la impulsa obligándola a pasar por el circuito, hasta llegar a los puntos de utilización, ósea hasta los actuadores, encargados de transformar dicha energía en mecánicaPodemos evidenciar tres grupos perfectamente localizados, a detallar:

Sistema de impulsión y bombeo. Sistema intermedio compuesto por elementos de control, comando y conexiones. Actuadores y consumidores.

ELEMENTOS UTILIZADOS EN EL LABORAORIO

CILINDROS DE DOBLE EFECTO

En este cilindro ambos movimientos del émbolo so producidos por el liquido presurizado. Hay dos puertos de fluido, uno en, o cerca de cada extremo del cilindro. El líquido bajo presión se dirige al extremo cerrado del cilindro para extender el émbolo y para aplicar la fuerza. Para contraer el émbolo y reducir la fuerza, el líquido se dirige al extremo opuesto del cilindro.Una válvula de control direccional de cuatro terminales se utiliza normalmente para controlar el émbolo doble. Cuando la válvula es posicionada para extender el émbolo, el líquido a presión entra al puerto A, actúa en la superficie de la base del émbolo, y fuerza el émbolo hacia afuera. El líquido sobre el labio del émbolo queda libre para fluir hacia afuera por el puerto B, a través de la válvula de control, y a línea de retorno.

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Normalmente, la presión de fluido es igual para cualquier movimiento del émbolo. Recuerde que la fuerza es igual a la presión por el área (F=PA), note la diferencia de las áreas sobre las cuales la presión actúa en el grafico adjunto. La presión actúa contra la superficie grande en la parte inferior del émbolo durante el movimiento de extensión, mientras tanto el émbolo aplica la fuerza.Puesto que el émbolo no requiere una gran fuerza durante el movimiento de contracción, la presión que actúa en la pequeña área sobre la superficie superior del labio del émbolo proporciona la fuerza necesaria para contraer el mismo.

VÁLVULAS DE CUATRO VÍAS DOS POSICIONES.

Cuando se trata de gobernar cilindros hidráulicos de doble efecto, o motores hidráulicos que requieren control direccional de flujo en ambos sentidos de circulación, debe aplicarse una válvula de cuatro vías. En esta unidad existen cuatro bocas de conexión, la primera conectada a la entrada de presión, la segunda conectada al tanque y las dos restantes conectadas respectivamente a ambas caras del cilindro de doble efecto que deben gobernar.En la válvula de cuatro vías, dos posiciones, como su nombre lo indica, la corredera o husillo estará únicamente situado en cualquiera de ambas posiciones extremas, vale decir, a un lado o al otro.Cuando la válvula no esté actuada, la presión P se comunica con la cara 1 del cilindro mientras que la cara 2 se encuentran conectada a la descarga del tanque T. Al invertir la posición del husillo, tal como observamos en la fig, también se invierten las conexiones y ahora la presión P está conectada a la cara 2 del cilindro mientras que la 1 se conecta a la descarga T.

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En la Fig. Se ve el corte esquemático de una válvula de cuatro vías, dos posiciones, mostrándose el conexionado interno del cuerpo.Para el dibujo de los circuitos hidráulicos, y permitir su fácil lectura , se ha adoptado un sistema de símbolos de acuerdo a lo indicado por el USA Standard Institute ( conocido como USASI). Los esquemas propuestos par este instituto difieren ligeramente de los propuestos por el Joint Industrial Comitee , conocido como JIG.En la Fig. Se ve claramente como se genera la simbología para representar a una válvula de cuatro vías, dos posiciones. En la parte A se muestra el corte esquemático de la válvula con su corredera en sus posiciones a toda derecha y toda izquierda respectivamente. En la parte B la figura muestra mediante la representación simbólica el conexionado que se opera en el interior del cuerpo de la válvula, al cambiar la corredera de posición dibujando dos cuadros que al anexionarse como se muestra en la parte C del mismo dibujo, nos representan a la válvula con sus dos conexionados posibles. Para completar el símbolo, otros pequeños rectángulos se dibujan en cada costado con el fin de indicar el tipo de comando empleado para gobernar la válvula.

VÁLVULA DE CUATRO VÍAS TRES POSICIONES

Este es el tipo más popular y más conocido de válvulas de cuatro vías .Aquí, la corredera, aparte de tener dos posiciones extremas, también puede permanecer detenida en el centro mismo del cuerpo de la válvula, mediante un sistema de centrado por resorte o retención de bolilla u otro medio de retención mecánica.Símbolo gráfico completo de una válvula de cuatro vías tres posiciones, accionada a doble solenoide y centrada por medio de resortes.En este tipo de válvula, cuando la misma NO ESTA ACTUADA, la corredera se encuentra situada en su posición central. Al actuarse sobre la válvula el mando correspondiente a un extremo y al otro, la corredera se deslizará en un sentido o en el otro.Es necesario destacar que el sistema de conexionado de las bocas o " puertas" de la válvula de cuatro vías en el cuerpo de la misma es SIEMPRE EL MISMO cualquiera sea el fabricante que la manufactura.Las puertas vienen marcadas siempre P T A y B. El símbolo de esta válvula es esencialmente idéntico al símbolo de una válvula de cuatro vías, dos posiciones con la salvedad que se ha adicionado un tercer cuadrado entre los otros dos, y por tal razón al encontrarse en una posición central simboliza la posición central de la corredera, que es la TERCERA posición.Además, el símbolo se completa adicionando en ambos extremos los rectángulos correspondientes para señalar que tipo de actuación se emplea para gobernar la válvula.

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Mando de un cilindro de doble efecto con válvula 4/2 monoestable

El vástago de un cilindro de doble efecto ha de salir al ser accionado de un pulsador So. Al soltar el pulsador, el émbolo ha de regresar a la posición final trasera (cilindro recogido).

Accionamiento Directo

Por el contacto del pulsador So, el circuito de 24 V queda cerrado. En la bobina Y1 se genera un campo magnético La armadura en la bobina franquea el paso para el aceite. El aceite fluye de (P) hacia (B) llegando al cilindro, cuyo émbolo es enviado a la posición de salida del vástago.

Soltando el pulsador So, el circuito queda interrumpido. El campo magnético en la bobina desaparece, la válvula distribuidora 4/2 vuelve a la posición inicial, el émbolo regresa a la posición retraída.

Accionamiento indirecto de una electroválvula

En la segunda solución, un relé K1 es pilotado por el pulsador So. A través de un contacto de cierre de K1 queda pilotada la bobina Y1 (pilotaje indirecto).

La solución 2 es preciso aplicarla, cuando la potencia de ruptura de los transmisores de señales (So) no basta para conmutar la bobina Y1 o cuando el trabajo siguiente sucede con otra tensión (220 V).

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Por lo demás es precisa la conexión a través de relés, cuando hacen falta combinaciones y enclavamientos.

Mando de un cilindro de doble efecto con válvula 4/3.

El cilindro de doble efecto ha de salir al ser accionado de un pulsador S1 y regresar al accionar el pulsador S2.

Accionamiento directo de una electroválvula 4/3Con el uso de dos pulsadores S1 y S2 de conexión – desconexión es posible gobernar directamente la electroválvula 4/3, este circuito impide que las bobinas estén activas simultáneamente. Las bobinas se activaran mientras se tenga pulsados S1 o S2 de lo contrario la válvula toma la posición central.

Accionamiento indirecto de una electroválvula 4/3Con el uso de dos pulsadores S1 y S2 normalmente abiertos es posible gobernar directamente la electroválvula 4/3,haciendo uso de los relés K1 y K2 los cuales manejan las respectivas bobinas, el circuito cuenta con contactos de enclavamiento eléctrico que impide que los dos relés estén activos simultáneamente. Las bobinas se activaran mientras se tenga pulsados S1 o S2 de lo contrario la válvula toma la posición central.

PRACTICA REALIZADA EN EL LABORATORIO

CIRCUITO HIDRAULICO A+A- CON VALVULA 4/2

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CIRCUITO ELECTROHIDRAULICO A+A- CON VALVULA 4/3

TRABAJO PREPARATORIO

CIRCUITOS ELECTRONEUMATICOS

AABB

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ABBA

Cuestionario: Coloque el temporizador

ABBA CON TEMPORIZADOR

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AABB CON TEMPORIZADOR

Para qué sirve el relé en estos circuitos?

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

Para los circuitos expuestos en el preparatorio se establece que un relé nos sirve para cortar líneas de alimentación de energía o como interruptores y en ciertos casos como temporizadores como es el funcionamiento que le damos a un relé de desaceleración con el cual podemos retrasar la acción del relé a un tiempo dado haciendo demorar la activación o desactivación del contacto según la necesidad.

Que se puede hacer para que inicie el circuito en una posición distinta?Para que el circuito inicie en otra posición se debería cambiar las solenoides y los relés por lo cual cambiaria el sentido de la secuencia y por lo tanto no seria la misma

CONCLUSIONESSe logro con este documento adquirir los conocimientos necesarios para realizar los circuitos electroneumáticos y electrohidráulicos siguiendo la lógica correcta para el cableado , elementos básicos como válvulas electroneumaticas, relés , obturadores y franqueadores.Los circuitos hidráulicos son más robustos por la presión que deben soportar ya que el liquido genera mas presión que los circuitos neumáticos por lo cual todos los

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elementos de un circuito hidráulico son físicamente de un tamaño mayor con respecto a los neumáticos.

BIBLIOGRAFIA http://www.iit.upcomillas.es/pfc/resumenes/486aac8e2f997.pdf http://www.festo.com http://www.hidraulica.net/ http://www.slideboom.com/presentations/132566/SistemasNeum

%C3%A1ticos,electromec%C3%A1nicos-y-electrohidr%C3%A1ulicos http://cdigital.uv.mx/bitstream/12345678/387/1/

DominguezValenzuelaySantosWilson.pdf http://electricidad.utpuebla.edu.mx/Manuales%20de%20asignatura/4to

%20cuatrimestre/Sistema%20hidraulicos%20y%20neumaticos.pdf

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