1

CIRCUITOS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS

MATERIA

UNIDAD 2: DISPOSITIVOS NEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS.

SIMBOLOGÍA

ING. JOSÉ ANTONIO CORTES GARCIA

CATEDRÁTICO

REPORTE DE PRÁCTICA 4

MANDO DE UN PISTÓN DESDE DOS PUNTOS DISTINTOS,

CONEXIÓN EN SERIE (CILINDRO DE SIMPLE O DE DOBLE

EFECTO), CONTROL DE LA MAGNITUD DEL PAR EN UN MOTOR

HIDRÁULICO.

ENTREGAR EL 12 DE OCTUBRE DE 2012

INTEGRANTES DE EQUIPO

ALFREDO ESCOBAR TINO 08510772

GUILLERMO MARTÍNEZ CABRERA 05510336

ALEXANDER MORENO DE LEÓN 08310690

DAVID MÉNDEZ LÓPEZ 08510791

LUIS FERNANDO LOPEZ ARREOLA 08510782

TAPACHULA CHIAPAS A 10 DE OCTUBRE DEL 2012

ÍNDICE

2

INTRODUCCION……………………………………………………………………………..1

OBJETIVOS GENERALES Y TERMINALES Y/O ESPECIFICOS……………………2

OBJETIVOS GENERALES…………………………………………………………………2

OBJETIVOS ESPECÍFICOS………………………………………………………………..2

MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR DURANTE LA PRÁCTICA……………………..3

GLOSARIO……………………………………………………………………………………4

MARCO TEORICO…………………………………………………………………………..6

VÁLVULA “O” (OR) O SELECTORA DE CIRCUITOS…………………………………6

VÁLVULA “Y” (AND) O DE SIMULTANEIDAD………………………………………….6

VÁLVULAS REGULADORAS DE CAUDAL……………………………………………..7

PRÁCTICA 3: MANDO DE UN PISTÓN DESDE DOS PUNTOS DISTINTOS……..9

PRÁCTICA 4: CONEXIÓN EN SERIE (CILINDRO DE SIMPLE O DE DOBLE

EFECTO)…………………………………………………………………………………….10

PRÁCTICA 3: CONTROL DE LA MAGNITUD DEL PAR EN UN MOTOR

HIDRÁULICO……………………………………………………………………………….11

DIAGRAMA DE FLUJO……………………………………………………………………12

DIAGRAMA DE FLUJO DE LA PRÁCTICA 3: MANDO DE UN PISTÓN DESDE

DOS PUNTOS DISTINTOS……………………………………………………………….12

DIAGRAMA DE FLUJO DE LA PRÁCTICA 4: CONEXIÓN EN SERIE (CILINDRO

DE SIMPLE O DE DOBLE EFECTO)……………………………………………………13

DIAGRAMA DE FLUJO DE LA PRÁCTICA 3: CONTROL DE LA MAGNITUD DEL

PAR EN UN MOTOR HIDRÁULICO……………………………………………………..14

PROCEDIMIENTO O DESARROLLO……………………………………………………15

PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA 3: MANDO DE UN PISTÓN DESDE DOS

PUNTOS DISTINTOS……………………………………………………………………..15

PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA 4: CONEXIÓN EN SERIE (CILINDRO DE

SIMPLE O DE DOBLE EFECTO)………………………………………………………..15

PROCEDIMIENTO DE LA PRÁCTICA 3: CONTROL DE LA MAGNITUD DEL PAR

EN UN MOTOR HIDRÁULICO…………………………………………………………..15

RESULTADO E INTERPRETACIONES……………………………………………….17

3

PRÁCTICA 3: MANDO DE UN PISTÓN DESDE DOS PUNTOS DISTINTOS……..17

PRÁCTICA 4: CONEXIÓN EN SERIE (CILINDRO DE SIMPLE O DE DOBLE

EFECTO)…………………………………………………………………………………….17

PRÁCTICA 3: CONTROL DE LA MAGNITUD DEL PAR EN UN MOTOR

HIDRÁULICO………………………………………………………………………………..17

CONCLUSIONES………………..…………………………………………………………18

BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………..19

4

INTRODUCCION

En eta práctica lograremos conocer el funcionamiento de una válvula AND, una OR y

una válvula reguladora de flujo, con la cuales aprenderemos a controlar un cilindro

neumático de simple efecto y analizaremos sus aplicaciones en un sistema

neumático. Además podremos analizar como regular el par motor de motor

hidráulico mediante la válvula reguladora de flujo. Esto y mas anisaremos mediante

el desarrollo de la practica y aprenderemos mas sobre los sistemas hidráulicos y

neumáticos.

5

OBJETIVOS GENERALES Y TERMINALES Y/O ESPECIFICOS

Objetivos generales

Conocer un sistema de Mando de un pistón desde dos puntos distintos.

Conocer un sistema de Conexión en serie (cilindro de simple o de doble efecto).

Conocer un sistema de Control de la magnitud del par en un motor hidráulico.

Objetivos específicos

Conocer el funcionamiento de la válvula selectora “O” (OR).

Conocer el funcionamiento de la válvula de simultaneidad “Y” (AND).

Controlar la magnitud del par en un motor hidráulico bidireccional.

Aplicación de una válvula direccional 4/2 con accionamiento por palanca y

retorno por resorte.

Aplicación de una válvula reguladora de flujo.

6

MATERIAL Y EQUIPO A UTILIZAR DURANTE LA PRÁCTICA

7

GLOSARIO

Energía: la potencia hidráulica es otro método para transferir energía. Esta

transferencia de energía se genera desde un motor eléctrico, o fuente de potencia de

entrada, a un actuador o dispositivo de salida.

Calor: La ley de conservación de la energía establece que la energía no se puede

crear ni destruir, pero puede cambiar su forma. La energía en un sistema hidráulico

que no se utiliza para trabajo asume la forma de calor.

Fuerza torsional: La fuerza torsional es una fuerza de torsión. Se puede medir en

pies-libras. En este ejemplo, generamos 10 pies-libras de fuerza torsional al aplicar

10 libras de fuerza a una llave de tuercas de 1 pie de largo (12 pulg.). Esta misma

teoría se aplica a los motores hidráulicos. Los motores hidráulicos son actuadores

clasificados en valores específicos de fuerza torsional a una presión determinada. La

fuerza de torsión, o fuerza torsional, es el trabajo generado. Las rpm (revoluciones

por minuto) de un motor a una fuerza torsional determinada especifican el uso de

energía o requisito de potencia hidráulica.

Presión: La presión en un sistema hidráulico proviene de la resistencia al flujo. La

bomba produce flujo, no presión. Sin embargo, si empezamos a restringir el flujo

desde la bomba, esto genera presión.

Flujo: El flujo en un sistema hidráulico se produce desde una bomba de

desplazamiento positivo. Esto es distinto del caso de una bomba centrifuga, que no

es de desplazamiento positivo.

Caída de Presión: La presión que no se utiliza directamente para proporcionar

trabajo se puede definir como caída de presión o presión resistiva. Es la presión

requerida para empujar el fluido a través de los conductores hacia el actuador. Esta

energía asume la forma de calor. Una caída excesiva de la presión puede contribuir a

8

la acumulación excesiva de calor en el sistema hidráulico. Esta presión resistiva es

acumulativa y se debe agregar a los requisitos generales de presión del sistema.

Velocidad: La velocidad es la distancia que recorre el fluido por unidad de tiempo.

En el caso de un volumen fijo de fluido que atraviesa un conductor, la velocidad del

fluido depende del diámetro interno del conductor. Si el diámetro de un conductor

aumenta, la velocidad del fluido disminuye. A la inversa, si el diámetro del conductor

disminuye, la velocidad del fluido aumenta.

Viscosidad: La viscosidad es una medida de la resistencia al flujo de un líquido. Un

fluido más denso presenta más resistencia al flujo y una mayor viscosidad. La

temperatura afecta la viscosidad. A medida que aumenta la temperatura de un fluido

hidráulico, su viscosidad o resistencia al flujo disminuye.

9

MARCO TEORICO

Válvula “O” (OR) o selectora de circuitos

Esta válvula tiene 2 entradas y una salida. Cuando el aire comprimido llega por

cualquiera de las dos entradas, automáticamente se obtura la otra y el aire circula

hacia la salida, ocurriendo lo mismo si el aire penetra por la otra entrada,

desempeñando en un circuito la función lógica “O” (OR).

Deben utilizarse cuando un cilindro o una válvula requieran ser comandados desde

dos puntos diferentes y su acción deba responder a cualquiera de ellos.

Válvula “Y” (AND) o de simultaneidad

Esta válvula posee 3 vías de conexión, dos de las cuales son entradas y la restante

la utilización, de modo tal que sólo saldrá aire por esta última cuando exista presión

simultáneamente sobre las dos entradas. Cuando una de ellas no existe,

automáticamente se bloquea la entrada de la otra, anulándose la salida de aire por la

utilización. Cuando las señales están desfasadas en el tiempo, la última recibida es

la que pasa a la utilización. Desempeña la función lógica “Y”. Esta función también se

logra empleando una válvula 3/2 con mando neumático y reacción a resorte.

10

Se utiliza en circuitos de mando cuando sea preciso que señales provenientes de

fuentes diferentes originen una acción sólo si ambas están presentes en forma

simultánea. Un ejemplo de esta aplicación son los comandos bimanuales de

seguridad.

Válvulas reguladoras de caudal

Estas válvulas ajustan el caudal que circula por ellas a un valor más o menos

constante y siempre menor al que el circuito podría conseguir, por lo que quizá

deberíamos llamarlas reductoras de caudal. Se emplean para controlar la velocidad

del cilindro. Además se puede usar como una válvula de

bloqueo para retener temporalmente la carga. También es adecuada para usarse

como amortiguador de manómetro, pero con dosificación muy fina para tener control

de caudal preciso.

Válvulas reguladoras de caudal fijo: estas válvulas ofrecen una sección de

estrangulamiento constante al paso de la corriente, por lo que también se

11

llaman válvulas estranguladoras fijas. Se emplean para reducir el caudal en

determinadas partes de los circuitos hidráulicos.

Válvulas reguladoras de caudal variable no compensadas: al igual que las

anteriores producen una resistencia al paso del líquido hidráulico mediante el

estrangulamiento de la sección de paso de este, a diferencia de las anteriores,

dicho estrangulamiento es regulable, básicamente existen dos tipos: las de

aguja y las de leva frontal.

En las de aguja, el aceite pasa por un orificio circular que se convierte en anular al

avanzar una aguja por mediación de un tornillo, dicha aguja puede llegar a cerrar

totalmente el orificio. En las de leva, es paso del aceite se estrangula haciendo girar

la leva lo que motiva la perdida de presión y el menor paso de aceite.

Este tipo de válvulas tienen como inconveniente el distinto caudal que circula por

ellas para distintas presiones de funcionamiento, manteniendo la misma sección de

estrangulamiento, problema que se soluciona con el siguiente tipo de válvulas

reguladoras.

Válvulas reguladoras de caudal variable compensadas: estas válvulas

disponen de un émbolo de compensación y un muelle de compresión que

consiguen mantener constante la caída de presión entre la entrada y la salida

de la válvula por lo que el caudal que la atraviesa se mantiene constante para

un amplio rango de presiones de funcionamiento.

Válvulas reguladoras de caudal con antirretorno: tanto en el caso de válvulas

compensadas como no compensadas, se puede incorporar un antirretorno a la

válvula lo que permite regular el caudal en un sentido de circulación sin que

afecte sensiblemente a la circulación en el otro sentido.

12

Práctica 3: Mando de un pistón desde dos puntos distintos

La posición base del cilindro es la entrada. El envío del émbolo a la posición final ha

de ser posible desde dos puntos distintos mediante un pulsador. El émbolo regresará

al soltar el botón. Puede utilizarse pistón de simple o doble efecto.

Solución:

Al accionar la válvula A por medio del pulsador, el aire comprimido circula de 1 hacia

2, y en la válvula selectora (OR) de x hacia 2 y pasa al cilindro para que salga. Lo

mismo ocurre cuando es accionada la válvula B por medio del pulsador. Al soltar los

pulsadores el pistón deberá regresar a su posición de reposo. Podemos regular la

velocidad del embolo utilizando una válvula reguladora de flujo.

Práctica 4: Conexión en serie (cilindro de simple o de doble efecto).

La posición base del cilindro es la entrada. El envío del émbolo a la posición final ha

de ser posible solo si se accionan dos pulsadores simultáneamente. El émbolo

regresará al soltar uno u otro botón o ambos.

Solución a la parte neumática:

13

Al accionar las válvulas A y B simultáneamente se emiten señales a x e y, y el aire

comprimido pasa al cilindro. Para regular la velocidad de avance y retroceso del

émbolo del pistón es necesario colocar válvulas reguladoras de flujo en el sentido

que se desee regular.

Otra solución puede ser colocando solamente dos válvulas 3/2 en serie, así al

accionar los dos pulsadores del pistón avanzará al pasar el flujo de aire.

14

Práctica 3: Control de la magnitud del par en un motor hidráulico.

El par torsor producido por un motor hidráulico es el resultado de la presión hidráulica

que actúa sobre el grupo rotatorio.

Solución

El par o torsión máxima es determinada por la presión máxima disponible por el

puerto de entrada del motor hidráulico, esto se logra empleando una válvula

reguladora de presión. La presión máxima en el sistema se determina por medio del

ajuste que se da a la válvula de alivio. Para obtener un control preciso de la

velocidad de un motor hidráulico se emplea un circuito con descarga regulada. Es

necesario colocar un tapón en el puerto B de la válvula direccional. También se

puede utilizar una válvula 2/2 NC en lugar de la válvula 4/2.

15

DIAGRAMA DE FLUJO

Diagrama de flujo de la práctica 3: Mando de un pistón desde dos puntos

distintos

Energizar el tablero

de neumática

Encender

compresor

Instalar las válvulas

de control (2

válvulas 3/2 y una

válvula OR

Hacer las

conexiones de las

válvulas al cilindro

Verificar que las

conexiones sean

correctas

Abrir la válvula de

alimentación de

caudal neumático

Hacer las pruebas

del funcionamiento

de la válvula OR

Abrir y serrar

simultáneamente 1

válvulas 3/2 y

ambas a la vez

Tomar nota de los

resultados

El pistón es

accionado y esta

accionado cuando

1 o ambas válvula s

3/2 están abiertas

16

Diagrama de flujo de la práctica 4: Conexión en serie (cilindro de simple o de

doble efecto).

Energizar el tablero

de neumática

Encender

compresor

Instalar las válvulas

de control (2

válvulas 3/2 en

serie)

Hacer las

conexiones de las

válvulas al cilindro

Verificar que las

conexiones sean

correctas

Abrir la válvula de

alimentación de

caudal neumático

Hacer las pruebas

del funcionamiento

del sistema de

válvulas en serie

(AND)

Abrir y serrar

simultáneamente 1

válvulas 3/2 y

ambas a la vez

Tomar nota de los

resultados

El pistón es

accionado y esta

accionado cuando

ambas válvula s 3/2

están abiertas

17

Diagrama de flujo de la práctica 3: Control de la magnitud del par en un motor

hidráulico.

Energizar el tablero

de hidráulica

Instalar la válvula

4/3 y el motor

hidráulico al

tablero

Hacer las

conexiones del

sistema

Hacer la conexione

de la válvula de

alimentación al

manómetro 1

Conexión del

manómetro 1 a la

válvula 4/3

Conexión de la

válvula 4/3 al

motor hidráulico

Conexión del

motor hidráulico a

la válvula

reguladora de flujo

Conexión de la

válvula reguladora

de flujo al

manómetro 2

Conexión del

manómetro 2 a la

válvula 4/3

Observar el

funcionamiento del

motor hidráulico, y

visualizar sus

revoluciones al

manipula

Conexión de

válvula 4/3 al

tanque de aceite

Verificar que las

mangueras hidráulicas

estén bien conectadas

Encender la bomba

de alimentación al

sistema

Checar presiones

en el manómetro

adecuadas para el

sistema

Abrir la válvula 4/3 y

manipular la válvula

reductora de caudal

18

PROCEDIMIENTO O DESARROLLO

Procedimiento de la Práctica 3: Mando de un pistón desde dos puntos distintos

1. Elaborar diagrama(s) neumático(s), utilizando válvulas accionadas manualmente.

2. Implementar el (los) circuito(s) neumático(s) en el Banco y operarlo(s)

manualmente.

3. Elaborar diagrama(s) neumático(s) y eléctrico, utilizando válvulas accionadas

eléctricamente.

4. Hacer un listado de las diferencias de las diferentes formas de resolver el

ejercicio.

5. Guardar los elementos utilizados en la práctica.

Procedimiento de la Práctica 4: Conexión en serie (cilindro de simple o de

doble efecto).

1. Elaborar diagrama(s) neumático(s), utilizando válvulas accionadas

manualmente.

2. Implementar el (los) circuito(s) neumático(s) en el Banco y operarlo(s)

manualmente.

3. Elaborar diagrama(s) neumático(s) y eléctrico, utilizando válvulas accionadas

eléctricamente.

4. Hacer un listado de las diferencias de las diferentes formas de resolver el

ejercicio.

5. Guardar los elementos utilizados en la práctica.

Procedimiento de la Práctica 3: Control de la magnitud del par en un motor

hidráulico.

1. Elaborar diagrama(s) hidráulico(s)

19

2. Calibrar el equipo (700-800 psi)

3. Implementar el (los) circuito(s) hidráulico(s) en el Banco

4. Operar el (los) circuitos manualmente

5. Guardar los elementos utilizados durante la práctica

6. Evaluación y comentarios

20

RESULTADO E INTERPRETACIONES

Práctica 3: Mando de un pistón desde dos puntos distintos.

El pistón se acciona solo cuando se abre una de las válvulas 3/2, esto se debe a que

la válvula OR es un dispositivo mecánico que controla la alimentación del sistema

con el cual permite el flujo del fluido si se le suministra fluidlo a una de sus entradas.

Por lo cual si las dos válvulas 3/2 están abiertas el cilindro esta activado y si se

sierra una de las válvulas el cilindro permanece avierto.

Práctica 4: Conexión en serie (cilindro de simple o de doble efecto).

El pistón se acciona solo si se abren las dos válvulas 3/2, por lo que estas dos

válvulas hacen la función de lo que aria una válvula AND, la cual tiene un principio

mecánico que hace que para accionar un cilindro necesita que en sus dos entradas

halla flujo de aceite, por lo que si e una de sus entradas no lo hay, el cilindro no es

accionado.

Práctica 3: Control de la magnitud del par en un motor hidráulico.

La magnitud del par de un motor se logro mediante la utilización de una válvula

reguladora de flujo, con la cual se manipulo la salida de flujo de la bomba hidráulica,

esto hacia que el par del motor fuera mayor, ya que al reducir el caudal de salida del

motor hidráulico el par del motor reducía.

21

CONCLUSIONES

En esta practica se obtuvo lo propuesto, y las dudas existentes fueron aclaradas,

todo fu un éxito, y lo mejor de todo fue que pudimos observar el desarrollo de ella y

dimos solución a algunas anomalías existen durante el desarrollo de la practica.

Esta practica fortaleció mas mis conocimientos sobre las aplicaciones de los

sistemas hidráulico y neumáticos. Nos aporta conocimiento y experiencia, ya que

podemos manipular un cilindro neumónico de simple efecto con dos válvulas 3/2 que

influyen bastante en el funcionamiento de una válvula AND y OR.

22

BIBLIOGRAFIA

1.- LAF Laboratorio de Automatización y Fluídica

Fluidica Nivel 1, Manual 1

Curso de neumática 1

Material didáctico generado por el equipo docente del LAF

2.- Ud 8: Circuitos hidráulicos

Juan Manuel Pomeda Iglesias

3.- Sistemas hidráulicos

4.- Hidráulica básica

Capacitación de la potencia hidráulica

Fluidpowerzone.com

5.- selección y aplicación de equipos hidráulicos en el proceso de producción

de azúcar en ingenio la unión s.a

universidad de san Carlos de Guatemala

Facultad de Ingeniería

Escuela de ingeniería mecánica

Erick Alberto morales Cuellar

Asesorado por: ing. Edwin Estuardo Sarceño Zepeda

6.- Manual de prácticas “Banco de Prácticas de Hidráulica y Neumática”

Crode

Celaya