Tema: Facultad de Ingeniería. Escuela de Eléctrica. Asignatura Control Industrial.

Transcripción

1 Tema: CONTROL DE VELOCIDAD E INVERSIÓN DE MOTOR NEUMATICO. I. OBJETIVOS. Facultad de Ingeniería. Escuela de Eléctrica. Asignatura Control Industrial. Adquirir la habilidad para diseñar circuitos neumáticos para control de velocidad e inversión de giro de motores neumáticos. Analizar las características de flujo de velocidad de un motor neumático. Conocer el funcionamiento de la válvula de control de flujo. Conocer la operación de la válvula de 4 vías, 3 posiciones. Conocer la simbología utilizada en neumática. ƒseguridad en la utilización de equipo neumático. II. INTRODUCCIÓN. GENERALIDADES: Antes que se comience a desarrollar la presente guía se debe tener en consideración las siguientes precauciones: 1. El aire comprimido es altamente peligroso por tal motivo no vea directamente a los ductos de las válvulas o líneas de aire al conectar los interruptores (o ductos de alimentación principal de aire) para dar alimentación al sistema. 2. Si sospecha de fuga utilice agua jabonosa. 3. Antes de conectar o desconectar líneas debe asegurarse que las válvulas o interruptores de las líneas de alimentación deben estar cerrados. El panel de control es el que se muestra a continuación aquí se muestran las entradas de flujo: Un motor neumático es un dispositivo que convierte la energía presente en el flujo de un fluido en potencia mecánica en el eje del motor. La potencia mecánica en el eje esta dado por la ecuación P=Tw Donde: P: potencia en watts T: torque en N-m w : velocidad en rad/s GUÍA 1 Pág. Pág. 1

2 La fuente de energía de un circuito neumático es un reservorio con aire a presión o un compresor. El flujo que circula por el circuito neumático depende de la presión de la fuente de energía y de la posición que presentan los componentes en el circuito (tuberías, accesorios, estrangulamientos, actuadores, etc.). Haciendo una analogía con un circuito eléctrico, la presión es análogo al voltaje de la fuente, el flujo es análogo a la corriente y la oposición al flujo es análoga a la resistencia eléctrica. Así, una válvula de control de flujo como la usada en esta practica puede representarse en forma análoga mediante los elementos siguientes: flujo medido Figura 1. Válvulas de control Para el control de dicho equipo se utilizará válvulas distribuidoras estas pueden ser: Válvulas de asiento o válvulas de corredera La distribución de las válvulas es representada por cuadrados, tantos como posiciones existan dibujados uno a continuación de otro; los conductos interiores de las válvulas determinan los orificios de entrada o salida del aire. Dichos orificios se llaman vías y se representan por pequeños trazos sobre las bases superiores e inferiores que indican la posición de reposo, la salida de aire se representa por un triangulo equilátero. Las vías se unen mediante líneas rectas que representan las conducciones interiores que se establecen y el sentido de circulación de aire se define por flechas. Un pequeño trazo perpendicular a una vía indica que ésta se encuentra cerrada. El órgano de accionamiento de la válvula suele indicase en la posición de trabajo y el órgano de recuperación (muelle) en la de reposo. Por ejemplo la figura 2, nos muestra una válvula de dos posiciones, es de dos cuadros, tres vías, accionamiento manual de pulsador tipo hongo y retorno por muelle, la posición de reposo es la que manda el muelle, esta válvula esta normalmente cerrada en dicha posición porque bloquea el paso del aire de la vía de entrada(cuadro de la derecha) y se comunica la vía 2 al escape (triangulo.) III. MATERIALES Y EQUIPO. Figura 2. Válvula 3/2 Motor neumático. Válvula de control de flujo Válvula de 4 vías, 3 posiciones. Fuente de alimentación hidráulica. Pistón hidráulico. GUÍA 1 Pág. Pág. 2

3 IV. PROCEDIMIENTO. Dentro de los diferentes circuitos que se pueden realizar se encuentran: 1. Circuito fundamental para un motor. 2. Manejo de un cilindro de doble acción con válvula de alivio. 3. Control de pistón por medio de válvula 4/2. GUÍA 1 Pág. Pág. 3

4 4. Verifique el funcionamiento de los dispositivos con que consta su puesto de trabajo y anexe un reporte de ellos al final de la practica. 5. Armar el sistema neumático de la Figura Haciendo uso de la válvula múltiple 1 y del regulador de presión, llene la tabla 1 para la posición (1) y (3) de la válvula de control direccional de 4 vías, 3 posiciones. A B V1 V2 V3 L1 Figura 3. Operación de motor bidireccional Regulador P1 psi P2 psi Flujo SCFM Giro (X) Horario Antihorario No. RPM Tabla 1 GUÍA 1 Pág. Pág. 4

5 7. Manteniendo el ultimo ajuste del regulador de presión, ahora ajuste la válvula de control de flujo para sentido de giro antihorario al 75% de la máxima velocidad de la tabla 1 y la válvula de control de flujo para sentido de giro horario al 50% de la máxima velocidad. Mida en cada caso la caída de presión a través de la válvula de control de flujo y a través del motor. Sentido antihorario: Caída de presión en la válvula C.F. = PSI Caída de presión a traces del motor = PSI Flujo Sentido horario: Caída de presión en la válvula C.F. = PSI = SCFM Caída de presión a traces del motor = PSI Flujo = SCFM 8. Sustituya la válvula direccional de 3 posiciones por la de dos posiciones. Tenga mucho cuidado de desconectar el suministro de potencia neumático antes de hacer esta modificación. 9. Opere el motor neumático en ambos sentidos mediante la válvula direccional. V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS. 1. Con los datos de la tabla 1 grafique: n en función de flujo, horario y antihorario n en función de P = P2 - P1, horario y antihorario flujo en función de P. 2. Basándose en el análisis de los gráficos, explique el comportamiento de la velocidad y sentido de giro del motor en función del flujo y la presión aplicada. 3. Explique como aplicaría la analogía de un circuito eléctrico para explicar los resultados obtenidos en el circuito neumático en el paso 3 del procedimiento. 4. Explique las ventajas de utilizar una válvula direccional de 3 posiciones sobre la de 2 posiciones basándose en el comportamiento del sistema neumático observado en los pasos 4 y 5 del procedimiento. 5. En la Fig. 4 se muestra una válvula de 5/3 explique su funcionamiento 6. Figura 4. Válvula 5/3 GUÍA 1 Pág. Pág. 5

6 VI. INVESTIGACIÓN COMPLEMENTARIA. 1. Realice el equivalente de la figura 3 (esquema neumático) a su equivalente esquemático lógico y eléctrico. 2. Presente la solución neumática a un mando directo de un cilindro de simple efecto mediante pulsador, explique su funcionamiento y utilización practica. 3. Explique el funcionamiento del diagrama neumático mostrado. VII. BIBLIOGRAFÍA. GUÍA 1 Pág. Pág. 6