UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLÁS DE HIDALGO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ÁREA: INGENIERÍA APLICADA

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1 UNIVERSIDAD MICHOACANA DE SAN NICOLÁS DE HIDALGO FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA ÁREA: INGENIERÍA APLICADA Programa de la asignatura de: AUTOMATIZACIÓN CARRERA: INGENIERÍA MECÁNICA MODULO: CUARTO DURACIÓN DEL CURSO SEMANAS: 32 HORAS TOTALES: 64 HORAS A LA SEMANA: 2 NÚMERO DE CRÉDITOS: 6 LABORATORIO: NO OBLIGATORIA: SI OPTATIVA: NO ÚLTIMA REVISIÓN: CICLO No. ACTA DEL HCT 00 / Es requisito indispensable para acreditar una materia que incluye prácticas de laboratorio, que el alumno apruebe las prácticas correspondientes. Este criterio es obligatorio para las evaluaciones ordinaria, extraordinaria y extraordinaria de regularización. Seriación obligatoria antecedente: Mecánica Aplicada I, Ingeniería Eléctrica Seriación obligatoria consecuente: Robótica, Instrumentación y Control OBJETIVO DEL CURSO: Que el alumno comprenda el funcionamiento y aplicación de los diferentes componentes de los circuitos hidráulicos, neumáticos, eléctricos y de los sistemas de control eléctrico, electrónico y digital, en la Automatización Industrial, debiendo al final Diseñar Automatismos para aplicaciones particulares de su entorno, basado en los antecedentes de: Dibujo Mecánico. Estática. Dinámica. Electricidad. Mecánica de fluidos. Análisis Dinámico De Maquinas. Computadoras y Programación. Introducción Al Estudio De Los Mecanismos. TEMAS DEL PROGRAMA DE AUTOMATIZACIÓN CONTENIDO DEL PROGRAMA DE AUTOMATIZACIÓN CAPITULO 1. GENERALIDADES. Objetivo. El alumno explicará la generación y aplicación de la energía potencial en un sistema hidráulico de potencia, interpretando la simbología de circuitos electrohidráulicos, así como las propiedades, clasificación y características de los fluidos hidráulicos Principios físicos generales de los fluidos Definición de presión Presiones atmosférica, manométrica y absoluta Principio de Pascal Principio del desplazamiento positivo Eficiencia y potencia de un sistema hidráulico Inercia de los fluidos y picos de presión Cálculo de pérdidas y de eficiencia de sistemas hidráulicos. 1.3.Clasificación, tipos y características generales de los fluidos Características de los fluidos hidráulicos minerales, sintéticos y en base agua Índice de Viscosidad Punto de fijación (punto de fluidez) Punto de congelación Punto de flameo.

2 Punto de anilina Número de neutralización Carbón residual Simbología ISO Diagramas eléctricos. CAPITULO 2. DEPOSITO DE ACEITE. Objetivo. En base a la construcción del tanque, el alumno describirá el funcionamiento de cada tipo de tanque y sus accesorios Diseños fundamentales de HPSU (Hydraulic Power Sistema Unit) Funciones y capacidad del depósito Accesorios: Válvulas de alivio interno Sistemas de filtrado Control de nivel. CAPITULO 3. BOMBAS PARA SISTEMAS HIDRÁULICOS. Objetivo. El alumno explicará el funcionamiento de los distintos tipos de bombas de desplazamiento positivo Características de las bombas de desplazamiento positivo Eficiencia en las bombas Tipos de bombas Bomba de engranes Bomba de engranes externos Bomba de engranes internos Bomba de lóbulos Bomba de paletas Bomba de paletas equilibradas Bomba de paletas no equilibradas Bomba de pistones Bomba de pistones axiales Bomba de pistones radiales Bomba de pistones con eje angulado Cavitación en las Bombas Cuadro comparativo de las Bombas de desplazamiento positivo CAPITULO 4. ELEMENTOS DE CONTROL Y MANDO. Objetivo. El alumno explicará el funcionamiento de las diferentes válvulas que se emplean en un circuito hidráulico Representación esquemática de circuitos hidráulicos con la simbología ISO Diagramas hidráulicos Clasificación de las válvulas hidráulicas y su representación esquemática Válvulas reguladoras de presión Válvulas de alivio Válvulas de a control remoto Válvulas reductoras de presión Válvulas secuénciales Válvulas de contrapeso Válvulas direccionales Diseño general de las válvulas direccionales Válvulas de asiento Válvulas de émbolos Accionamiento de las válvulas Válvulas check Válvulas rotativas Válvulas de tiempo diferido Válvulas reguladoras de caudal Válvulas no compensadas Válvulas compensadas.

3 Válvulas divisoras de flujo. CAPITULO 5. ACTUADORES HIDRÁULICOS. Objetivo. El alumno explicará el funcionamiento de los distintos tipos de actuadores hidráulicos, tanto de movimiento lineal, como de movimiento rotativo Actuadores con movimiento lineal Pistones de simple efecto Pistones de doble efecto Pistones telescópicos Condiciones de montaje de los pistones Dinámica y Cinemática de los pistones Diseño de actuadores lineales Material del cilindro y del pistón Tipos y materiales de empaques Actuadores con movimiento rotativo Diseño de los motores hidráulicos Motores de engranes Motores de pistones axiales y radiales Motores de paletas Características generales de los motores hidráulicos Diagramas Potencia-Torque-Velocidad rotacional. CAPITULO 6. CIRCUITOS ELEMENTALES. Objetivo. El alumno describirá el funcionamiento de los diferentes circuitos hidráulicos básicos que se utilizan en la automatización Circuitos de accionamiento directo e indirecto con: Actuador de simple efecto Actuador de doble efecto Motor hidráulico Diseño de circuitos hidráulicos fundamentales con: Válvula de contrapeso Circuitos con regulación de velocidad de avance y retroceso Con válvulas de caudal compensadas Circuitos High-Low, con dos bombas hidráulicas Aplicación de acumuladores en un circuito hidráulico Circuitos para el accionamiento de dos actuadores Accionamiento de un segundo actuador por el final de la carrera del primero utilizando una Válvula secuencial Accionamiento de dos actuadores con una Válvula divisora de flujo Ejemplos de aplicación práctica. CAPITULO 7. INTRODUCCIÓN A LA NEUMÁTICA. Objetivo. El alumno explicará el comportamiento del aire al variar sus condiciones de estado Propiedades físicas del aire comprimido Compresibilidad del aire Presión Variación del volumen del aire en función de la temperatura Ecuación de estado de los gases. CAPITULO 8. PRODUCCIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO. Objetivo. El alumno explicará el funcionamiento de un equipo de compresión Conformación de un sistema de compresión de aire Compresores Tipos de compresores Parámetros para la selección del compresor Regulación Emplazamiento del equipo generador de aire comprimido Cálculo del tamaño del acumulador de aire comprimido.

4 CAPITULO 9. PREPARACIÓN Y DISTRIBUCIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO. Objetivo. El alumno explicará como se prepara el aire comprimido, como se dimensiona y arma un circuito neumático Impurezas Humedad Cálculo de la humedad a eliminar Unidad de mantenimiento Filtrado y filtros Regulador de presión Lubricador del aire comprimido Tendido de una red neumática Dimensionamiento de la red Material de las tuberías Racores para tubos rígidos y flexibles;uniones y Acoplamientos Derivación a los receptores. CAPITULO 10. VÁLVULAS. Objetivo. El alumno explicará el funcionamiento de las diferentes válvulas que emplean en un circuito neumático Clasificación de las válvulas neumáticas Válvulas reguladoras de presión Válvulas reguladoras de caudal Válvulas distribuidoras Válvulas de bloqueo Válvulas de cierre Accionamiento de las válvulas Características de construcción. se CAPITULO 11. ACTUADORES NEUMÁTICOS. Objetivo. El alumno explicará el funcionamiento y conformación de los actuadores neumáticos Actuadores con movimiento lineal Actuadores con movimiento giratorio Diseño de los cilindros Dinámica y Cinemática de los pistones Condiciones de montaje de los pistones. CAPITULO 12. CIRCUITOS NEUMÁTICOS. Objetivo. El alumno explicará el funcionamiento y conformación de los circuitos neumáticos elementales Mando para cilindros de simple y doble efecto Mando para motores Mando con selector de circuito Regulación de velocidad en los actuadores Aumento de velocidad en los cilindros con válvula de escape rápido Mando con válvula de simultaneidad y con válvula selectora de circuito Mandos indirectos para los actuadores Unidad de avance autónoma con control por distancia, presión y/o tiempo Sistemas híbridos (hidráulico neumático) Multiplicador de fuerza y de presión Alimentador rítmico Mesa de deslizamiento sobre colchón de aire. CAPITULO 13.APLICACIÓN DE LOS SENSORES Y TEMPORIZADORES EN LA AUTOMATIZACIÓN. Objetivo. El alumno describirá la aplicación y selección de alguno de los diferentes tipos de controles mecánicos y electrónicos utilizados en la automatización industrial.

5 13.1. Componentes eléctricos en los circuitos electo neumáticos Pulsador Interruptor con atracamiento Relé Diagrama eléctrico con la simbología ISO Sensores Clasificación y características generales de sensores Efectos físicos aplicados en los sensores Sensores de proximidad sin y con contacto Sensores de desplazamiento sin y con contacto Sensores de cantidades físicas (fuerza, temperatura, flujo, velocidad y aceleración) Temporizadores. CAPITULO 14.CIRCUITOS ELECTRONEUMÁTICOS. Objetivo. El alumno diseñará circuitos electroneumáticos con uno o varios actuadores con control electro neumático y control electro neumático secuencial Diagrama electroneumático con la simbología ISO Circuitos electroneumáticos básicos Control por distancia con sensores eléctricos y electrónicos de final de carrera Control con relés temporizadores Controles electroneumáticos secuenciales con varios actuadores. CAPITULO 15. APLICACIÓN DEL PLC EN LA AUTOMATIZACIÓN. Objetivo. El alumno realizará los programas con señales de entradas y salidas binarios para la automatización de equipos industriales por medio de un PLC El Controlador Lógico Programable, PLC Características y aplicaciones del PLC en sistemas industriales automatizados Componentes básicos del PLC: CPU, Módulos de entrada y de salida Introducción general a los lenguajes de programación( gráficos, textos) Compuertas lógicas Aplicaciones de PLC en controles de señales binarios (ON/OFF) en circuitos electroneumáticos o electrohidráulicos Comparación del control electroneumático y control con un PLC. CAPITULO 16. PROYECTO DE AUTOMATIZACIÓN DE EQUIPO. Objetivo. El alumno realizará la automatización de un equipo desarrollando el Diagrama de posición, el Diseño hidráulico (neumático), y/ó eléctrico, el Diagrama de funcionamiento y el Programa para PLC ó PIC. Este proyecto será la última evaluación parcial del curso Proyectos sugeridos Sujeción de piezas Distribución de cajas Accionamiento de un sistema dosificador Accionamiento de una cuchara de colada Remachadora de placas Distribución de esferas, por gravedad Dispositivo para pegar placas de plástico Estampado de reglas de cálculo Colocación de tapas en envases de requesón Estibado de tableros de madera Automatización de una fresadora Automatización de un sistema de iluminación Automatización de una puerta Automatización del drenado de un mingitorio.

6 Automatización de un cepillo de codo. ESTRATEGIA DIDÁCTICA Búsqueda de información documental por parte del alumno. Técnicas grupales para la resolución de ejercicios. Tareas y trabajos extra clase. Utilización de recursos audiovisuales y de tecnología de punta. Exposiciones por parte del alumno. Participación del alumno en clase. Participación activa del alumno en la construcción de su conocimiento. Seminarios. Taller para la solución de Problemas. Practicas de Laboratorio. Practicas de campo. Otras: ELEMENTOS DE EVALUACIÓN Participación en clase. Ejercicios y trabajos realizados en el Taller. Trabajos y tareas extra clase. Exposición de temas de investigación en forma grupal e individual. Practicas de laboratorio reportadas por escrito. Participaciones. Examen por parciales. Examen departamental. Otros CONOCIMIENTOS Matemáticas Dinámica Estática Programación Electricidad Mecánica de fluidos PERFIL DEL DOCENTE EPERIENCIA PROFESIONAL HABILIDADES Haber trabajado en el Domino de la área asignatura Haber impartido clase. Formación pedagógica. Manejo de grupos Comunicación (transmisión de conocimiento). Capacidad de análisis y síntesis. Manejo de materiales didácticos. Creatividad. Capacidad para realizar analogías y comparaciones en forma simple. Capacidad para motivar al Auto Estudio, el Razonamiento y la investigación. Ética. ACTITUDES Honestidad. Compromiso con la docencia. Crítica Fundamentada. Respeto y Tolerancia. Responsabilidad Científica. Liderazgo. Superación personal, docente y profesional. Espíritu cooperativo. Puntualidad. Compromiso social. BIBLIOGRAFÍA DEL PROGRAMA DE AUTOMATIZACIÓN TETOS BÁSICOS 1. José. Santiago Rubio Ramírez Apuntes de Automatización. Facultad de Ingeniería Mecánica U.M.S.N.H. México (NO HAY EN LA 2. Piedrafita. Ingeniería de la Automatización industrial. Alfaomega. México.

7 Schrader Bellows Parker. Hidráulica industrial SBP Schrader Bellows Parker. México Schrader Bellows Parker. Neumática industrial. Schrader Bellows Parker. México Emilio García Moreno. Automatización de procesos industriales. Alfa omega Marcombo. México Festo. Electro hidráulica TP 601. Festo didactic. (NO HAY EN LA 7. Sperry Vickers. Manual de Hidráulica Industrial. Sperry Vickers A (NO HAY EN LA 8. H. Meixner/E. Sauer. Introducción a la Neumática. Festo. (NO HAY EN LA 9. H. Meixner/R. Kobler. Iniciación a la Electro Neumática. Festo PE 23. (NO HAY EN LA 10.Ramón Ferrando Boix. Circuitos neumáticos, eléctricos e hidráulicos, curso practico. Alfa omega Marcombo. (NO HAY EN LA 11. Ciber Tecnología S.A. de C.V. Automatización Neumática y Electro Neumática. Cibsa. (NO HAY EN LA 12.R. Ackerman/J. Franz/T. Hartman. Controles Lógicos Programables. Festo TP 301. (NO HAY EN LA BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA 1. Álvarez. Controladores Lógicos. Marcombo. España Angulo. Microcontroladores PIC. Mc. Graw Hill. España Guillen. Introducción a la Neumática. Alfaomega. Colombia Carulla. Circuitos Básicos de Neumática. Alfaomega. Colombia Stoll. Aplicaciones de la Neumática. Marcombo. Colombia Deppert. Dispositivos Neumáticos. Alfaomega. Colombia Gea. Circuitos Básicos de Ciclos Neumáticos y electroneumáticos. Marcombo. México Majumdar. Sistemas Neumáticos Principios y Mantenimiento. Mc Graw Hill. México Hyde. Control electromagnético y electrónico. Marcombo. México Siemens. Manual logo! ASE Siemens AG (NO HAY EN LA 11. Microchip. Lenguaje MPLAB IDE. Microchip Tecnology, Inc. (NO HAY EN LA 12.Microchip. Pic 16f84a, Data Sheet. Microchip Tecnology, Inc. (NO HAY EN LA APROBACIÓN. Documento aprobado por: El H. Consejo Técnico de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Universidad Michoacana San Nicolás de Hidalgo el 25 de enero de Última revisión 00 de xxxx de 201x.