VICERRECTORADO ACADÉMICO

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1 1. DATOS INFORMATIVOS ASIGNATURA: CÓDIGO: SISTEMAS HIDRAULICOS Y EMEC NEUMATICOS DEPARTAMENTO: CIENCIAS DE LA ENERGIA Y MECANICA DOCENTE: ERNESTO RAMIRO SANTILLAN MARIÑO PRE-REQUISITOS: SISTEMAS DE CONTROL [ELEE ] CO-REQUISITOS: DESCRIPCIÓN DE LA ASIGNATURA: VICERRECTORADO ACADÉMICO Unidad de Desarrollo Educativo SYLLABUS PRESENCIAL NRC: 2807 CARRERAS: INGENIERIA MECATRÓNICA PERÍODO ACADÉMICO: SEPTIEMBRE 2012 FEBRERO 2013 FECHA ELABORACIÓN: 03/SEPTIEMBRE./2012 NIVEL: SEPTIMO ÁREA DEL CONOCIMIENTO: MECATRONICA SESIONES/SEMANA: TEÓRICAS: 3 H LABORATORIOS: 2 H CRÉDITOS: 5 EJE DE FORMACIÓN: PROFESIONAL Sistemas Hidráulicos y Neumáticos es una asignatura específica de profesionalización; en esta asignatura se ven los principios físicos y matemáticos de los componentes constitutivos de un sistema hidráulico y neumático, se ejecuta el análisis y diseño los componentes de sistemas hidráulicos y neumáticos, además realizará el modelado y simulación de circuitos usando el software Automation Studio V.5.0 ó Fluidsim Festo 3.2. Para alcanzar las destrezas en el manejo de los componentes se realizaran prácticas en los laboratorios de circuitos de hidrónica y neutrónica usando los dispositivos mecánicos, eléctricos y electrónicos requeridos. El análisis de los sistemas hidráulicos y neumáticos pretende crear las competencias necesarias del futuro profesional para que realice procesos de análisis, diseño, construcción, modelado, y simulación de sistemas hidráulicos y neumáticos de acuerdo a las especificaciones técnicas, usando normas y estándares nacionales e internacionales, aplicando paquetes computacionales.

2 UNIDADES DE COMPETENCIAS A LOGRAR: GENÉRICAS: 1. Demuestra en su accionar profesional valores universales y propios de la ingeniería Mecatrónica, en diversos escenarios organizacionales y tecnológicos, fomentando el desarrollo de las ciencias, las artes, el respeto a la diversidad cultural y equidad de genero. 2. Interpreta y resuelve problemas de la realidad aplicando métodos de la investigación, métodos propios de las ciencias, herramientas tecnológicas y variadas fuentes de información científica, técnica y cultural con ética profesional, trabajo equipo y respeto a la propiedad intelectual. 3. Lidera con espíritu emprendedor, proyectos de desarrollo social y empresarial en correspondencia con los requisitos del entorno nacional, latinoamericano y mundial. Promueve una cultura de conservación del ambiente en la práctica profesional y social. ESPECÍFICAS: 1. Seleccionar métodos y procesos a fin de obtener el máimo rendimiento de los equipos y sistemas mecatrónicos para disminuir los contaminantes producidos por la industria, con responsabilidad, honestidad respetando normas y estándares vigentes. 2. Diseñar y construir elementos y sistemas mecánicos mecatrónicos con responsabilidad, según especificaciones y normas técnicas nacionales e internacionales para satisfacer las necesidades de la sociedad. 3. Diseña circuitos hidráulicos y neumáticos; sistemas fleibles de manufactura utilizando la instrumentación para resolver problemas de la industria. ELEMENTO DE COMPETENCIA: Unidades de competencia que se articulan en el área: Diseña correctamente sistemas de mando y automatización de circuitos oleoneumáticos aplicables a sistemas mecatrónicos acordes con las necesidades de desempeño, a través de los fundamentos científicos de la mecánica, los circuitos eléctricos, los algoritmos de programación, el trabajo en el laboratorio y haciendo uso del software de simulación, con precisión, calidad y respetando las normas de seguridad y ambientales. RESULTADO FINAL DEL APRENDIZAJE: Al finalizar con éito la asignatura el estudiante será capaz de: Diseñar un circuito hidráulico y neumático automático. CONTRIBUCIÓN DE LA ASIGNATURA A LA FORMACIÓN PROFESIONAL: Esta asignatura corresponde a la tercera etapa del eje de formación profesional, tiene como prerrequisito a Sistemas de control da la capacidad al estudiante para diseñar la parte neumática e hidráulica integrando criterios mecánicos, eléctricos, con detalles suficientes que permitan su construcción, operación, mantenimiento, automatización y control empleando diversas técnicas, principios científicos y métodos asistidos por computadora. 2. SISTEMA DE CONTENIDOS Y PRODUCTOS DEL APRENDIZAJE POR UNIDADES DE ESTUDIO EVIDENCIA DEL APRENDIZAJE Y SISTEMA No. UNIDADES DE ESTUDIO Y SUS CONTENIDOS DE TAREAS 1 Unidad 1: Neumática Producto de unidad: Circuito neumático virtual de tres cilindros funcionando.

3 Contenidos: Características del Aire Comprimido Generación y tratamiento del aire comprimido Compresores. Válvulas de control y distribución. Actuadores neumáticos, Nomenclatura de los elementos. Consideraciones sobre el diseño de circuitos Representación de secuencias. Diagramas espacio-fase Representación de ciclos de movimientos y estados de maniobra. Circuitos neumáticos directos Circuitos neumáticos indirectos Circuitos neumáticos semiautomáticos Circuitos neumáticos automáticos Circuitos de dos cilindros automático ABAB Circuito en cascada Circuitos de dos cilindros automático ABBA Circuitos de más de dos cilindros Unidad 2: Electroneumática Tarea principal (1) : Eplicar de forma teórico-práctica los fundamentos generales de la oleo neumática y sus principales aplicaciones en la industria. Tarea principal (2): Analizar y determinar de forma teórico- práctico las características y aplicaciones básicas de los diferentes elementos de trabajo de un sistema neumático Tarea principal (3): Circuito automático de dos cilindros en laboratorio. Tarea principal (4): Concurso de elaboración de circuitos de tres cilindros. Producto de unidad: Circuito electroneumático virtual de tres cilindros funcionando 2 3 Contenidos: Componentes eléctricos Enclavamiento del relé Circuitos electro neumáticos directos Circuitos electro neumáticos indirectos Circuitos electro neumáticos semiautomáticos Circuitos electro neumáticos automáticos Circuitos de dos cilindros automático ABAB Circuito en cascada eléctrica Circuitos de dos cilindros automático ABBA Circuitos electro neumáticos de más de dos cilindros Dibujo de esquemas oleneumáticos de coneiones según la norma ISO, DIN Circuitos básicos de control. Simulación de circuitos oleoneumáticos. Unidad 3: SISTEMAS HIDRÁULICOS APLICADOS A SISTEMAS MECATRONICOS Tarea principal 2.1 : Eplicar la secuencia lógica para establecer el diseño de circuitos, resolviendo problemas tipo. Tarea principal 2.2: Concurso de elaboración de circuitos de tres cilindros Tarea principal 2.3: Realiza circuitos en cascada. Tarea principal 2.4: Realiza la simulación y construcción de circuitos neumáticos básicos en el software Automation Studio ó FESTO Fluid SIM Producto de unidad: Circuito oleohidráulico dimensionado.

4 Contenidos: Elementos oleohidráulicos Bombas Válvula de alivio Válvula de alivio Válvula de secuencia Válvula reguladora de presión Válvula check pilotada Válvula reguladora de caudal Acumulador Selección de bomba, actuadores y motor eléctrico Tarea principal (1): Resuelve ejercicios prácticos de circuitos en cascada. Tarea principal (2): Circuitos de secuencia en laboratorio. Tarea principal (3): Selección de bomba, motor eléctrico y actuadores 3. RESULTADOS Y CONTRIBUCIONES A LAS COMPETENCIAS PROFESIONALES: LOGRO O RESULTADOS DE APRENDIZAJE A. Aplicar Conocimientos en matemáticas, ciencia e ingeniería. B. Diseñar, conducir eperimentos, analizar e interpretar datos. C. Diseñar sistemas, componentes o procesos bajo restricciones realistas. D. Trabajar como un equipo multidisciplinario. E. Identificar, formular y resolver problemas de ingeniería. F. Comprender la responsabilidad ética y profesional. G. Comunicarse efectivamente. H. Entender el impacto de la ingeniería en el conteto medioambiental, económico y global. NIVELES DE LOGRO A Alta B Media C Baja El estudiante debe Aplicar técnicas de control eléctrico industrial para lograr automatizar los circuitos Diseña circuitos hidráulicos y neumáticos, y los simula en el ordenador y construye su prototipo. Modela el control de sistemas electro neumáticos y electrohidráulicos, de acuerdo a requerimientos técnicos dados. Considerar en la programación del robot aspectos mecánicos y de programación. Lograr dar una respuesta técnica a la problemática que se presenta Manejar criterios éticos para las aplicaciones Tener la habilidad de comunicarse con sus iguales para realizar los trabajos de grupo así como también con la autoridad para defender trabajos y eposiciones Ubicarse en el conteto nacional e internacional para orientar su accionar de

5 I. Comprometerse con el aprendizaje continuo. J. Conocer temas contemporáneos. mejor manera Estar permanentemente actualizado especialmente en el ámbito de la robótica que está sujeta a cambios continuos Estar permanentemente actualizado de la realidad nacional técnica que el día de mañana le demandará sus servicios K. Usar técnicas, habilidades y herramientas prácticas para la ingeniería. Emplea Automation Studio o Fluidsim para la simulación de sistemas electroneumáticos y electrohidraúlicos.. 4. FORMAS Y PONDERACIÓN DE LA EVALUACIÓN TÉCNICAS E INSTRUMENTOS Tareas Investigación Lecciones Pruebas 1er Parcial 2do Parcial 3er Parcial Laboratorios/informes Evaluación conjunta Producto de unidad Defensa del Resultado final del aprendizaje y documento - - Total: PROYECCIÓN METODOLÓGICA Y ORGANIZATIVA PARA EL DESARROLLO DE LA ASIGNATURA. Se emplearán variados métodos de enseñanza para generar un aprendizaje de constante actividad, para lo que se propone la siguiente estructura: Se diagnosticará conocimientos y habilidades adquiridas al iniciar el periodo académico. Con la ayuda del diagnóstico se indagará lo que conoce el estudiante, como lo relaciona, que puede hacer con la ayuda de otros, qué puede hacer solo, qué ha logrado y qué le falta para alcanzar su aprendizaje significativo. A través de preguntas y participación de los estudiantes el docente recuerda los requisitos de aprendizaje previos que permite al docente conocer cuál es la línea de base a partir del cual incorporará nuevos elementos de competencia, en caso de encontrar deficiencias enviará tareas para atender los problemas individuales. Plantear interrogantes a los estudiantes para que den sus criterios y puedan asimilar la situación problemática. Se iniciará con eplicaciones orientadoras del contenido de estudio, donde el docente plantea los aspectos más significativos, los conceptos, leyes y principios y métodos esenciales; y propone la secuencia de trabajo en cada unidad de estudio. Se buscará que el aprendizaje se base en el análisis y solución de problemas; usando información en forma significativa; favoreciendo la retención; la comprensión; el uso o aplicación de la información, los conceptos, las ideas, los principios y las habilidades en la resolución de problemas de diseño de sistemas hidráulicos y neumáticos. Se buscará la resolución de casos para favorecer la realización de procesos de pensamiento complejo, tales como: análisis, razonamientos, argumentaciones, revisiones y profundización de diversos temas. Se realizan prácticas de laboratorio para desarrollar las habilidades proyectadas en función de las competencias y el uso de simuladores circuitos electrohidraúlicos y electroneumáticos. Se realizan ejercicios orientados a la carrera y otros propios del campo de estudio. La evaluación cumplirá con las tres fases: diagnóstica, formativa y sumativa, valorando el desarrollo del estudiante en cada tarea y en especial en las evidencias del aprendizaje de cada unidad;

6 El empleo de las TIC en los procesos de aprendizaje: Las TIC, tecnologías de la información y la comunicación, se las emplearán para realizar las simulaciones de los temas tratados en el aula y presentaciones. Se utilizarán los siguientes simuladores: Automation Studio V 5.0, FluidSim Festo. Uso de videos interactivos sobre varios temas de la asignatura. Proyección de diapositivas informativas. Test virtuales de aprendizaje. Investigaciones de varios contenidos en internet Desarrollo y aplicación de un sistema tutor virtual con problemas tipo de la asignatura Tareas dirigidas mediante un sistema de gestión docente on line 6. DISTRIBUCIÓN DEL TIEMPO: TOTAL HORAS CONFERENCIAS ORIENTADORAS DEL CONTENIDO CLASES PRÁCTICAS (Talleres) LABORATORIOS CLASES DEBATES CLASES EVALUACIÓN Trabajo autónomo del estudiante TETO GUÍA DE LA ASIGNATURA TITULO AUTOR EDICIÓN AÑO IDIOMA EDITORIAL 1. Neumática e Hidráulica. Antonio CREUS PRIMERA 2007 Español Alfaomega 8. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA TITULO AUTOR EDICIÓN AÑO IDIOMA EDITORIAL 1. Circuitos Neumáticos, eléctricos e Hidraúlicos Ramon Boi Farando SEGUND A 1991 Español Algaomega 2. AUTOMATION STUDIO GUIA DEL USUARIO FAMIC Español 3. NEUMATICA, HIDRAULICA Y ELECTRICIDAD APLICADA JOSE VILORIA ROLDAN 1986 Español THOMSON PARANINFO 4. FLUID POWER WITH APPLICATIONS ESPOSITO A FOURTH 2004 Inglés Prentice Hall 5. MANUAL DE HIDRÁULICA INDUSTRIAL 6. Automatización Neumática y Electroneumática Vickers Español VyCMe SALVADOR MILLAN Tercera 1998 Español Algaomega

7 9. LECTURAS PRINCIPALES QUE SE ORIENTAN REALIZAR LIBROS REVISTAS SITIOS WEB TEMÁTICA DE LA LECTURA PÁGINAS Y OTROS DETALLES Mecánica de fluidos aplicada Robert L. Mott Mecánica de fluidos White, Frank, M. Manual de Automation Studio V Hydraulic Supermarket Lea y elabore un resumen y presentación para ser epuesta en clases sobre los siguientes temas: Concepto de fluido, Propiedades de los fluidos (densidad, peso específico, gravedad específica, viscosidad dinámica, viscosidad cinemática, presión y sus características). Presión absoluta, manométrica, relativas y de vacío. Principio de Pascal Ecuación fundamental de la estática de fluidos. Principios de los vasos comunicadores Principio de Arquimides Flujo másico y flujo volumétrico Ecuación de continuidad Conservación de la energía Ecuación de Bernoulli.para fluidos compresibles e incompresibles Teorema de Torricelli, Simulación de circuitos hidráulicos y neumáticos Catálogos de actuadores neumáticos, válvulas, solenoides, sensores, actuadores electromecánicos, motores y controladores, técnicas de coneión eléctricas, técnica de vacío, instrumentación y otros equipos neumáticos. Artículos y datos técnicos relacionados con sistemas hidráulicos y componentes, mantenimiento y resolución de problemas, lineamientos y fórmulas de aplicación. Cap 1 y 2. Todo el documento ING ERNESTO SANTILLAN M ING. MARCO SINGAÑA ING FAUSTO ACUÑA DOCENTE T-P COORDINADOR DEL AREA DIRECTOR DE CARRERA.