Instalaciones y Aplicaciones de la Energía

Transcripción

1 Modulo Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ALUMNO: : 5ºaño DIVISIÓN: LECTIVO:

2 FICHA TÉCNICA Instalaciones y Aplicaciones de la Energía l

3 MODULO : HOJA Nº2

4 FICHA TÉCNICA Nº1 INTRODUCCION A NEUMATICA 1. Desarrolle los conceptos de fuerza y Presión indicando formulas y unidades de medida. 2. Desarrolle aire atmosférico e indique los porcentajes de los gases principales que lo componen. 3. Qué es la presión atmosférica, cuál es su valor? Graficar 4. Qué es una columna de aire? 5. Qué es una columna de agua, para que se utiliza y cuál es su valor? Graficar 6. Qué es una columna de mercurio, para que se utiliza y cuál es su valor? Graficar 7. Teniendo en cuenta el cuadro de equivalencias de la presión pasar mediante regla de 3 simple 30 PSI(libras/pulgadas2) a: a) Bar b) Kg/cm2 c) PA (N/m3 d) MCA (metro columna de agua) e) Cm de mercurio 8. Grafique los 3 sistemas de Presión que existen (presión atmosférica, presión relativa, cuál es su valor mínimo y máximo, presión absoluta, cuál es su valor mínimo y máximo) 9. Qué es un manómetro? Graficar 10. Qué es un Barómetro? Graficar 11. Desarrolle Caudal indicando formula y unidades FICHA TÉCNICA Nº2 COMPONENTES PASIVOS 1. Función, esquema y tipos de: a. Capacitores, suma. b. Resistencias, suma. c. Bobinas o Inductancias. d. Transformadores. e. Diodos y rectificadores. FICHA TÉCNICA Nº3 CONCEPTOS DE 1. Señal analógica y señal digital 2. Fluido y gases Gay Lussac Boile Mariotte 3. Principio de magnetismo regla de la mano derecha izquierda, imán permanente y electroimán. 4. Lógica simbólica o las 8 compuertas lógicas: nombre, símbolo, tabla. Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

6 NEUMÁTICA CONCEPTOS BÁSICOS Instalaciones y Aplicaciones de la Energía li MODULO : HOJA Nº4

7 CONCEPTOS BÁSICOS AIRE LIBRE Aire Atmosférico: es un gas incoloro, inodoro e insípido formado por tres gases principales: Nitrógeno= 78% Oxigeno= 21% Gases nobles= 1% PRESION En Física, llamamos presión a la relación que existe entre una fuerza y la superficie sobre la que se aplica: P = F/S Dado que en el Sistema Internacional la unidad de fuerza es el newton (N) y la de superficie es el metro cuadrado (m2), la unidad resultante para la presión es el newton por metro cuadrado (N/m2) que recibe el nombre de pascal (Pa) 1 Pa = 1 N/m2 PRESION ATMOSFERICA La presión atmosférica es la presión ejercida por el aire atmosférico en cualquier punto de la atmósfera. Normalmente se refiere a la presión atmosférica terrestre, pero el término es generalizable a la atmósfera de cualquier planeta o satélite. La presión atmosférica en un punto se refiere a una columna estática de aire de sección recta que se extiende desde la superficie de la tierra hasta el límite superior de la atmósfera.

8 Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll MODULO : HOJA Nº5

9 Columna de agua es una unidad de medida de la presión que representa el peso de una columna de agua pura 1 kg/l. =1000g/dm3 a temperatura (4,0 C) alcanza su máxima densidad a la presión atmosférica. El múltiplo más utilizado es el metro de columna de agua (mca), que será la presión en el fondo de una piscina de un metro de profundidad. Columna de mercurio El primer Barómetro lo ideo Evangelista Torricelli cuando trataba de explicar que las bombas aspirantes no pueden hacer subir el agua más allá de cierta altura. Un barómetro de mercurio de Torricelli se puede construir fácilmente. Se llena de mercurio un tubo delgado de vidrio de unos 80 cm de longitud y cerrado por un extremo; se tapa el otro extremo y se sumerge en una cubeta que contenga también mercurio; si entonces se destapa se verá que el mercurio del tubo desciende unos centímetros, dejando en la parte superior un espacio vacío (cámara barométrica o vacío de Torricelli). La altura de la columna de mercurio en el tubo, medida desde la superficie del mercurio de la cubeta, es de 760 mm al nivel del mar y en condiciones normales. Torricelli dedujo que la presión ejercida por la atmósfera sobre la superficie libre de mercurio de la cubeta era suficiente para equilibrar la presión ejercida por la columna. La altura de dicha columna constituye, por lo tanto una medida de presión atmosférica. Lo mismo puede decirse de una columna de agua que, a causa del menor peso especifico, puede ascender en el tubo de una bomba aspirante a una altura algo mayor de 10 m exactamente a m = 0.76 * 13.59, siendo el peso especifico del mercurio. Equivalencias 1 bar = 1,19 kg/cm2 1 kg/cm2 = 1 atm = Pa [N/m2] 1 bar = 14,5 psi [lb/pul2] = 10,19 m de agua = 75 cm de mercurio 0 C = 273 K

11 Los sistemas neumáticos tratan con 3 sistemas de presión: PRESION UTILIZABLE DEL AIRE COMPRIMIDO P R E S I O N [bar] 1 PRESION ABSOLUTA PRESION ATMOSFERICAVARIABLE 0 RELATIVO O MANOMETRICO 0 VACIO ABSOLUTO CAUDAL El caudal es la cantidad de fluido que fluye a través de una sección por unidad de tiempo. Esta cantidad de fluido podemos expresarla de dos formas, en masa o en volumen. El caudal másico y el caudal volumétrico están relacionados a través de la densidad del fluido, que en el caso de los gases es variable con la presión y la temperatura. Caudal= Volumen / Tiempo Q= (m3/seg)

13 CAPACIDAD DEL AIRE PARA ABSORBER EL AGUA El aire puede absorber cierta cantidad de agua en forma de vapor. Esta cantidad será mayor cuanto mas caliente se encuentre el aire. Si el aire esta saturado de vapor de agua y es enfriado, el agua precipita en forma de gotas y chorrea en las paredes del deposito (condensa). Esto significa que en una instalación con P= 600 Kpa, se halla comprimida una cierta cantidad de aire, que es siete veces mayor que en otra del mismo volumen pero a presión atmosférica, sin embargo ambas instalaciones tienen capacidad de absorción de agua. Por esta razón en cada instalación de preparación de aire comprimido se produce agua de condensación, que debe recogerse y evacuar mediante dispositivos adecuados, En el grafico siguiente podemos observar cuanta agua puede contener el aire a presión atmosférica, por ejemplo a 20ºC la cantidad de agua es de 15 gramos por cada metro cúbico de aire, es decir 1000 litros. Si comprimo un m3 de aire a 20ºc con 15g de agua por minuto. En una hora comprimo 6m3 y 900cm3 de agua. En 8 horas 48m3 y 7200cm3 o 7,2 litros de agua. Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll MODULO : HOJA Nº8

14 Tipos de compresores Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

16 GENERACIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO COMPRESORES: TURBOCOMPRESORES COMPRESORES A PALETA ALTERNATIVO A PISTÓN COMPRESOR A TORNILLO TURBOCOMPRESORES:

18 ETAPAS DE UN ALTERNATIVO A PISTÓN: Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll MODULO : HOJA Nº11

19 RELACIÓN DE COMPRESIÓN RELACIÓN DE COMPRESIÓN 5:1 COMPRESOR A TORNILLO O HELICOIDAL: Comenzaremos la descripción explicando el funcionamiento de una bomba de aceite: Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

21 DISTRIBUCIÓN DEL AIRE COMPRIMIDO Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

23 EN EL TENDIDO DE LA RED NO CONVIENE DESCUIDAR LOS SIGUIENTES CONCEPTOS: Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

25 Actividad Completar TRATAMIENTO DEL AIRE COMPRIMIDO TIPO DE TUBERIAS EN UNA RED DE DISTRIBUCION DE AIRE COMPRIMIDO LUGARES Y METODOS DE TRATAMIENTO DEL AIRE A LA SALIDA DEL COMPRESOR: - METODO AIRE AIRE - METODO AIRE - AGUA Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

27 A LA SALIDA DEL DEPÓSITO: - SECADOR FRIGORÍFICO: - SECADOR POR ABSORCIÓN: - SECADOR POR ABSORCIÓN: Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

28 MODULO : HOJA Nº16 Actividad

29 - Actividad N.º 2 Completar - SEPARADOR CENTRIFUGO EN LAS BOCAS DE UTILIZACION - FILTRO - REGULADOR Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll MODULO : HOJA Nº17

30 - Actividad N.º 3 Completar - - LUBRICADOR UNIDADES DE MANTENIMIENTO Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll MODULO : HOJA Nº18

31 VÁLVULAS DIRECCIONALES Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

33 CUADRO DE IDENTIFICACIÓN DE VÍAS VÍA Normas din Normas iso 1219 PRESIÓN P 1 UTILIZACIÓN A, B, C 2, 4, 6 ESCAPE R / da, S / db, T / dc 3, 5, 7 PILOTAJE X, Y, Z 10, 12, 14 Presión: Vía por donde ingresa el aire. Utilización: Son las vías destinadas a utilizar como señal o para comandar un elemento de trabajo. Escape: Vía destinada a expulsar el aire al exterior. Pilotaje: Son las vías destinadas a las conmutaciones de la válvula. CUADRO DE SIMBOLOGÍA PARA EQUIPOS NEUMÁTICOS ELEMENTO DE TRABAJO ELEMENTO DE COMANDO ELEMENTO DE SEÑAL ELEMENTOS DE REGULACIÓN A, B, C a 0, b 0, c 0 Avance (par) a2, b2, a4 Retroceso (impar) a1, a3, b3 Avance (par) a02, b02 Retroceso (impar) a01, a03 ELEMENTO AUXILIAR 0.1, 0.2, 0.3 Elemento de trabajo: Es todo elemento neumático que realiza trabajo mecánico. Elemento de comando: Son todas las válvulas neumáticas que conmutan al elemento de trabajo. Elemento de señales: Son todas las válvulas destinadas a enviar señales a las válvulas de comando para que el elemento de trabajo avance o retroceda. Elemento de regulación: Son reguladores de caudal destinado a varear la velocidad de paso de aire usados para temporizar y regular velocidad de avance y retroceso del elemento de trabajo. Elementos auxiliares: Son aquellos elementos comunes a todos a todo el circuito. Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

35 SIMBOLOGÍA NEUMÁTICA Resumen de símbolos empleados en neumática según DIN Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

37 Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

43 PROYECTO Nº 0 A En la siguiente figura se detalla el movimiento de una prensa, cuyo objetivo sera imprimir un sello.el actuador realiza movimiento de (Avance/ Retroceso). El avance tiene que ser efectuado con el Pulsador a1, y el Retroceso se realiza por medio del Pulsador a2. Se pide realizar el desarrollo del circuito Neumatico, lista de materiales y explicacion de avance y retroceso. Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

45 Completar PROYECTO Nº 0 B En este proyecto se mantiene la misma matriz, con el agregado de colocar finales de carrera por rodillo, lo que permitira que el retroceso sea automatico. Se pide realizar el diagrama espacio fase, desarrollo del circuito Neumatico, lista de materiales y explicacion de avance y retroceso. Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

47 PROYECTO Nº 0 C Aquí también se mantiene la matriz del proyecto B, con la variante que se incluirá un retardo para el momento de retroceso del cilindro, a fin de que el estampado logre su proceso. Se pide realizar el diagrama espacio fase, desarrollo del circuito Neumático, lista de materiales y explicación de avance y retroceso.

49 PROYECTO Nº 1 En la siguiente figura se detalla el movimiento de 2 actuadores Neumáticos. El cilindro D dirige una caja hacia el otro cilindro E, cuando llega a destino (E), este empuja la caja hacia el depósito, luego de estos 2 movimientos comienza el retroceso. Primero el D y luego el E. Se pide realizar el diagrama espacio fase, desarrollo del circuito Neumático, lista de materiales y explicación de fases. Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll MODULO : HOJA Nº28

50 PROYECTO Nº 2 Se desea automatizar el siguiente proceso de produccion con el movimiento de 3 actuadores Neumaticos. El cilindro F de Alimentacion posiciona la pieza, luego de esto el cilindro G fija y por ultimo el H realiza el proceso final de estampado. Todo concluye con el retroceso de los 3 cilindos al mismo tiempo. Se pide realizar el diagrama espacio fase, desarrollo del circuito Neumático, lista de materiales y explicación de fases. Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

52 PROYECTO Nº 3 Una industria dedicada a la fabricación de caños de escape, solicita un dispositivo para el doblado de caños. El mismo consta de 2 cilindros, donde uno (I) comienza el proceso con un movimiento de retroceso, para luego avanzar el cilindro J, esperar un tiempo y así ambos retornan a su posición inicial. Se pide realizar el diagrama espacio fase, desarrollo del circuito Neumático, lista de materiales y explicación de fases. Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll

54 PROYECTO Nº 4 Una carpinteria se encuentra en la necesidad de automatizar la fabricacion de un encastre para uno de sus modelos de cajones. Se trata de un cilindro K sujetador de maderas, el cual le dara paso al cilindro L, encargado del avance del carro longitudinal, para luego retroceder y por ultimo el cilindro K, libera la pieza retrocediendo. Se pide realizar el diagrama espacio fase, desarrollo del circuito Neumático, lista de materiales y explicación de fases. Instalaciones y Aplicaciones de la Energía ll