Electrohidráulica Nivel básico

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1 Electrohidráulica Nivel básico Manual de trabajo TP 601 Con CD-ROM 1A1 1Z2 1V2 B 1A1 1Z1 A 1V1 A B 1M1 P T 24 V 1 2 S K Z1 0V1 K1 A1 A2 1M1 0V Festo Didactic es

2 Nº de artículo: Actualización: 05/2011 Autores: Renate Aheimer, Eberhard Bauer, Frank Ebel, Christine Löffler, Dieter Merkle, Helmut Werner Gráficos: Doris Schwarzenberger Layout: 10/2011, Susanne Durz Festo Didactic GmbH & Co. KG, D Denkendorf, Alemania, 2013 Internet: El comprador adquiere un derecho de utilización limitado sencillo, no excluyente, sin limitación en el tiempo, aunque limitado geográficamente a la utilización en su lugar / su sede. El comprador tiene el derecho de utilizar el contenido de la obra con fines de capacitación de los empleados de su empresa, así como el derecho de copiar partes del contenido con el propósito de crear material didáctico propio a utilizar durante los cursos de capacitación de sus empleados localmente en su propia empresa, aunque siempre indicando la fuente. En el caso de escuelas / universidades y centros de formación profesional, el derecho de utilización aquí definido también se aplica a los escolares, participantes en cursos y estudiantes de la institución receptora. En todos los casos se excluye el derecho de publicación, así como la inclusión y utilización en Intranet e Internet o en plataformas LMS y bases de datos (por ejemplo, Moodle), que permitirían el acceso a una cantidad no definida de usuarios que no pertenecen al lugar del comprador. Los derechos de entrega a terceros, multicopiado, procesamiento, traducción, microfilmación, traslado, inclusión en otros documentos y procesamiento por medios electrónicos requieren de la autorización previa y explícita de Festo Didactic GmbH & Co. KG.

3 Contenido Utilización debida V Prólogo VI Introducción VIII Indicaciones de seguridad y utilización IX Conjunto didáctico: Electrohidráulica, nivel básico (TP 601) XI Objetivos didácticos, electrohidráulica XII Atribución de los ejercicios en función de objetivos didácticos XIV Equipo didáctico XVII Atribución de componentes y tareas XXI Informaciones para el instructor XXII Estructura de los ejercicios XXIII Denominación de los componentes XXIII Contenido del CD-ROM XXIV Ejercicios y soluciones Ejercicio 1: Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica 1 Ejercicio 2: Puesta en funcionamiento de una prensa hidráulica de dos columnas 11 Ejercicio 3: Alimentación de piezas a prensar 19 Ejercicio 4: Desvío de cajas 35 Ejercicio 5: Accionamiento de una plataforma elevadora 51 Ejercicio 6: Fijación de bloques de válvulas 65 Ejercicio 7: Fijación de bloques de motor 83 Ejercicio 8: Curvado de tubos de metal 95 Ejercicio 9: Montaje a presión de rodamiento de bolas 107 Ejercicio 10: Achaflanar piezas 123 Ejercicio 11: Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A 135 Ejercicio 12: Embutición profunda de chapas 151 Ejercicio 13: Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B 163 Ejercicio 14: Transporte de contenedores 177 Ejercicio 15: Eliminar un fallo en una estación de manipulación de contenedores 191 Festo Didactic GmbH & Co. KG III

4 Ejercicios y hojas de trabajo Ejercicio 1: Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica 1 Ejercicio 2: Puesta en funcionamiento de una prensa hidráulica de dos columnas 11 Ejercicio 3: Alimentación de piezas a prensar 19 Ejercicio 4: Desvío de cajas 35 Ejercicio 5: Accionamiento de una plataforma elevadora 51 Ejercicio 6: Fijación de bloques de válvulas 65 Ejercicio 7: Fijación de bloques de motor 83 Ejercicio 8: Curvado de tubos de metal 95 Ejercicio 9: Montaje a presión de rodamiento de bolas 107 Ejercicio 10: Achaflanar piezas 123 Ejercicio 11: Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A 135 Ejercicio 12: Embutición profunda de chapas 151 Ejercicio 13: Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B 163 Ejercicio 14: Transporte de contenedores 177 Ejercicio 15: Eliminar un fallo en una estación de manipulación de contenedores 191 IV Festo Didactic GmbH & Co. KG

5 Utilización debida El equipo didáctico correspondiente al nivel básico de electrohidráulica deberá utilizarse únicamente cumpliendo las siguientes condiciones: Utilización apropiada y convenida en cursos de formación y perfeccionamiento profesional Utilización en perfecto estado técnico Los componentes del conjunto didáctico cuentan con la tecnología más avanzada actualmente disponible y cumplen las normas de seguridad. A pesar de ello, si se utilizan indebidamente, es posible que surjan peligros que pueden afectar al usuario o a terceros o, también, provocar daños en el sistema. El sistema para la enseñanza de Festo Didactic ha sido concebido exclusivamente para la formación y el perfeccionamiento profesional en materia de sistemas y técnicas de automatización industrial. La empresa u organismo encargados de impartir las clases y/o los instructores deben velar por que los estudiantes/aprendices respeten las indicaciones de seguridad que se describen en el presente manual. Festo Didactic excluye cualquier responsabilidad por lesiones sufridas por el instructor, por la empresa u organismo que ofrece los cursos y/o por terceros, si la utilización del presente conjunto de aparatos se realiza con propósitos que no son de instrucción, a menos que Festo Didactic haya ocasionado dichos daños premeditadamente o con extrema negligencia. Festo Didactic GmbH & Co. KG V

6 Prólogo El sistema de enseñanza en materia de sistemas y técnica de automatización industrial de Festo se rige por diversos planes de estudios y exigencias que plantean las profesiones correspondientes. En consecuencia, los equipos didácticos están clasificados según los siguientes criterios: Conjuntos didácticos de orientación tecnológica Mecatrónica y automatización de procesos de fabricación Automatización de procesos continuos y técnica de regulación Robótica móvil Equipos didácticos híbridos El sistema para enseñanza de la técnica de automatización se actualiza y amplía regularmente, a la par que avanzan los métodos utilizados en el sector didáctico y se introducen nuevas tecnologías en el sector industrial. Los equipos didácticos técnicos abordan los siguientes temas: neumática, electroneumática, hidráulica, electrohidráulica, hidráulica proporcional, controles lógicos programables, sensores, electrotecnia, electrónica y actuadores eléctricos. Los equipos didácticos tienen una estructura modular, por lo que es posible dedicarse a aplicaciones que rebasan lo previsto por cada uno de los equipos didácticos individuales. Por ejemplo, es posible trabajar con controles lógicos programables para actuadores neumáticos, hidráulicos y eléctricos. VI Festo Didactic GmbH & Co. KG

7 Todos los conjuntos didácticos incluyen lo siguiente: Hardware (equipos técnicos) Material didáctico Seminarios Hardware (equipos técnicos) El hardware incluye componentes y equipos industriales que han sido adaptados para fines didácticos. La selección de componentes de los equipos didácticos y su ejecución se realiza específicamente según los proyectos previstos para cada nivel. Material didáctico Los medios relacionados con cada tema se clasifican en teachware (material didáctico) y software. El «teachware» orientado hacia la práctica, incluye lo siguiente: Libros técnicos y libros de enseñanza (publicaciones estándar para la adquisición de conocimientos de carácter fundamental). Manuales de trabajo (con ejercicios prácticos, informaciones complementarias y soluciones modelo) Diccionarios, manuales, publicaciones técnicas (profundizan los temas técnicos) Transparencias para proyección y vídeos (para crear un entorno de estudio ilustrativo y activo) Pósters (para la representación esquematizada de temas técnicos) El software incluye programas para las siguientes aplicaciones: Programas didácticos digitales (temas de estudio preparados didácticamente, aprovechando diversos medios digitalizados) Software de simulación Software de visualización Software para la captación de datos de medición Software para diseño de proyectos y construcción Software de programación para controles lógicos programables Los medios de estudio y enseñanza se ofrecen en varios idiomas. Fueron concebidos para la utilización en clase, aunque también son apropiados para el estudio autodidáctico. Seminarios Los contenidos que se abordan mediante los equipos didácticos se completan mediante una amplia oferta de seminarios para la formación y el perfeccionamiento profesional. Tiene alguna sugerencia o desea expresar una crítica en relación con el presente manual? Envíe un a: [email protected] Los autores y Festo Didactic están interesados en conocer su opinión. Festo Didactic GmbH & Co. KG VII

8 Introducción El presente manual de trabajo forma parte del sistema para la enseñanza en materia de sistemas y técnica de automatización industrial de Festo Didactic GmbH & Co. KG. El sistema constituye una sólida base para la formación y el perfeccionamiento profesional de carácter práctico. Los conjuntos didácticos TP 601 y TP 602 únicamente contienen sistemas de control electrohidráulicos. El equipo didáctico básico TP 601 es apropiado para adquirir conocimientos básicos en materia de técnicas de control de sistemas electrohidráulicos. El manual de trabajo contiene tareas prácticas y realistas, por lo que el estudiante adquiere conocimientos físicos básicos relacionados con la electrohidráulica, sobre el funcionamiento y la utilización de componentes electrohidráulicos y sobre esquemas eléctricos básicos. Con los componentes pueden configurarse sistemas de control electrohidráulicos sencillos. Para solucionar las tareas, los estudiantes deben tener conocimientos básicos sobre el funcionamiento de aparatos hidráulicos. El nivel avanzado TP 602 es apropiado para profundizar conocimientos en materia de técnicas de control de sistemas electrohidráulicos. Con los componentes pueden configurarse sistemas de control electrohidráulicos más avanzados. Para el montaje de los sistemas de control deben cumplirse las siguientes condiciones técnicas: Un puesto de trabajo Learnline o Learntop-S con un panel de prácticas perfilado de Festo Didactic. El panel perfilado tiene 14 ranuras en T paralelas a una distancia de 50 milímetros. Un unidad hidráulica (tensión de funcionamiento de 230 V, 50 Hz, con presión de funcionamiento de 6 MPa (60 bar) y caudal de 2 l/min). Una unidad de alimentación eléctrica con anticortocircuitaje (entrada: 230 V, 50 Hz; salida: 24 V, máx. 5 A). Cables de seguridad de laboratorio Para solucionar las tareas de los 15 ejercicios se necesitan los componentes incluidos en el conjunto TP 601. La teoría necesaria para entender los ejercicios consta en los manuales de estudio titulados Hidráulica, nivel básico Electrohidráulica, nivel básico Además, se ofrecen hojas de datos correspondientes a todos los componentes (cilindros, válvulas sensores, etc.). VIII Festo Didactic GmbH & Co. KG

9 Indicaciones de seguridad y utilización Informaciones generales Los estudiantes únicamente podrán trabajar con los equipos en presencia de un instructor. Lea detenidamente las hojas de datos correspondientes a cada uno de los componentes y, especialmente, respete las respectivas indicaciones de seguridad. Los fallos que podrían mermar la seguridad no deberán ocasionarse durante las clases y deberán eliminarse de inmediato. Parte mecánica Manipule los componentes de la estación únicamente si está desconectada. Monte todos los componentes fijamente sobre la placa perfilada. Los detectores de posiciones finales no deberán accionarse frontalmente. Peligro de accidente durante la localización de fallos! Para accionar los detectores de posiciones finales, utilice una herramienta (por ejemplo, un destornillador). Efectúe el montaje de todos los componentes de tal manera que pueda acceder fácilmente a los interruptores y a los empalmes. Respete las indicaciones sobre el posicionamiento de los componentes. Efectúe el montaje de los cilindros con su respectiva protección. Sistema eléctrico Únicamente deberá utilizarse baja tensión (de máximo 24 V DC). Establezca las conexiones únicamente si no está conectada la tensión. Separe las conexiones eléctricas únicamente tras haber desconectado la tensión. Utilizar únicamente cables eléctricos provistos de conectores de seguridad. Al desconectar los cables, únicamente tire de los conectores de seguridad, nunca de los cables. Hidráulica Limite la presión del sistema a 6 MPa (60 bar). La presión máxima admisible de todos los aparatos del conjunto didáctico es de 12 MPa (120 bar). En el caso de los cilindros de doble efecto puede obtenerse una presión superior en función de la relación de las superficies. Si la relación de las superficies es de 1:1,7 y si la presión del sistema es de 6 MPa (60 bar), la presión resultante puede ser superior a 10 MPa (100 bar). Todas las válvulas, los aparatos y los tubos flexibles tienen acoplamientos hermetizantes. Festo Didactic GmbH & Co. KG IX

10 Peligro de accidente al conectar la bomba hidráulica! Los cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado. Acoplamiento de tubos flexibles Nunca acoplar o desacoplar si la bomba está en funcionamiento o si el sistema está bajo presión! Las conexiones deben establecerse sin presión. Colocar el acoplamiento tipo zócalo verticalmente sobre el empalme. Evite ladear el acoplamiento en relación con el empalme. Montaje según el esquema hidráulico Al efectuar el montaje, la bomba hidráulica y la fuente de alimentación eléctrica deben estar desconectadas. Antes de la puesta en funcionamiento, verifique si todos los tubos están conectados y si todos los empalmes están fijamente montados. Asegúrese que los tubos flexibles conectados al cilindro contengan aceite si el volumen del cilindro es menor al volumen de los tubos flexibles. Puesta en funcionamiento Ponga en funcionamiento los cilindros únicamente si están provistos de su tapa protectora. Primero conecte la fuente de alimentación eléctrica y, a continuación, la bomba hidráulica. Desmontaje de la parte hidráulica Antes de efectuar el desmontaje, asegúrese que el sistema no esté bajo presión. Primero desconecte la bomba hidráulica y, a continuación, la fuente de alimentación eléctrica. Si se efectúa el desmontaje de los acoplamientos bajo presión, se mantiene la presión debido al funcionamiento de la válvula antirretorno. Esa presión puede reducirse mediante la unidad de descarga. Técnicas de fijación Las placas de montaje de los equipos están dotadas con las variantes de fijación A, B o C: Variante A: sistema de fijación por enclavado Para componentes ligeros, no sometidos a cargas (por ejemplo, válvulas distribuidoras, sensores). Los componentes se montan grapándolos simplemente en las ranuras de panel perfilado. Para desmontar los componentes debe accionarse la leva azul. Variante B: sistema de fijación por giro Componentes medianamente pesados sometidos a cargas bajas (por ejemplo, cilindros hidráulicos). Estos componentes se sujetan al panel perfilado mediante tornillos con cabeza de martillo. Para sujetar o soltar los componentes se utilizan las tuercas moleteadas de color azul. Variante C: sistema de fijación por atornillamiento Para componentes que soportan cargas altas o componentes que no se retiran con frecuencia del panel perfilado (por ejemplo, bomba hidráulica). Estos componentes se fijan mediante tornillos de cabeza cilíndrica y tuercas en T. Accesorios indispensables Para comprobar la carga que pueden soportar los contactos de los pulsadores, se necesita un multímetro digital. Con el multímetro digital se mide la intensidad. X Festo Didactic GmbH & Co. KG

11 Conjunto didáctico: Electrohidráulica, nivel básico (TP 601) El equipo didáctico tecnológico TP 601 incluye una gran cantidad de material didáctico. El presente equipo didáctico incluye unidades de control electrohidráulicas. Los componentes individuales del equipo didáctico TP 601 también pueden formar parte del contenido de otros equipos didácticos. Componentes principales del TP 601 Mesa de trabajo fija con panel perfilado de Festo Didactic Conjuntos de equipos didácticos y componentes individuales (por ejemplo, cilindros, válvulas, aparatos de medición) Instalaciones de laboratorio completas Material didáctico El material didáctico del equipo didáctico TP 601 incluye un manual de estudio y un manual de trabajo. El manual de estudio ofrece informaciones claramente estructuradas sobre temas básicos de electricidad e hidráulica, necesarias para entender el funcionamiento de sistemas de control electrohidráulicos. El manual de trabajo incluye una colección de ejercicios, hojas de trabajo y las soluciones correspondientes a cada una de las 15 tareas, además de un CD-ROM. Cada manual de trabajo se entrega con las hojas de ejercicios y de trabajo correspondientes a cada tarea a resolver. El equipo didáctico se entrega con hojas de datos correspondientes a los componentes del hardware. Material didáctico Manuales de estudio Hidráulica, nivel básico Electrohidráulica, nivel básico Manuales de trabajo Electrohidráulica, nivel básico (TP 601) Electrohidráulica, nivel básico (TP 602) DVD Conjunto de pósters Programa de simulación Programas de estudio digitalizados Electroneumática y electrohidráulica, nivel básico Hidráulica FluidSIM Hidráulica WBT Hidráulica: Fundamentos de la hidráulica WBT Electrohidráulica: Fundamentos de la electrohidráulica WBT Electricidad 1: Fundamentos de la técnica eléctrica WBT GRAFCET: Introducción a GRAFCET Cuadro general de los conjuntos didácticos TP 601 y TP 602 El equipo didáctico TP 601 incluye el software correspondiente a los programas de estudio digital de hidráulica, electrohidráulica y electricidad 1. Estos programas didácticos ofrecen explicaciones exhaustivas sobre los fundamentos de hidráulica, de electrohidráulica y de electricidad. El programa didáctico GRAFCET ofrece informaciones básicas a modo de introducción a la nueva norma GRAFCET. Los contenidos didácticos abordan estos temas de modo sistemático y recurriendo a ejemplos reales. El material didáctico se ofrece en varios idiomas. Los materiales didácticos disponibles constan en los catálogos y en Internet. Festo Didactic GmbH & Co. KG XI

12 Objetivos didácticos Esquemas de distribución El estudiante podrá poner en funcionamiento de modo seguro sistemas de control hidráulicos. El estudiante podrá explicar y configurar sistemas de accionamiento directo. El estudiante podrá explicar y configurar sistemas de control de la velocidad en función de la carga. El estudiante podrá utilizar sistemas de accionamiento indirecto. El estudiante podrá seleccionar y utilizar componentes hidráulicos y eléctricos aplicando criterios económicos. El estudiante conocerá dos posibilidades para mantener señales: mediante electroválvulas biestables y mediante circuitos eléctricos de autorretención. El estudiante podrá explicar y configurar sistemas de retención de señales en la parte funcional hidráulica. El estudiante podrá seleccionar electroválvulas en función de las exigencias de la aplicación. El estudiante podrá representar las secuencias de movimientos de un sistema de control mediante diagramas de funciones. El estudiante podrá utilizar detectores de posición para controlar las posiciones finales. El estudiante conocerá las funciones lógicas básicas, podrá aplicarlas y realizar el montaje correspondientemente. El estudiante podrá confeccionar una tabla de secuencias y aplicar su contenido. El estudiante podrá explicar y configurar sistemas de control de la velocidad independientes de la carga. El estudiante podrá explicar y configurar circuitos eléctricos de autorretención con señal prioritaria de desconexión. El estudiante conocerá circuitos de autorretención de diverso comportamiento. El estudiante podrá configurar y realizar el montaje de sistemas de control en función de la presión. El estudiante podrá configurar circuitos de circulación y efectuar el montaje correspondiente. El estudiante podrá bloquear eléctrica y mecánicamente las señales de un sistema de control mediante relés. El estudiante podrá configurar y realizar el montaje de esquemas para cargas con fuerza de tracción. El estudiante podrá configurar y realizar el montaje de un sistema de control de dos niveles de presión. El estudiante conocerá diversos tipos de control de posiciones finales de un cilindro y podrá seleccionar el tipo de control apropiado en cada caso. El estudiante podrá reducir el consumo de energía en un sistema mediante la circulación sin presión a través de la bomba. El estudiante conocerá modos de funcionamiento sencillos y podrá considerarlos al confeccionar el sistema de control. El estudiante podrá ampliar sistemas de control existentes y podrá redactar la documentación correspondiente. El estudiante podrá configurar un control secuencial con dos cilindros. El estudiante podrá representar un esquema sencillo en GRAFCET. El estudiante podrá detectar y eliminar fallos en sistemas de control electrohidráulicos sencillos. XII Festo Didactic GmbH & Co. KG

13 Componentes El estudiante conocerá la construcción y funcionamiento de una bomba hidráulica. El estudiante conocerá los parámetros más importantes relacionados con una bomba hidráulica. El estudiante podrá seleccionar una bomba hidráulica apropiada. El estudiante conoce la construcción y la utilización de válvulas limitadoras de presión. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un cilindro de doble efecto. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de una electroválvula de 4/2 vías. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de pulsadores y conmutadores eléctricos. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un relé. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de electroválvulas de 2/2 y de 3/2 vías. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de una electroválvula de 4/2 vías. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un detector de posiciones. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un presostato electrónico. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de una electroválvula de 4/2 vías. Mediciones y cálculos El estudiante podrá medir y calcular la corriente eléctrica en sistemas electrohidráulicos. El estudiante conocerá la carga máxima admisible de emisores eléctricos de señales y podrá considerarla en los esquemas eléctricos. Festo Didactic GmbH & Co. KG XIII

14 Atribución de los ejercicios en función de objetivos didácticos Objetivo didáctico Ejercicio El estudiante conocerá la construcción y funcionamiento de una bomba hidráulica. El estudiante conocerá los parámetros más importantes relacionados con una bomba hidráulica. El estudiante podrá seleccionar una bomba hidráulica apropiada. El estudiante conoce la construcción y la utilización de válvulas limitadoras de presión. El estudiante podrá poner en funcionamiento de modo seguro sistemas de control hidráulicos. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un cilindro de doble efecto. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de una electroválvula de 4/2 vías. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de pulsadores y conmutadores eléctricos. El estudiante podrá explicar y configurar sistemas de accionamiento directo. El estudiante podrá explicar y configurar sistemas de control de la velocidad en función de la carga. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un relé. El estudiante podrá utilizar sistemas de accionamiento indirecto. El estudiante podrá medir y calcular la corriente eléctrica en sistemas electrohidráulicos. El estudiante conocerá la carga máxima admisible de emisores eléctricos de señales y podrá considerarla en los esquemas eléctricos. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de electroválvulas de 2/2 y de 3/2 vías. El estudiante podrá seleccionar y utilizar componentes hidráulicos y eléctricos aplicando criterios económicos. XIV Festo Didactic GmbH & Co. KG

15 Ejercicio Objetivo didáctico El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de una electroválvula de 4/2 vías. El estudiante conocerá dos posibilidades para mantener señales: mediante electroválvulas biestables y mediante circuitos eléctricos de autorretención. El estudiante podrá explicar y configurar sistemas de retención de señales en la parte funcional hidráulica. El estudiante podrá seleccionar electroválvulas en función de las exigencias de la aplicación. El estudiante podrá representar las secuencias de movimientos de un sistema de control mediante diagramas de funciones. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un detector de posiciones. El estudiante podrá utilizar detectores de posición para controlar las posiciones finales. El estudiante conocerá las funciones lógicas básicas, podrá aplicarlas y realizar el montaje correspondientemente. El estudiante podrá confeccionar una tabla de secuencias y aplicar su contenido. El estudiante podrá explicar y configurar sistemas de control de la velocidad independientes de la carga. El estudiante podrá explicar y configurar circuitos eléctricos de autorretención con señal prioritaria de desconexión. El estudiante conocerá circuitos de autorretención de diverso comportamiento. El estudiante conocerá la construcción y el funcionamiento de un presostato electrónico. El estudiante podrá configurar y realizar el montaje de sistemas de control en función de la presión. El estudiante podrá configurar circuitos de circulación y efectuar el montaje correspondiente. Festo Didactic GmbH & Co. KG XV

16 Ejercicio Objetivo didáctico El estudiante conocerá la construcción y funcionamiento de diversas electroválvulas de 3/4 vías. El estudiante podrá bloquear eléctrica y mecánicamente las señales de un sistema de control mediante relés. El estudiante podrá configurar y realizar el montaje de esquemas para cargas con fuerza de tracción. El estudiante podrá configurar y realizar el montaje de un sistema de control de dos niveles de presión. El estudiante conocerá diversos tipos de control de posiciones finales de un cilindro y podrá seleccionar el tipo de control apropiado en cada caso. El estudiante podrá reducir el consumo de energía en un sistema mediante la circulación sin presión a través de la bomba. El estudiante conocerá modos de funcionamiento sencillos y podrá considerarlos al confeccionar el sistema de control. El estudiante podrá ampliar sistemas de control existentes y podrá redactar la documentación correspondiente. El estudiante podrá configurar un control secuencial con dos cilindros. El estudiante podrá representar un esquema sencillo en GRAFCET. El estudiante podrá detectar y eliminar fallos en sistemas de control electrohidráulicos sencillos. XVI Festo Didactic GmbH & Co. KG

17 Equipo didáctico Los componentes incluidos en este equipo didáctico fueron concebidos para la adquisición de conocimientos básicos en materia de técnica de control electrohidráulico. El equipo contiene todos los componentes necesarios para alcanzar los objetivos didácticos definidos, y puede ampliarse indistintamente mediante componentes de otros equipos didácticos. Conjunto didáctico: Electrohidráulica, nivel básico (TP 601), referencia Denominación Referencia Cantidad Válvula reguladora de caudal de 2 vías Electroválvula de 4/2 vías con reposición por muelle Electroválvula biestable de 4/2 vías, accionamiento por enclavamiento Electroválvula de 4/3 vías, centro cerrado Válvula de cierre Conjunto de montaje para cilindros Cilindro de doble efecto, 16/10/200, con tapa protectora Regulador de caudal Válvula limitadora de presión Manómetro Presostato electrónico Peso de 9 kg, para cilindros Detector eléctrico de final de carrera, accionamiento desde la izquierda Detector eléctrico de final de carrera, accionamiento desde la derecha Detector de proximidad electrónico Relé triple Válvula antirretorno en el tubo flexible, abre a 0,6 MPa (6 bar) Unidad de entrada de señales eléctricas Distribuidor en T Placa distribuidora cuádruple, con manómetro Festo Didactic GmbH & Co. KG XVII

18 Símbolos de los componentes Componente Símbolo gráfico Válvula reguladora de caudal de 2 vías B A Electroválvula de 4/2 vías con reposición por muelle A B M1 P T M1 Electroválvula biestable de 4/2 vías, accionamiento por enclavamiento A B M1 P T M2 M1 M2 Electroválvula de 4/3 vías, centro cerrado A B M1 P T M2 M1 M2 Válvula de cierre Cilindro de doble efecto, 16/10/200, con tapa protectora XVIII Festo Didactic GmbH & Co. KG

19 Componente Símbolo gráfico Regulador de caudal A B Válvula limitadora de presión P T Manómetro Presostato electrónico EN ISO p 2 RD (1) BK1 (4), SP1 p BK2 (5), SP2 WH (2) U BU (3) Peso de 9 kg, para cilindros m Detector eléctrico de finales de carrera Detector de proximidad electrónico RD (1) BK (4) BU (3) Festo Didactic GmbH & Co. KG XIX

20 Componente Símbolo gráfico Relé triple A A2 A A A A Válvula antirretorno en el tubo flexible, abre a 0,6 MPa (6 bar). Unidad de entrada de señales eléctricas Distribuidor en T Placa distribuidora cuádruple, con manómetro XX Festo Didactic GmbH & Co. KG

21 Atribución de componentes y tareas Equipo didáctico TP 601 Componente Ejercicio Válvula reguladora de caudal de 2 vías Electroválvula de 4/2 vías con reposición por muelle Electroválvula biestable de 4/2 vías, accionamiento por enclavamiento Electroválvula de 4/3 vías, centro cerrado Válvula de cierre Conjunto de montaje para cilindros Cilindro de doble efecto, con tapa protectora Regulador de caudal Válvula limitadora de presión Manómetro Presostato electrónico 1 1 Peso de 9 kg, para cilindros Detector eléctrico de finales de carrera Detector de proximidad electrónico Relé triple Válvula reguladora, 0,6 MPa (6 bar) Unidad de entrada de señales eléctricas Distribuidor en T Placa distribuidora cuádruple, con manómetro Accesorios indispensables Componente Ejercicio Tapa para el peso Multímetro digital 1 Bomba hidráulica Fuente de alimentación de 24 V DC Tubo flexible, 600 mm Tubo flexible, mm Tubo flexible, mm Festo Didactic GmbH & Co. KG XXI

22 Informaciones para el instructor Objetivos didácticos La meta didáctica general del presente manual consiste en que los estudiantes sean capaces de entender, confeccionar, realizar el montaje y poner en funcionamiento circuitos básicos electrohidráulicos. Los estudiantes podrán adquirir estos conocimientos aprendiendo la teoría, montando circuitos reales en el panel de prácticas perfilado. La interacción directa entre la teoría y la práctica asegura un rápido y sostenible progreso de los estudios. Los objetivos detallados constan en la lista anterior correspondiente. Los objetivos didácticos concretos e individuales están relacionados con cada ejercicio específico. Duración aproximada El tiempo necesario para desarrollar los ejercicios depende de los conocimientos previos de los alumnos. Cada tarea deberá resolverse en aproximadamente una hora o en una hora y media. Componentes del equipo didáctico El manual de estudio, el manual de trabajo, la colección de ejercicios y los componentes se corresponden. Para resolver los 15 ejercicios se necesitan los componentes del equipo didáctico TP 601. Las tareas de todos los ejercicios pueden solucionarse montando los componentes en una placa perfilada de mm de ancho. Las normas En el presente manual de trabajo se aplican las siguientes normas: DIN ISO Técnica de fluidos; símbolos gráficos y esquemas de distribución EN hasta EN Símbolos gráficos utilizados en esquemas de distribución EN Sistemas industriales, equipos y productos industriales; principios aplicados para la estructuración e identificación de referencias Identificaciones utilizadas en el manual de trabajo Los textos con las soluciones y las informaciones complementarias en las representaciones gráficas aparecen en color rojo. Identificaciones utilizadas en la colección de ejercicios Las partes que deben completarse en los textos aparecen marcadas con líneas o con celdas sombreadas en las tablas. Las gráficas que deben completarse están identificadas mediante un fondo matricial. Sugerencias para las clases Las sugerencias contienen informaciones adicionales sobre los procedimientos didácticos, sobre los componentes y sobre los sistemas de control instalados. Estas informaciones no aparecen en la colección de ejercicios. XXII Festo Didactic GmbH & Co. KG

23 Soluciones Las soluciones que se ofrecen en el presente manual de trabajo se obtuvieron llevando a cabo mediciones de prueba. Por lo tanto, los resultados obtenidos por el instructor pueden ser diferentes. Especialidades de estudio A continuación se establece una relación entre las especialidades técnicas / profesiones y los temas incluidos en el manual «Fundamentos de circuitos electrohidráulicos». Profesión Mecatrónico Tema Analizar flujos de energía y transmisión de datos en módulos eléctricos, neumáticos e hidráulicos Crear sistemas parciales de mecatrónica Mecánico industrial Electrónico especializado en técnicas de automatización Instalación y puesta en funcionamiento de sistemas de control. Analizar y adaptar sistemas de control Efectuar el montaje de equipos y comprobar su seguridad Estructura de los ejercicios La estructura metódica es la misma para todos los 15 ejercicios. Los ejercicios están estructurados de la siguiente manera: Título Objetivos didácticos Descripción de la tarea a resolver Esquema de situación Tareas a resolver Medios auxiliares Hojas de ejercicios El manual del instructor contiene las soluciones de las 15 tareas incluidas en el manual de ejercicios. Denominación de los componentes Los componentes incluidos en los esquemas de distribución están denominados de acuerdo con la norma DIN ISO Todos los componentes incluidos en un circuito llevan el mismo número principal de identificación. Dependiendo del componente específico, se agregan letras de identificación. Si un circuito incluye varios componentes iguales, éstos están numerados correlativamente. Cilindros: 1A1, 2A1, 2A2,... Válvulas: 1V1, 1V2, 1V3, 2V1, 2V2, 3V1, Sensores: 1B1, 1B2,... Señales de entrada: S1, S2, Accesorios: 0Z1, 0Z2, 1Z1, Festo Didactic GmbH & Co. KG XXIII

24 Contenido del CD-ROM El manual de trabajo está incluido en el CD-ROM adjunto en forma de archivo de formato pdf. El CD-ROM se incluye en calidad de material didáctico complementario. Estructura del contenido del CD-ROM: Instrucciones de utilización Imágenes Hojas de datos Esquemas de distribución FluidSIM Presentaciones Instrucciones de utilización Instrucciones para la utilización apropiada de los diversos componentes incluidos en el equipo didáctico. Estas instrucciones son útiles al efectuar el montaje y poner en funcionamiento los componentes respectivos. Imágenes Mediante fotografías y representaciones gráficas se muestran aplicaciones industriales reales. Estas imágenes pueden aprovecharse para entender mejor la tarea a resolver en cada ejercicio. Además, pueden utilizarse para ampliar y completar la presentación de proyectos. Hojas de datos Las hojas de datos de los componentes se entregan junto con el equipo didáctico y, además, están guardadas en archivos de formato pdf. Esquemas de distribución FluidSIM En esta carpeta se incluyen los esquemas de distribución FluidSIM correspondientes a los 15 ejercicios. Presentaciones En esta carpeta se incluyen presentaciones resumidas de los componentes incluidos en el equipo didáctico. Pueden utilizarse, por ejemplo, para incluirlas en las presentaciones sobre proyectos. XXIV Festo Didactic GmbH & Co. KG

25 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: El estudiante conoce la construcción y funcionamiento de una bomba hidráulica. El estudiante conoce los parámetros más importantes relacionados con una bomba hidráulica. El estudiante puede seleccionar una bomba hidráulica apropiada. Descripción de la tarea a resolver En el taller de estudios se instalará un nuevo puesto de trabajo con equipos hidráulicos. El equipo incluye componentes del tamaño NG 4. La presión máxima deberá ser de 6 MPa (60 bar). En el taller se dispone de la toma necesaria de 230 V. Deberá seleccionarse la bomba hidráulica apropiada. Esquema de situación Puesto de trabajo de hidráulica Festo Didactic GmbH & Co. KG

26 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica Tareas a resolver 1. Describa la construcción y el funcionamiento de bombas hidráulicas. 2. Calcule el caudal de una bomba hidráulica. 3. Calcule el grado de eficiencia de una bomba hidráulica. 4. Seleccione una bomba hidráulica apropiada. Medios auxiliares Hojas de datos Manual de estudio: Hidráulica 1. Descripción de la construcción y del funcionamiento de bombas hidráulicas Información Las bombas hidráulicas funcionan de acuerdo al principio de «aspiración y expulsión». Considerando el volumen de expulsión, es posible diferenciar entre tres tipos básicos de bombas hidráulicas: Bombas de funcionamiento constante: el volumen de expulsión no cambia Bombas ajustables: posibilidad de ajustar el volumen de expulsión Bombas regulables: regulación del volumen en función de la presión, el caudal y la potencia Una bomba hidráulica genera un caudal volumétrico (pero no genera presión). El caudal volumétrico generado por la bomba (expresado en l/min) depende del volumen expulsado por cada giro y por las revoluciones de la bomba. Únicamente se produce una presión si se interpone una resistencia al caudal (por ejemplo, resistencia al flujo, resistencia de carga, válvula limitadora de presión). La presión se expresa en unidades de MPa o bar. 2 Festo Didactic GmbH & Co. KG

27 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica a) Describa el funcionamiento de una bomba de engranajes Bomba de engranajes: dibujo en sección; 1: Compresión del líquido, 2: Cámara de presión, 3: Cámara de aspiración Las bombas de engranajes son bombas de funcionamiento constante, ya que no cambia el volumen expulsado, determinado por el espacio existente entre los dientes del sistema de engranajes. Principio de funcionamiento de una bomba de engranajes: Una de las ruedas dentadas está unida a un sistema de accionamiento que se encarga del giro de la otra rueda dentada. Se produce un vacío en la cámara de aspiración debido al aumento del volumen ocasionado por la salida de un diente del espacio que le corresponde. El líquido sometido a presión llena las cámaras entre los dientes y fluye a lo largo del cuerpo de la bomba hacia la cámara de presión. Al engranar los dientes de los rodillos, se expulsa el líquido sometido a presión hacia el tubo de salida. Indicaciones didácticas En el espacio entre los dientes, entre la cámara de aspiración y la cámara de expulsión, el líquido se comprime. Este líquido fluye hacia la cámara de presión a través de una ranura. Este flujo es necesario porque la compresión del aceite aprisionado provocaría picos de presión que ocasionarían ruidos y la avería de la bomba. El aceite de fuga de la bomba depende del espacio entre el cuerpo, las puntas y las superficies laterales de los dientes, de la sobreposición de los dientes, de la viscosidad del aceite y de las revoluciones de la bomba. Festo Didactic GmbH & Co. KG

28 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica b) Denomine los símbolos y explique brevemente el funcionamiento de los componentes P T M 4 Símbolo de una bomba hidráulica 1. Motor eléctrico con un sentido de giro Unidad de accionamiento de bombas hidráulicas 2. Bomba hidráulica Bomba de caudal constante. El volumen del caudal depende de las revoluciones de la bomba y del volumen de expulsión por cada giro. 3. Manómetro Indica la presión con un determinado margen de tolerancia. 4. Válvula limitadora de presión Válvula limitadora de presión regulable, sin conexión de fuga de aceite. La válvula empieza a abrir el paso a partir de una determinada presión que se ajustó previamente. 4 Festo Didactic GmbH & Co. KG

29 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica c) En la fig. anterior, atribuya a cada componente de la bomba hidráulica el número que corresponda Representación esquemática de una bomba hidráulica Pieza Denominación 6 Tornillo de escape 3 Cámara de aspiración 2 Tubo de aspiración 10 Alimentación con filtro de aire 4 Chapa de estabilización del caudal 8 Filtro de entrada 9 Indicador de nivel; nivel máximo de llenado 7 Indicador de nivel; nivel mínimo de llenado 1 Motor y bomba 11 Retorno 5 Cámara de retorno Festo Didactic GmbH & Co. KG

30 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica 2. Cálculo del caudal de una bomba hidráulica Información El volumen de expulsión V (también llamado volumen de transporte o volumen de elevación) es el parámetro que se utiliza para definir el tamaño de la bomba. Este parámetro define el volumen del líquido que transporta la bomba con cada giro (o, respectivamente, con cada movimiento de elevación). El volumen de líquido transportado por minuto se denomina caudal volumétrico q (caudal bombeado o caudal de transporte). Este caudal depende del volumen de expulsión V y de las revoluciones n de la bomba: q = n V Calcule el caudal volumétrico de una bomba hidráulica. Valores conocidos Revoluciones Volumen de expulsión n = rpm V = 2,8 cm 3 (por giro) Incógnita Caudal volumétrico q en l/min Cálculo cm dm l q = n V = ,8 cm = 4060 = 4,06 = 4,06 min min min min 6 Festo Didactic GmbH & Co. KG

31 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica 3. Cálculo del grado de eficiencia de una bomba hidráulica Información Una bomba transforma la potencia mecánica en potencia hidráulica. Esa transformación implica pérdidas de potencia. Esa pérdida se expresa a través del grado de eficiencia. La potencia hidráulica útil P hyd de una bomba hidráulica depende de la presión de funcionamiento p y del caudal volumétrico efectivo q ef. Fórmula para calcular la potencia útil: P hyd = p q ef El grado de eficiencia volumétrica expresa la relación entre el caudal volumétrico efectivo y el caudal volumétrico teórico (calculado) de la bomba q η vol = q ef th q = V n th th qef = Vth n η vol Calcule el grado de eficiencia de una bomba hidráulica. Valores conocidos Revoluciones Volumen de expulsión Caudal volumétrico efectivo n = rpm V = 6,5 cm 3 (por giro) l q ef = 8,6 con 100 bar min Incógnita Grado de eficiencia η vol Cálculo 3 1 l q th = 6,5 cm 1450 = 9,4 min min l q 8,6 ef η min vol = = = 0,92 = 92 % q l th 9,4 min Festo Didactic GmbH & Co. KG

32 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica 4. Selección de una bomba hidráulica Información A continuación se ofrece datos técnicos resumidos correspondientes a tres bombas hidráulicas. Seleccione la bomba que cumpla las siguientes condiciones: Motor de accionamiento con tensión nominal de 230 V Frecuencia: 50 Hz Caudal con revoluciones nominales: 2,2 l/min Peso sin aceite: máx. 20 kg Informaciones generales HA-5L HA-5L HA-20L Dimensiones Largo Ancho Alto 580 mm 300 mm 180 mm 580 mm 300 mm 180 mm 580 mm 300 mm 180 mm Peso Bomba vacía Bomba con aceite 19 kg 24 kg 19 kg 24 kg 19 kg 29 kg Sistema eléctrico HA-5L HA-5L HA-20L Motor Corriente alterna monofásica Corriente alterna monofásica Corriente alterna trifásica Potencia nominal 650 W 550 W 550 W Tensión nominal 230 V 110 V 400 V Frecuencia 50 Hz 60 Hz 50 Hz Revoluciones nominales rpm rpm rpm Grado de protección IP 20 IP 20 IP 20 Tiempo de utilización 50 % 50 % 100 % 8 Festo Didactic GmbH & Co. KG

33 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica Hidráulica HA-5L HA-5L HA-20L Medio Construcción de la bomba Aceite mineral. Recomendado: 22 cst (mm 2 /s) Bomba de corona dentada exterior Caudal volumétrico 1,6 cm 3 1,6 cm 3 1,6 cm 3 Caudal en función de las revoluciones nominales Presión de funcionamiento Ajuste Manómetro, margen de indicación 2,2 l/min 2,7 l/min 2,2 l/min 0,5 6 MPa (5 60 bar) Manual 0 10 MPa (0 100 bar) Manómetro: clase de calidad 1,6 Volumen del depósito de aceite aprox. 5 l aprox. 5 l aprox. 10 l Filtro de retorno, grado de filtración Conexión 90 μm Un acoplamiento por P y otro por T, un acoplamiento para el tubo del depósito, una conexión para el depósito calibrado de evacuación. Qué bomba hidráulica seleccionó usted? Explique su elección. La bomba hidráulica apropiada es la HA-5L Esta bomba cumple las siguientes condiciones: Motor de accionamiento con tensión nominal de 230 V Frecuencia 50 Hz Caudal con revoluciones nominales: 2,2 l/min Peso sin aceite: máx. 20 kg Festo Didactic GmbH & Co. KG

34 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica 10 Festo Didactic GmbH & Co. KG

35 Contenido Ejercicios y hojas de trabajo Ejercicio 1: Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica 1 Ejercicio 2: Puesta en funcionamiento de una prensa hidráulica de dos columnas 11 Ejercicio 3: Alimentación de piezas a prensar 19 Ejercicio 4: Desvío de cajas 35 Ejercicio 5: Accionamiento de una plataforma elevadora 51 Ejercicio 6: Fijación de bloques de válvulas 65 Ejercicio 7: Fijación de bloques de motor 83 Ejercicio 8: Curvado de tubos de metal 95 Ejercicio 9: Montaje a presión de rodamiento de bolas 107 Ejercicio 10: Achaflanar piezas 123 Ejercicio 11: Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio A 135 Ejercicio 12: Embutición profunda de chapas 151 Ejercicio 13: Abrir y cerrar la puerta de un horno, ejercicio B 163 Ejercicio 14: Transporte de contenedores 177 Ejercicio 15: Eliminar un fallo en una estación de manipulación de contenedores 191 Festo Didactic GmbH & Co. KG I

36 II Festo Didactic GmbH & Co. KG

37 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica Objetivos didácticos Una vez realizado este ejercicio, el estudiante habrá adquirido los conocimientos que se indican a continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes: El estudiante conoce la construcción y funcionamiento de una bomba hidráulica. El estudiante conoce los parámetros más importantes relacionados con una bomba hidráulica. El estudiante puede seleccionar una bomba hidráulica apropiada. Descripción de la tarea a resolver En el taller de estudios se instalará un nuevo puesto de trabajo con equipos hidráulicos. El equipo incluye componentes del tamaño NG 4. La presión máxima deberá ser de 6 MPa (60 bar). En el taller se dispone de la toma necesaria de 230 V. Deberá seleccionarse la bomba hidráulica apropiada. Esquema de situación Puesto de trabajo de hidráulica Festo Didactic GmbH & Co. KG

38 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica Tareas a resolver 1. Describa la construcción y el funcionamiento de bombas hidráulicas. 2. Calcule el caudal de una bomba hidráulica. 3. Calcule el grado de eficiencia de una bomba hidráulica. 4. Seleccione una bomba hidráulica apropiada. Medios auxiliares Hojas de datos Manual de estudio: Hidráulica 1. Descripción de la construcción y del funcionamiento de bombas hidráulicas Información Las bombas hidráulicas funcionan de acuerdo al principio de «aspiración y expulsión». Considerando el volumen de expulsión, es posible diferenciar entre tres tipos básicos de bombas hidráulicas: Bombas de funcionamiento constante: el volumen de expulsión no cambia Bombas ajustables: posibilidad de ajustar el volumen de expulsión Bombas regulables: regulación del volumen en función de la presión, el caudal y la potencia Una bomba hidráulica genera un caudal volumétrico (pero no genera presión). El caudal volumétrico generado por la bomba (expresado en l/min) depende del volumen expulsado por cada giro y por las revoluciones de la bomba. Únicamente se produce una presión si se interpone una resistencia al caudal (por ejemplo, resistencia al flujo, resistencia de carga, válvula limitadora de presión). La presión se expresa en unidades de MPa o bar. 2 Nombre: Fecha: Festo Didactic GmbH & Co. KG

39 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica a) Describa el funcionamiento de una bomba de engranajes Bomba de engranajes: dibujo en sección; 1: Compresión del líquido, 2: Cámara de presión, 3: Cámara de aspiración Festo Didactic GmbH & Co. KG Nombre: Fecha: 3

40 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica b) Denomine los símbolos y explique brevemente el funcionamiento de los componentes P T M 4 Símbolo de una bomba hidráulica 4 Nombre: Fecha: Festo Didactic GmbH & Co. KG

41 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica c) En la fig. anterior, atribuya a cada componente de la bomba hidráulica el número que corresponda Representación esquemática de una bomba hidráulica Pieza Denominación Tornillo de escape Cámara de aspiración Tubo de aspiración Alimentación con filtro de aire Chapa de estabilización del caudal Filtro de entrada Indicador de nivel; nivel máximo de llenado Indicador de nivel; nivel mínimo de llenado Motor y bomba Retorno Cámara de retorno Festo Didactic GmbH & Co. KG Nombre: Fecha: 5

42 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica 2. Cálculo del caudal de una bomba hidráulica Información El volumen de expulsión V (también llamado volumen de transporte o volumen de elevación) es el parámetro que se utiliza para definir el tamaño de la bomba. Este parámetro define el volumen del líquido que transporta la bomba con cada giro (o, respectivamente, con cada movimiento de elevación). El volumen de líquido transportado por minuto se denomina caudal volumétrico q (caudal bombeado o caudal de transporte). Este caudal depende del volumen de expulsión V y de las revoluciones n de la bomba: q = n V Calcule el caudal volumétrico de una bomba hidráulica. Valores conocidos Revoluciones Volumen de expulsión n = rpm V = 2,8 cm 3 (por giro) Incógnita Caudal volumétrico q en l/min Cálculo 6 Nombre: Fecha: Festo Didactic GmbH & Co. KG

43 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica 3. Cálculo del grado de eficiencia de una bomba hidráulica Información Una bomba transforma la potencia mecánica en potencia hidráulica. Esa transformación implica pérdidas de potencia. Esa pérdida se expresa a través del grado de eficiencia. La potencia hidráulica útil P hyd de una bomba hidráulica depende de la presión de funcionamiento p y del caudal volumétrico efectivo q ef. Fórmula para calcular la potencia útil: P hyd = p q ef El grado de eficiencia volumétrica expresa la relación entre el caudal volumétrico efectivo y el caudal volumétrico teórico (calculado) de la bomba q η vol = q ef th q = V n th th qef = Vth n η vol Calcule el grado de eficiencia de una bomba hidráulica. Valores conocidos Revoluciones Volumen de expulsión Caudal volumétrico efectivo n = rpm V = 6,5 cm 3 (por giro) l q ef = 8,6 con 100 bar min Incógnita Grado de eficiencia η vol Cálculo Festo Didactic GmbH & Co. KG Nombre: Fecha: 7

44 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica 4. Selección de una bomba hidráulica Información A continuación se ofrece datos técnicos resumidos correspondientes a tres bombas hidráulicas. Seleccione la bomba que cumpla las siguientes condiciones: Motor de accionamiento con tensión nominal de 230 V Frecuencia: 50 Hz Caudal con revoluciones nominales: 2,2 l/min Peso sin aceite: máx. 20 kg Informaciones generales HA-5L HA-5L HA-20L Dimensiones Largo Ancho Alto 580 mm 300 mm 180 mm 580 mm 300 mm 180 mm 580 mm 300 mm 180 mm Peso Bomba vacía Bomba con aceite 19 kg 24 kg 19 kg 24 kg 19 kg 29 kg Sistema eléctrico HA-5L HA-5L HA-20L Motor Corriente alterna monofásica Corriente alterna monofásica Corriente alterna trifásica Potencia nominal 650 W 550 W 550 W Tensión nominal 230 V 110 V 400 V Frecuencia 50 Hz 60 Hz 50 Hz Revoluciones nominales rpm rpm rpm Grado de protección IP 20 IP 20 IP 20 Tiempo de utilización 50 % 50 % 100 % 8 Nombre: Fecha: Festo Didactic GmbH & Co. KG

45 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica Hidráulica HA-5L HA-5L HA-20L Medio Construcción de la bomba Aceite mineral. Recomendado: 22 cst (mm 2 /s) Bomba de corona dentada exterior Caudal volumétrico 1,6 cm 3 1,6 cm 3 1,6 cm 3 Caudal en función de las revoluciones nominales Presión de funcionamiento Ajuste Manómetro, margen de indicación 2,2 l/min 2,7 l/min 2,2 l/min 0,5 6 MPa (5 60 bar) Manual 0 10 MPa (0 100 bar) Manómetro: clase de calidad 1,6 Volumen del depósito de aceite aprox. 5 l aprox. 5 l aprox. 10 l Filtro de retorno, grado de filtración Conexión 90 μm Un acoplamiento por P y otro por T, un acoplamiento para el tubo del depósito, una conexión para el depósito calibrado de evacuación. Qué bomba hidráulica seleccionó usted? Explique su elección. Festo Didactic GmbH & Co. KG Nombre: Fecha: 9

46 Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de hidráulica 10 Nombre: Fecha: Festo Didactic GmbH & Co. KG