UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE FACULTAD DE INGENIERÍA Departamento de Ingeniería Mecánica Ingeniería Civil en Mecánica HMR/hmr

Transcripción

1 INGENIERIA CIVIL MECANICA PLAN 2001 GUIA DE LABORATORIO ASIGNATURA LABORATORIO GENERAL I NIVEL EXPERIENCIA C217 CONSTRUCCIÓN Y EVALUACIÓN DE CIRCUITOS HIDRÁULICOS HORARIO: JUEVES:

2 CONSTRUCCIÓN Y EVALUACIÓN DE CIRCUITOS HIDRÁULICOS 1. OBJETIVO GENERAL: Familiarizar al alumno con la funcionalidad y simbología normalizada de los componentes hidráulicos comerciales; y con la metodología empleada para desarrollar e implementar proyectos de ingeniería, con aplicación de actuadores hidráulicos en parte de los flujos energéticos de los equipos industriales. 2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: a) Que el alumno internalize los criterios a tener en cuenta para la selección de los actuadores hidráulicos a partir de las exigencias mecánicas del movimiento a realizar. b) Familiarizar al alumno con la metodología de selección de las válvulas direccionales hidrálicas, considerando las exigencias del movimiento y del tipo de accionamiento a usar. c) Que el alumno internalize las ventajas de incorporar las válvulas limitadoras de presión en los circuitos hidráulicos y fundamentalmente la ubicación de éstas en el circuito hidráulico. d) Que el alumno comprenda la acción funcional de las válvulas reguladoras de caudal y las de antirretorno. e) Que el alumno se familiarize con los componentes hidráulicos disponibles en el mercado, interpretando correctamente la funcionalidad y la simbología normalizada de dichos componentes. f) Que el alumno adquiera la capacidad de identificar los elementos funcionales de un circuito hidráulico que den repuesta a una aplicación especificada. g) Que el alumno sea capaz de generar un circuito hidráulico, acorde con los grados de libertad a accionar y con los elementos de control y de seguridad que la aplicación amerite. h) Que el alumno pueda identificar y cuantificar los datos técnicos relevantes para seleccionar los elementos constitutivos del circuito hidráulico.

3 3. PROCEDIMIENTO: 3.1. Basado en el símbolo normalizado adherido a cada componente hidráulico disponible en el laboratorio, los alumnos los identifican e intercambian opiniones respecto de su funcionalidad y posibles aplicaciones Mediante la válvula reguladora de presión, dispuesta a la salida de la unidad hidráulica, se ajusta un valor bajo de presión con el propósito de reducir los riesgos de lesiones al operar los componentes hidráulicos energizados Se implementan circuitos hidráulicos simples, para que los alumnos se familiarizen con los componentes hidráulicos disponibles en el laboratorio de hidráulica. La experimentación de cada circuito se desarrolla de acuerdo a la funcionalidad esperada del mismo y se concluye cuando los alumnos estén completamente interiorizados con la acción funcional de los elementos hidráulicos en estudio Una vez familiarizados los alumnos con los componentes hidráulicos disponibles, el profesor plantea al grupo una necesidad industrial donde es posible utilizar para su solución. los actuadores hidráulicos existentes en el laboratorio Los alumnos estudian el proyecto planteado por el profesor, para comprender el problema y poder visualizar las posibles soluciones mediante el empleo de energía hidráulica Los alumnos generan los posibles circuitos hidráulicos que darían solución al problema planteado por el profesor, con la restricción de usar solo elementos disponibles en el laboratorio Evaluar las alternativas propuestas e implementar aquellas más favorables Cada circuito Implementado, es sometido a pruebas para su evaluación funcional, realizar modificaciones si corresponde y hacer un análisis crítico de los problemas presentados durante el desarrollo e implementación del circuito. Se debe evaluar: Las pérdidas de carga existentes entre diferentes puntos del circuito y a distintos estados energéticos; como también, la fuerza o torque resultante en los correspondientes actuadotes y la velocidad de los mismos Desmontar los componentes hidráulicos utilizados y guardarlos donde corresponda, respetando lugar y posición.

4 4. EN EL INFORME SE PIDE: UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE 4.1 Según el componente hidráulico asignado por el profesor, mostrar el algoritmo de cálculo requerido para seleccionar correctamente dicho componente. 4.2 Presentar el problema industrial planteado por el profesor y las distintas soluciones propuestas. 4.3 Hacer un análisis crítico de cada solución hidráulica y fundamentar por que la alternativa de solución seleccionada es la más adecuada. 4.4 Presentar el circuito hidráulico normalizado de la solución seleccionada. 4.5 Analizar la calidad del circuito hidráulico estudiado, indicando sus bondades y limitaciones. 4.6 Con la experiencia de haber trabajado con sistemas neumáticos e hidráulicos; hacer un análisis comparativo entre el uso de la energía neumática v/s la energía hidráulica. 4.7 Hacer un análisis de los resultados, comentarios, críticas, conclusiones observaciones personales. 4.8 La referencia bibliográfica El apéndice

5 5. CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS DE LOS COMPONENTES HIDRÁULICOS USADOS EN LA EXPERIENCIA Manómetro El manómetro se halla protegido en un baño de glicerina ante picos de presión, condensaciones de agua y entrada de agua durante la limpieza. Margen de medición: 0 10 MPa (0 100 bar) Precisión: 1,6 % del final de escala Presión de funcionamiento: Estática: 3/4 del final de escala Presión de funcionamiento: Dinámica: 2/3 del final de escala Accionamiento: Hidráulico Regulador de caudal Caudal nominal: 9 l/min Accionamiento: Manual Regulador de flujo unidireccional Caudal nominal: 9 l/min Presión de apertura: 70 kpa (0,7 bar) Accionamiento: Manual

6 Válvula de cierre Válvula de cierre con dos conexiones. La válvula puede insertarse en cualquier punto para permitir el cierre del caudal. Accionamiento: Manual Válvula de antirretorno Accionamiento: Hidráulico Conector en T Derivación en te con conexiones (1 zócalo, 2 boquillas). La derivación en Te puede insertarse en cualquier punto para crear una derivación.

7 Cilindro de doble efecto 16/10/200 Cilindro de doble efecto con leva de control y dos boquillas. Si el cilindro se utiliza con el peso (Nº de artículo ), hay que asegurar que el cilindro esté correctamente fijado. Una tapa (Nº de artículo ) mejora la seguridad. Potenciómetro adaptado: Nº de artículo Este potenciómetro se monta en el cilindro con el kit de montaje (Nº de artículo ). Diámetro del émbolo: 16 mm Diámetro del vástago: 10 mm, con rosca M8 Carrera: 200 mm Motor hidráulico Diseño: Orbital Desplazamiento geométrico: 8,2 cm3 Presión máxima admisible en la línea de retorno: pr max 5 MPa (50 bar) Velocidad de giro max nmax: 1950 min-1 Eje de salida con muelle: Ø 16 x 28, A5 x 5 DIN 6885

8 Acumulador de diafragma con bloque de cierre La válvula limitadora de presión protege el acumulador de sobrepresiones. La presión del gas de llenado del acumulador puede medirse y cambiarse por la válvula de gas con ayuda de un dispositivo de llenado y verificación (Nº de artículo ). Llenar el acumulador, exclusivamente con nitrógeno. Gas: Nitrógeno Presión del gas a la entrega p0: 1 MPa (10 bar) Volumen nominal: 0,32 dm3 Ajuste: Manual Accionamiento: Hidráulico Válvula de 4/3 vías, manual (centro a descarga) Accionamiento: Manual nservación de caudal volumétrico Unidad Reguladora de Presión Panel de Trabajo Mangueras y uniones hidráulicas

9 Elementos no disponibles UNIVERSIDAD DE SANTIAGO DE CHILE Final de carrera eléctrico, accionado por la izquierda El final de carrera eléctrico tiene un microrruptor accionado mecánicamente. Cuando se presiona el rodillo, por ejemplo con la leva de un cilindro, se acciona el microrruptor. El circuito se cierra o se abre a través de los contactos. El microrruptor puede cablearse como normalmente abierto, normalmente cerrado o como conmutador. Carga de los contactos: Máximo 5 A Frecuencia de conmutación: Máximo 200 Hz Precisión repetitiva: 0,2 mm Recorrido del interruptor: 2,7 mm Fuerza de accionamiento: 5 N Final de carrera eléctrico, accionado por la derecha Carga de los contactos: Máximo 5 A Frecuencia de conmutación: Máximo 200 Hz Precisión repetitiva: 0,2 mm Recorrido del interruptor: 2,7 mm Fuerza de accionamiento: 5 N Electroválvula 4/3 vías, centro a descarga Consumo: 6,5 W Accionamiento: Eléctrico