INSTITUTO POLITECNICO NACIONAL SECRETARIA ACADEMICA DIRECCION DE ESTUDIOS PROFESIONALES EN INGENIERIA Y CIENCIAS FISICO MATEMATICAS

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1 ESCUELA: CARRERA: ESPECIALIDAD: COORDINACION: DEPARTAMENTO: UPIICSA INGENIERIA INDUSTRIAL ACADEMIA DE LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y CONTROL CIENCIAS APLICADAS ASIGNATURA: SISS NEUMATICOS E HIDRAULICOS CLAVE: IRSI SEMESTRE: 4º CREDITOS: 5 VIGENTE:ENERO 000 TIPO DE ASIGNATURA: TEORICO-PRACTICA MODALIDAD: Escolarizada SI Abierta. FUNDAMENTACION DE LA ASIGNATURA ASIGNATURA ANTECEDENTES : Mecánica Industrial I y II Mecánica Clásica, Física Experimental I y II, Ondas mecánicas y Acústicas ASIGNATURA COLATERALES : Ninguna ASIGNATURA CONSECUENTES : Sistemas de Control, Automatización de Procesos Industriales y Sistemas Integrados El desarrollo de los procesos industriales en México, debe procurar gran eficiencia y calidad en cada una de sus etapas para que el producto o servicio obtenido cubra satisfactoriamente las necesidades de los usuarios y que tengan competitividad Nacional e Internacional. La tecnología de sistemas neumáticos e hidráulicos juega un papel importante en países industrializados y por esto se hace necesario el incluirlos en los programas de estudio de nuestro país lo cual impactará inmediatamente en el desarrollo de aplicaciones semi-automatizadas ó totalmente automatizadas. OBJETIVO DE LA ASIGNATURA Al término del curso el alumno tendrá los conocimientos y habilidades teórico-prácticas fundamentales para diseñar, analizar, construir y operar sistemas semi o totalmente automáticos de tipo neumático o hidráulico con el estudio de los conceptos básicos, investigaciones de campo para detectar problemas industriales existentes y con la manipulación de los equipos y dispositivos existentes en la academia conformado así un conjunto de experiencias que permitan contribuir al mejoramiento de los procesos productivos y servicios en general. TIEMPOS TOTALES ASIGNADOS: 36 H/SEMESTRE: 54 H/SEMANA: H/TEORIA/SEMESTRE: 9 H/PRACTICA/SEMESTRE: 5 PROGRAMA ELABORADO O ACTUALIZADO POR: ACADEMIA LABORATORIO DE ELECTRICIDAD Y CONTROL REVISADO: JEFATURA DE LA CARRERA DE INGENIERIA INDUSTRIAL APROBADO POR: C.T.C.E PRESIDENTE ING. FRANCISCO BOJORQUEZ HERNANDEZ AUTORIZADO POR: COMISION DE PLANES Y PROGRAMAS DE ESTUDIO DEL C.G.C. DEL IPN

2 HOJA: DE 15. FUNDAMENTACION Para controlar máquinas y equipos suele ser necesario efectuar una concatenación lógica y compleja de estados y conexiones. Ello se logra mediante la actuación conjunta de sensores, procesadores, elementos de accionamiento y actuadores incluidos en un sistema neumático, hidráulico o híbrido. Esta asignatura parte de conceptos básicos estudiados previamente en los cursos de Mecánica clásica, Mecánica industrial I y II, y Física. El programa contempla el análisis y uso de la energía básica de estos sistemas, es decir, aire o aceite a presión, componentes de los circuitos, diseño para la solución de casos reales e implementación práctica con el equipo del laboratorio. Por otro lado, los conocimientos y habilidades adquiridos por los estudiantes sobre ésta asignatura serán el punto de partida para cursar las asignaturas consecuentes Sistemas de control, Automatización de procesos industriales y Sistemas integrados de manufactura. El profesor presenta el análisis resumido de los diferentes tópicos teóricamente y casos reales, con el apoyo de videos, acetatos, software de Sistemas Neumáticos e Hidráulicos y visitas a industrias yá automatizadas o aquellas que fuesen factibles de automatizar o semi-automatizar. Los alumnos van adquiriendo la destreza y conocimientos para analizar, diseñar y probar diversos sistemas, identificando, simulando el circuito en la computadora, conectando y operando dispositivos del laboratorio los cuales apoyan didácticamente pero también son elementos usados en la industria. El egresado al haber concluido ésta área del programa formada por las materias antecedentes, ésta que nos ocupa y las consecuentes, tendrá la capacidad para diseñar, implementar y operar sistemas básicos o complejos que contribuyan al mejoramiento de procesos en cualquier tipo de industria, comercio, empresa, taller o negocio.

3 HOJA: 3 DE 15. UNIDAD I INTRODUCCION A LA NEUMATICA INDUSTRIAL Al término de la unidad el alumno Identificará las habilidades para analizar y poner en marcha compresores y unidades de mantenimiento para la generación y distribución de aire comprimido Introducción Fundamentos físicos. Unidades fundamentales. Unidades derivadas. Presión. Propiedades físicas del aire. Composición del aire. Ley de Boyle. Ley de Gay-Lussac. 1B,C,3C,4C Exposición del tema por parte del profesor, estructurando y presentando ejemplos y casos ilustrativos. Análisis y solución de ejercicios por parte del estudiante

4 HOJA: 4 DE 15. UNIDAD II GENERACION, TRATAMIENTO Y DISTRIBUCIÓN DE AIRE COMPRIMIDO Comprobará y compará las características físicas de los compresores, filtros, secadores y redes de distribución para lograr una máxima eficiencia en la generación y uso del aire comprimido en los sistemas neumáticos Generación Tipos de compresores. Acumuladores. Tratamiento. Secadores y post-enfriadores. Unidad de mantenimiento FRL. Distribución Tuberías Tipos de redes. 1B,C,3C,4C Exposición del tema por parte del profesor, estructurando y presentando ejemplos y casos ilustrativos. Análisis y solución de ejercicios por 3 3 parte del estudiante.

5 HOJA: 5 DE 15. UNIDAD III VALVULAS DE VIAS O DISTRIBUIDORAS Interpretará la simbología, construcción interna, accionamientos y aplicaciones de las válvulas de vías para la inyección de señales, control y accionamiento de actuadores en sistemas neumáticos B,C,3C,4C Exposición del tema por parte del profesor, estructurando y presentando ejemplos y casos ilustrativos. Análisis y solución de ejercicios por parte del estudiante. Funciones de las válvulas. 1. Monoestables y biestables. 1.1 Nomenclatura. Tipos de construcción..1 Válvulas de asiento.. Válvulas de corredera. Tipos de accionamientos. Válvulas /, 3/, 4/ y 5/

6 HOJA: 6 DE 15. UNIDAD IV VALVULAS AUXILIARES Interpretará la simbología, construcción y operación de válvulas auxiliares para la regulación y control de actuadores neumáticos así como las identificará en sistemas industriales Válvulas antirretorno. 1B,C,3C,4C Válvula de simultaneidad o válvula "Y". Exposición del tema por parte del Válvula selectora o válvula "o". profesor, estructurando y presentando Válvula de escape rápido. ejemplos y casos ilustrativos. Válvula de estrangulación. Análisis y solución de ejercicios por Válvula de presión. parte del estudiante. Válvula de secuencia. Válvula temporizadora.

7 HOJA: 7 DE 15. UNIDAD V ACTUADORES NEUMATICOS Analizará, diseñara y operará circuitos neumáticos de aplicación residencial e industrial con el empleo de uno o dos actuadores de movimiento lineal Cilindros de simple efecto. Características. Usos. Circuitos básicos. Cilindros de doble efecto. Sin amortiguamiento. Con amortiguamiento. Ecuación de movimiento. Circuitos básicos. 1B,C,3C,4C Exposición del tema por parte del profesor, estructurando y presentando ejemplos y casos ilustrativos Análisis y solución de ejercicios por parte del estudiante. Diseño, construcción y puesta en marcha de circuitos que solucionen casos reales.

8 HOJA: 8 DE 15. UNIDAD VI INTRODUCCION A LOS SISS HIDRAULICOS Explicará la diferencia de aplicaciones entre la neumática y la hidráulica para la correcta selección de la técnica idónea para solución de casos prácticos Introducción. Comparación entre energía eléctrica, neumá tica e hidráulica. Fundamentos físicos de la hidráulica. Leyes básicas. Exposición del tema por parte del profesor, estructurando y presentando ejemplos y casos ilustrativos. Análisis y solución de ejercicios por parte del estudiante C,5B,6C

9 HOJA: 9 DE 15. UNIDAD VII GENERACION DE ENERGIA HIDRAULICA Identificará los componentes básicos para la generación de energía hidráulica para ser utilizada de manera óptima en sistemas industriales Motores eléctricos. Bombas Construcción Funcionamiento Acumuladores Manómetro Depósitos Tuberías 4C,5B,6C Exposición del tema por parte del profesor, estructurando y presentando ejemplos y casos ilustrativos. Análisis y solución de ejercicios por parte del 3 estudiante.

10 HOJA: 10 DE 15. UNIDAD VIII ESTRUCTURA DE CIRCUITOS HIDRAULICOS Analizará el comportamiento de los elementos sometidos a una presión hidráulica para diferenciarlos de aquellos que son utilizados en neumático y decidir su uso adecuadamente C,5B,6C Exposición del tema por parte del profesor, estructurando y presentando ejemplos y casos ilustrativos. 3 Análisis y solución de ejercicios por parte del estudiante. Formación de presión hidráulica. Características del fluido. Conductos de retorno. Medidores. Desarrollo de circuitos.1 Análisis del problema.. Plano de situación..3 Ecuación de movimiento.

11 HOJA: 11 DE 15. UNIDAD IX VALVULAS HIDRAULICAS DE VIAS O DISTRIBUIDORAS Identificará, diseñará y operará circuitos hidráulicos análogos a los que se emplean en diversas aplicaciones industriales con el uso de válvulas de vías y equipo complementario C,5B,6C Válvula de vías / Exposición del tema por parte del profesor, Válvula de vías 4/ estructurando y presentando ejemplos y Válvula de vías 4/ casos ilustrativos. Válvula de vías 5/ Análisis y solución de ejercicios por parte del 3 estudiante.

12 HOJA: 1 DE 15. UNIDAD X VALVULAS AUXILIARES Identificará, diseñará y operará circuitos hidráulicos análogos a los que se emplean en diversas aplicaciones industriales con el uso de válvulas auxiliares y equipo complementario C,5B,6C Regulación de caudal Exposición del tema por parte del profesor, estructurando y presentando ejemplos y Regulación de presión casos ilustrativos. Análisis y solución de ejercicios por parte del 3 Antirretorno estudiante.

13 HOJA: 13 DE 15. UNIDAD XI ACTUADORES HIDRAULICOS Conocerá, analizará, diseñara y pondrá en funcionamiento circuitos hidráulicos de aplicación residencial e industrial con el empleo de uno o dos actuadores de movimiento lineal y rotacional C,5B,6C Actuadores con Exposición del tema por parte del profesor, Desplazamiento lineal. estructurando y presentando ejemplos y casos ilustrativos. 3 Motores Hidráulicos. Análisis y solución de ejercicios por parte del estudiante.

14 HOJA: 14 DE 15. RELACION DE PRACTICAS PRACT. 1 DE LA PRACTICA AIRE COMPRIMIDO RELACION UNIDADES TICAS UNIDAD I DURACION PRACTICA 1 LUGAR DE REALIZACION TRATAMIENTO Y DISTRIBUCION UNIDAD II 3 ACCIONAMIENTO DE VALVULAS DE VIAS UNIDAD III 3 4 REGULACION DE PRESION Y CAUDAL UNIDAD IV 3 5 CIRCUITOS NEUMATICOS UNIDAD V 6 6 CURVA CARACTERISTICA DE BOMBA UNIDAD VI Y VII 7 CIRCUITO DE MAQUINA DOBLADORA UNIDAD VIII 8 CIRCUITO PARA MANEJO DE MATERIAL UNIDAD IX LABORATORIO 9 CARGA Y DESCARGA VEL. REGULABLE UNIDAD X 10 ELEVADOR HIDRAULICO UNIDAD XI

15 HOJA: 15 DE 15. PERIODO UNIDADES TICAS PROCEDIMIENTOS DE EVALUACION 1 3 I, II, III IV, V, VI, VII VIII, IX, X, XI Examen escrito 80% Participación dentro del aula y actividades extraclase 0% Examen escrito 80% Participación dentro del aula y actividades extraclase 0% Examen escrito 80% Participación dentro del aula y actividades extraclase 0% La calificación final será el promedio de las tres evaluaciones. CLAVE B C 1 X NEUMATICA AUTOR: P. CROSER. ED: FESTO DIDACTIC. LUGAR Y FECHA: MEXICO D.F. 1991, p.p X X X APLICACIONES DE LA NEUMATICA AUTOR: DEPPERT/KSTOLL ED: MARCOMBO LUGAR Y FECHA : BARCELONA, 1993, p.p. 164 APLICACIONES INDUSTRIALES DE LA NEUMATICA AUTOR: A. GUILLEN S. ED: MARCOMBO LUGAR Y FECHA: BARCELONA, 1995, p.p. 160 CIRCUITOS NEUMATICOS, ELECTRICOS E HIDRAULICOS AUTOR: R. FARRANDO BOIX ED: MARCOMBO, p.p. 13 LUGAR Y FECHA: ESPAÑA, X HIDRAULICA AUTOR: R. GANGER ED: FESTO DIDACTIC LUGAR Y FECHA: MEXICO D.F. 1994, p.p X TECNOLOGIA DE LOS CIRCUITOS HIDRAULICOS AUTOR: J.P. DE GROOTE ED: CECSA LUGAR Y FECHA: MEXICO D.F. 1995, p.p. 35