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PRACTICA 1
NEUMATICA-FLUIDSIM
ACTIVIDAD PRÁCTICA
Que se presenta como parte de los requisitos de la materia:
DISEÑO DE SISTEMAS MECATRÓNICOS I
PRESENTA:
DE LA CRUZ SÁNCHEZ BERITH A.
Miércoles 5 de Noviembre del 2014, Huajuapan de León, Oaxaca.
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Índice1. Introducción .................................................................................................................................. 3
2. Objetivo ......................................................................................................................................... 4
3. Marco Teórico ............................................................................................................................... 5
3.1 Elementos básicos de un circuito neumático. ........................................................................... 5
3.2 Aplicaciones neumáticas. ......................................................................................................... 6
4. Desarrollo ...................................................................................................................................... 7
4.1 Ejercicio 1. ............................................................................................................................... 7
4.2 Ejercicio 2. ............................................................................................................................... 9
4.3 Ejercicio 3. ............................................................................................................................. 11
5. Conclusión. .................................................................................................................................. 13
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1. Introducción
Los circuitos neumáticos en la actualidad tienen un gran campo de utilización y el trabajar con
ellos puede ser un punto de partida para poder comprender máquinas de mayor complejidad.Dentro del campo de la producción industrial, la neumática tiene una aplicación creciente en las
más variadas funciones, no solo entra a formar parte en la construcción de máquinas, si no que va
desde el uso doméstico hasta la utilización en la técnica de investigación nuclear, pasando por la
producción industrial.
Dentro del campo de la producción industrial, la neumática tiene una aplicación creciente en las
más variadas funciones. No solo entra a formar parte en la construcción de máquinas, si no que va
desde el uso doméstico hasta la utilización en la técnica de investigación nuclear, pasando por la
producción industrial.
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2. Objetivo
Poner en práctica los conocimientos que se tienen sobre los distintos componentes utilizados en laneumática para poder obtener las diversas secuencias de ciclo que se piden a lo largo de los
ejercicios, ya que para lograr esto se hará uso de destreza y habilidades para poder ajustar los
componentes con los que se cuenta para poder obtener el diagrama de movimientos correctos.
Parte esencial de la práctica es estar más en contacto con la simbología y terminología para los
diferentes componentes que se tienen, así para observar las diferentes respuestas que podemos
obtener del circuito neumático para distintas formas de conexión, así con la familiarización con las
funcione principales de simulación y construcción de circuitos de FluidSIM.
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3. Marco TeóricoLa neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la
energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. Mediante un fluido, ya sea aire
(neumática), aceite o agua (hidráulica) se puede conseguir mover un motor en movimiento
giratorio o accionar un cilindro para que tenga un movimiento de salida o retroceso de un vástago
(barra). El aire comprimido que se emplea en la industria procede del exterior. Se comprime hasta
una presión de unos 6 bares, con respecto a la presión atmosférica, y se denomina presión
relativa. El aire va a contener polvo, óxidos y azufre que hay que eliminar previamente.
Esto hoy en día tiene infinidad de aplicaciones como pueden ser la apertura o cierre de
puertas en trenes o autobuses, levantamiento de grandes pesos, accionamientos para mover
determinados elementos, etc.
3.1 Elementos básicos de un circuito neumático.Los elementos de un circuito neumático se dividen en dos clases: activos y pasivos.
Elementos activos. Son aquellos que comunican energía al fluido. La energía externa que se
comunica al elemento activo es principalmente eléctrica o térmica.
Compresores. Son máquinas destinadas a elevar la presión del aire que aspiran de la
atmósfera. Se deben instalar en un lugar fresco y exento de polvo.
Refrigerador. Cuando el aire que se ha comprimido alcanza una temperatura bastante
alta, es necesario refrigerarlo hasta una temperatura ambiente, a la vez que se extrae el
agua que contiene el aire.
Figura 1.- Circuito neumático básico.
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Elementos Pasivos. Son los elementos que consumen energía, la transportan, administran o
controlan.
Acumulador. Depósito que se coloca a continuación del refrigerador. Su objetivo es
almacenar aire comprimido para suministrarlo en los momentos de mayor consumo,
además garantiza un caudal constante.
Filtro. Elimina el agua que todavía pueda quedar en el aire y las partículas o impurezas que
estén en suspensión.
Lubricador. Inyecta unas gotas de aceite de tamaño muy fino dentro del flujo de aire.
Tiene como finalidad evitar que el aire produzca un desgaste excesivo de los elementos
del circuito.
Regulador. Se encarga de que la compresión en el circuito se mantenga por debajo de un
cierto límite y a presión constante.
Silenciador. Reduce el ruido cuando se expulsa aire a la atmósfera.
Elementos de regulación y control. La presión y el caudal del aire comprimido, que se va a
utilizar para el movimiento de las partes operativas o motrices del sistema neumático, va a
estar controlado mediante distintos tipos de válvulas.
3.2 Aplicaciones neumáticas.Un número creciente de empresas industriales están aplicando la automatización de su
maquinaria mediante equipos neumáticos, lo que, en muchos casos, implica una inversión de
capital relativamente baja. Los elementos neumáticos pueden aplicarse de manera racional para la
manipulación de piezas, incluso puede decirse que este es el campo de mayor aplicación. Para dar
una idea general de las posibilidades de aplicación de la neumática se puede hablar de varios
procesos industriales. La cantidad de aplicaciones se ve aumentada constantemente debido a la
investigación y desarrollo de nuevas tecnologías. La constante evolución de la electrónica einformática favorece la ampliación de las posibilidades de aplicación de la neumática.
Sectores industriales donde se aplica la neumática.
Agricultura.
Explotación forestal.
Producción de energía.
Industria química.
Industria petrolífera.
Plástico.
Metalúrgica.
Maderera.
Aviación.
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4. Desarrollo
4.1 Ejercicio 1.Se desea cumplir con la secuencia de ciclo para un torneado de piezas, tal como se observa en la
Figura 2.
Para poder cumplir con lo que se pide y observando que debemos tener dos actuadores se
llega al diseño en FluidSIM como se muestra a continuación en la Figura 3, donde se puede
observar que se hace uso de válvulas para poder regular la velocidad de la extensión y retracción
del pistón.
Figura 2.- Secuencia de ciclo para un torneado de piezas.
Figura 3.- Simulación en FluidSIm para una secuencia de ciclo de un torneado de piezas.
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Para poder visualizar los resultados de la simulación se hace uso de la herramienta de Diagrama de
Estados en FluidSIM para poder visualizar la secuencia de ciclo. En la Figura 4 se puede observar
que el diagrama obtenido.
En la Figura 4 se puede observar el desarrollo que tienen los diferentes estados para los dos
actuadores, en un tiempo t1, en actuador A comienza a extender mientras el actuador B esta
contraído, para un tiempo t2 el actuador A esta extendido mientras el actuador B esta en
extensión, Para un tiempo t3 el actuador A comienza a retraerse mientras el actuador B esta
extendido, para un tiempo t4 el actuador A esta contraído y el actuador B comienza a retraerse,
después del tiempo t5 ambos actuadores vuelven a quedar retraídos.
Figura 4.- Diagra de estados para una secuencia de ciclo de
un torneado de piezas.
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4.2 Ejercicio 2.Se desea cumplir con la secuencia de ciclo para el conformado de pletina de acero, tal como se
observa en la Figura 5.
Para poder cumplir con lo que se pide y observando que debemos tener dos actuadores se
llega al diseño en FluidSIM como se muestra a continuación en la Figura 6, donde se puedo
observar que se puede hacer uso de la misma válvula para poder controlar uno de los actuadores.
Figura 5.- Secuencia de ciclo para el conformado de pletina de acero.
Figura 6.- Simulación en FluidSIm para una secuencia de ciclo para el conformado de pletina de
acero.
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Para poder visualizar los resultados de la simulación se hace uso de la herramienta de Diagrama de
Estados en FluidSIM para poder visualizar la secuencia de ciclo. En la Figura 7 se puede observar
que el diagrama obtenido.
En la Figura 7 se puede observar el desarrollo que tienen los diferentes estados para los dos
actuadores, en un tiempo t1, en actuador A comienza a extenderse mientras el actuador B esta
contraído, para un tiempo t2 el actuador A esta extendido mientras el actuador B comienza a
extenderse, Para un tiempo t3 el actuador A comienza a retraerse mientras el actuador B también
comienza a retraerse, después del tiempo t4 ambos actuadores vuelven a quedar retraídos.
Figura 7.- Diagra de estados para una secuencia de ciclo de
un torneado de piezas.
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4.3 Ejercicio 3.Se desea cumplir con la secuencia de ciclo para el conformado de pletina de acero, tal como se
observa en la Figura 8.
Para poder cumplir con lo que se pide y observando que debemos tener dos actuadores se
llega al diseño en FluidSIM como se muestra a continuación en la Figura 9, para poder
implementarlo en FluidSIM se siguió el uso de actuadores en cascada para poder tener el control
de los actuadores.
Figura 8.- Secuencia de ciclo para el conformado de pletina de acero.
Figura 9.- Simulación en FluidSIm para una secuencia de ciclo para el conformado de pletina de
acero.
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Para poder visualizar los resultados de la simulación se hace uso de la herramienta de Diagrama de
Estados en FluidSIM para poder visualizar la secuencia de ciclo. En la Figura 10 se puede observar
que el diagrama obtenido.
En la Figura 10 se puede observar el desarrollo que tienen los diferentes estados para los dos
actuadores, en un tiempo t1, en actuador A comienza a extenderse mientras el actuador B esta
contraído, para un tiempo t2 el actuador A esta extendido mientras el actuador B comienza a
extenderse, para un tiempo t3 el actuador B comienza a retraerse mientras el actuador A
permanece extendido, para un t4 en actuador A comienza a retraerse mientras que el actuador B
ya está retraído.
Figura 10.- Diagra de estados para una secuencia de ciclo de
un torneado de piezas.
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5. Conclusión.
El uso de FluidSIM permite una mejor comprensión del funcionamiento de circuitos neumáticos,
donde se pude apreciar el comportamiento de los elementos y es que con el uso de diagrama de
estados. El poder simular las diferentes secuencias de ciclos para los distintos elementos que setuvieron de práctica, se pudo ver el uso de distintos elementos y explorar algunos nuevos que no
se habían tocado en clase. La destreza y la habilidad para hacer conexiones eficientes es de suma
importancia en la simulación ya que así se pueden obtener los resultados deseados explotando las
capacidades de cada uno de los elementos.
