UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMON

FACULTAD DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA

CARRERAS MECANICA – ELECTROMECANICA

Laboratorio de automatización y control mecánica electromecánica

(L.A.C.M.E.)

Laboratorio de sistemas hidráulicos y

neumáticos

II - 2013

Guía de Laboratorio de

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Sistemas Hidráulicos y Neumáticos

Introducción.-

Las carreras de Ingeniería Mecánica y Electromecánica cuentan en su Laboratorio

de Automatización y Control con bancos de prueba en las aéreas de neumática y

oleo hidráulica, estos bancos son usados para la práctica de los estudiantes.

Los equipos con los que se cuenta son:

Un Banco Neumático de la marca FESTO con todos sus elementos como

compresor, unidad de mantenimiento, distintos tipos de válvulas y

actuadores, accionadores, comandos y generadores de potencia.

Un Banco hidráulico de la marca HERION con todos sus elementos como

bomba, filtros, válvulas de seguridad, distintos tipos de válvulas

actuadores, accionadores, comandos y generadores de potencia.

Un Banco Neumático de la marca SMC con todos sus elementos como

compresor, unidad de mantenimiento, distintos tipos de válvulas y

actuadores, accionadores, comandos y generadores de potencia.

Guia de Practicas.-

La cantidad de Practicas que se desarrollan en el Laboratorio son 6, en las cuales

los estudiantes deben cumplir con todos los requisitos de las mismas, estos

requisitos se detallan a continuación:

- OBJETIVOS.-

- TEORIA.-

- MATERIAL.-

- PROCEDIMIENTO.-

- CUESTIONARIO.-

A continuación se detalla cada una de las practicas.

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PRACTICA 1

IDENTIFICACION DE LOS COMPONENTES

1. OBJETIVOS.-

Identificar y clasificar adecuadamente los componentes hidráulicos y

neumáticos.

Estudiar las características de los bancos de pruebas y su funcionamiento.

2. TEORIA.-

Los sistemas hidráulicos y neumáticos poseen un tipo de simbología (DIN 24300 e

ISO 1219) que tiene por objeto dar información funcional acerca de cada

componente y que representa:

Métodos de conexión.

Tipos de válvulas y accesorios.

Facilitando de esta manera la comprensión e interpretación de los distintos

circuitos y esquemas hidráulicos o neumáticos que componen una determinada

maquina. A continuación se muestra una pequeña lista de los elementos más

comunes:

3. MATERIAL.-

Bancos Hidráulico y Neumático.

Accionadores, comandos y generadores de potencia.

Presostato, regulador de presión.

4. PROCEDIMIENTO.-

a) Identificar y clasificar los distintos componentes de cada uno de de

los bancos de prueba.

b) Recopilar información técnica del funcionamiento y uso de los

distintos equipos de pruebas para sistemas hidráulicos y neumáticos.

5. CUESTIONARIO.-

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1. Nombre los grupos de componentes que existen dentro los sistemas

hidráulicos y neumáticos.

2. Clasifique los componentes que se observaron dentro de estos grupos.

PRACTICA 2

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MOVIMIENTOS LINEALES Y ANGULARES

1. OBJETIVOS.-

Comprobar experimentalmente los movimientos lineales, angulares y de

rotación de un actuador de doble efecto.

Comparar los parámetros de velocidad y tiempo en el recorrido del haste de

un cilindro hidráulico y uno neumático.

Calcular el consumo de aceite y aire en cada uno de los actuadores.

2. TEORIA.-

Los cilindros hidráulicos y neumáticos son elementos o componentes importantes

de todo sistema, ya sean maquinas herramientas, equipos móviles o de

construcción. Estos elementos transforman la energía de presión de la bomba en

trabajo mecánico.

Los motores hidráulicos, convierten la energía de presión que proporciona la

bomba en una fuerza de rotación, es decir en torque, se las encuentra

comúnmente en equipo pesado y su instalación es por lo general en circuito

cerrado.

3. MATERIAL.-

Cilindros hidráulico y neumático de doble efecto.

Motor hidráulico.

Válvula limitadora de presión hidráulica.

Válvula reguladora de presión neumática.

Válvula direccional manual hidráulica 4/3 centro abierto y elementos

cerrados.

Válvula direccional manual hidráulica 4/3 centro cerrado y elementos

cerrados.

Válvula direccional neumática 5/2 eléctrica.

4. PROCEDIMIENTO.-

Armar los siguientes circuitos:

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5. CUESTIONARIO.-

1. Indique las diferencias fundamentales entre estos circuitos

2. De ejemplos de aplicación, ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de

estos actuadores?

Circuitos hidráulicos

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Circuitos neumáticos

PRACTICA 1

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PRACTICA 3

MOVIMIENTOS LINEALES Y ANGULARES

CON VARIACION DE VELOCIDAD – MOVIMIENTOS SECUENCIALES

HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS

1. OBJETIVOS.-

Comparar los parámetros de velocidad y tiempo de un cilindro y un motor

hidráulico con los neumáticos.

Identificar aquellos componentes que permiten variar las velocidades de los

actuadores.

Identificar los elementos hidráulicos, neumáticos y eléctricos que permiten

la obtención de movimientos secuenciales semiautomáticos y automáticos.

Comprobar experimentalmente que existen movimientos secuenciales.

Verificar las representaciones gráfica y algebraica de movimientos

secuenciales de los circuitos.

2. TEORIA.-

Las válvulas estranguladoras de flujo generalmente son instaladas delante

de la válvula direccional o antes del actuador para influir en la velocidad de

avance y de retorno de cilindros o para ajustar las revoluciones de un

actuador rotativo, por medio de una alimentación o evacuación de fluido

sostenida.

Los movimientos secuenciales pueden obtenerse de varias formas, la

manera más común de conseguirlo es por medio de válvulas con rodillo,

que se accionan cuando el cilindro ha llegado al final o comienzo de su

carrera, estas accionan a válvulas direccionales pilotadas que permiten un

cambio en el movimiento en los cilindros, sin embargo esta no es la única

forma de lograr dichos movimientos. También es posible introducir una

válvula de secuencia o contrapresión que a diferencia de las válvulas

limitadoras de presión se colocan en el sistema principal y no en derivación.

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Cuando se alcanza una cierta presión el sistema se acciona, dando lugar

así al movimiento de los cilindros.

Nota: Se recomienda investigar y diseñar ejemplos en este punto.

3. MATERIAL.-

Cilindros hidráulico y neumático de doble efecto.

Motor de hidráulico.

Válvula limitadora de presión hidráulica.

Válvula reguladora de presión neumática e hidráulica.

Válvula direccional manual hidráulica 4/3 centro abierto y elementos

cerrados.

Válvula direccional manual hidráulica 4/3 centro cerrado y elementos

cerrados.

Válvula direccional neumática 5/2 eléctrica.

Válvulas estranguladoras de presión de un sentido de rotación.

Válvula direccional neumática 5/2 pilotada neumáticamente.

Válvula direccional neumática 3/2 manual.

4. PROCEDIMIENTO.-

Armar los circuitos

5. CUESTIONARIO.-

1. Describir el funcionamiento de los circuitos anteriormente simulados.

2. Mencionar dispositivos en los que se usa este sistema de control de

velocidad.

3. Cuál es la diferencia entre freno hidráulico y control de velocidad.

4. Indique las diferencias de funcionamiento entre estos circuitos.

5. De ejemplos de aplicación, ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de

estos métodos de movimiento?.

6. Indique otro tipo de dispositivos que podrían producir movimientos

secuenciales, ¿tienen estos dispositivos algún requerimiento especial?

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7. Realice la representación gráfica y algebraica de los movimientos

secuenciales de los circuitos anteriormente simulados.

8. ¿Es posible realizar movimientos secuenciales automáticos? De ser así que

se necesitan para ello?

Circuitos hidráulicos

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Circuito neumático:

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PRACTICA 4

SINCRONIZACION DE MOVIMIENTOS

Y EVALUACIÓN DE PÉRDIDAS

1. OBJETIVOS

Obtener la sincronización de actuadores lineales de doble efecto mediante

válvulas de flujo y motores.

Verificar de manera experimental estos movimientos.

Verificar experimentalmente las perdidas en los accesorios entre ellos

tuberías y codos.

2. TEORIA.-

[Sincronización y pérdidas en el sistema]

La sincronización de los movimientos consiste en proveer desplazamiento

de dos o más actuadores en trabajo a una misma velocidad

simultáneamente, no importando las cargas que deba vencer cada cilindro,

para lograr este objetivo se pueden usar válvulas de flujo, componentes

mecánicos (compensadores de presión) y otros.

Nota: Investigar ampliar y diseñar ejemplos en este punto.

3. MATERIAL.-

Cilindros hidráulico y neumático de doble efecto.

Válvula limitadora de presión hidráulica.

Válvula reguladora de presión neumática.

Válvula direccional manual hidráulica 4/3 centro cerrado y elementos

cerrados.

Válvula direccional neumática 5/2 eléctrica.

Válvula estranguladora de flujo.

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4. PROCEDIMIENTO.-

Armar los siguientes circuitos:

5. CUESTIONARIO.-

1. Describa el funcionamiento de los circuitos anteriormente simulados.

2. Analice e indique las condiciones que un circuito debe cumplir para

darnos movimientos sincronizados.

3. De ejemplos de aplicación e indique otros métodos de sincronización

además de los vistos en la simulación para el laboratorio.

4. Dibuje un circuito simple para cada método mencionado en el anterior

punto.

5. Indique las ventajas y desventajas de cada método si el caso fuera en

aplicaciones especificas.

6. De acuerdo a la simulación indique las ventajas y desventajas para el

caso neumático.

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PRACTICA 5

BLOQUEO HIDRÁULICO Y NEUMATICO

1. OBJETIVOS.-

Analizar y seleccionar las válvulas adecuadas para la realizar un bloqueo

hidráulico o neumático.

Verificar el funcionamiento de los circuitos estudiados en la práctica.

2. TEORIA.-

Las válvulas de bloqueo cumplen la función de bloquear el paso del fluido

en un sentido y permitir el flujo libre en el otro. Son también denominadas válvulas

de retención unidireccional o antirretorno.

Nota: Investigar ampliar y diseñar ejemplos en este punto.

3. MATERIAL.-

Cilindros hidráulico y neumático de doble efecto con peso.

Válvula limitadora de presión hidráulica.

Válvula reguladora de presión neumática.

Válvula direccional manual hidráulica 4/3 centro abierto y elementos

abiertos.

Válvula direccional neumática 5/2 eléctrica.

Válvula de retención.

4. PROCEDIMIENTO.-

Armar los siguientes circuitos:

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CIRCUITO NEUMATICO

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CIRCUITO HIDRAULICO

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5. CUESTIONARIO.-

1. Explicar el funcionamiento de los circuitos anteriormente simulados.

2. Explique la diferencia entre los anteriores circuitos.

3. Analice e indique de que depende la eficiencia del bloqueo hidráulico y

neumático.

4. Diseñe un circuito hidráulico aproximado de equipo Móvil pesado.

5. Indique y diseñe ejemplos de aplicación prácticos de válvulas de

bloqueo.

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