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Manual de trabajoTP 501
Con CD-ROM
Festo Didactic
551145 es
HidrulicaNivel bsico
1Z21Z1
1A1
m
0V1
B
XA
1V2
A1V1 B
TP
BA
1V3
BAX
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Referencia: 551145
Datos actualizados en: 09/2011
Autores: Renate Aheimer, Frank Ebel, Annabella Zimmermann
Artes grficas: Doris Schwarzenberger
Maquetacin: 09/2011, Frank Ebel, Susanne Durz
Festo Didactic GmbH & Co. KG, D-73770 Denkendorf, Alemania,
2013
Internet: www.festo-didactic.com
E-mail: [email protected]
El comprador adquiere un derecho de utilizacin limitado
sencillo, no excluyente, sin limitacin en el
tiempo, aunque limitado geogrficamente a la utilizacin en su
lugar / su sede.
El comprador tiene el derecho de utilizar el contenido de la
obra con fines de capacitacin de los empleados
de su empresa, as como el derecho de copiar partes del contenido
con el propsito de crear material
didctico propio a utilizar durante los cursos de capacitacin de
sus empleados localmente en su propia
empresa, aunque siempre indicando la fuente. En el caso de
escuelas / universidades y centros de
formacin profesional, el derecho de utilizacin aqu definido
tambin se aplica a los escolares,
participantes en cursos y estudiantes de la institucin
receptora.
En todos los casos se excluye el derecho de publicacin, as como
la inclusin y utilizacin en Intranet e
Internet o en plataformas LMS y bases de datos (por ejemplo,
Moodle), que permitiran el acceso a una
cantidad no definida de usuarios que no pertenecen al lugar del
comprador.
Los derechos de entrega a terceros, multicopiado, procesamiento,
traduccin, microfilmacin, traslado,
inclusin en otros documentos y procesamiento por medios
electrnicos requieren de la autorizacin previa
y explcita de Festo Didactic GmbH & Co. KG.
Importante
Se sobreentiende que el uso de trminos en gnero masculino (por
ejemplo, estudiante, instructor,
etc.) incluye tambin los correspondientes trminos de gnero
femenino. Se prescinde de la alusin
explcita a los dos gneros nicamente con el fin de no complicar
la formulacin de las frases y
facilitar la lectura.
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Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 III
Contenido
Utilizacin debida
________________________________________________________________________
V Prlogo
______________________________________________________________________________
VI Introduccin
____________________________________________________________________________
VIII Indicaciones de seguridad y utilizacin
______________________________________________________ IX Conjunto
didctico: Hidrulica, nivel bsico (TP 500)
___________________________________________ XI Conjunto didctico:
Hidrulica, nivel bsico (TP 501)
___________________________________________ XII
Atribucin de los ejercicios en funcin de objetivos didcticos
___________________________________ XIV
Equipo didctico
________________________________________________________________________
XVII
Atribucin de componentes y tareas
_________________________________________________________ XIX
Informaciones para el instructor
____________________________________________________________ XX
Estructura de los ejercicios
________________________________________________________________
XXI
Denominacin de los componentes
________________________________________________________ XXII
Contenido del CD-ROM:
__________________________________________________________________
XXII
Ejercicios y soluciones
Ejercicio 1: Equipamiento de un puesto de trabajo de hidrulica
___________________________________ 3
Ejercicio 2: Puesta en funcionamiento de una prensa hidrulica de
dos columnas ___________________ 13
Ejercicio 3: Medicin de la lnea caracterstica de la bomba
_____________________________________ 21
Ejercicio 4: Medicin de la lnea caracterstica de apertura de una
vlvula limitadora de presin _______ 33
Ejercicio 5: Descarga de una mquina de produccin de papel
__________________________________ 41
Ejercicio 6: Abrir un horno de templado
_____________________________________________________ 51
Ejercicio 7: Abrir y cerrar la compuerta de una caldera
_________________________________________ 59
Ejercicio 8: Clculo de un equipo de montaje
________________________________________________ 69
Ejercicio 9: Clasificacin de cajas de transporte
______________________________________________ 73
Ejercicio 10: Medicin de la lnea caracterstica de una vlvula
reguladora de caudal _________________ 83
Ejercicio 11: Ajuste de la velocidad del movimiento de una
plataforma elevadora ____________________ 93
Ejercicio 12: Optimizacin del funcionamiento de una mquina
estampadora ______________________ 103
Ejercicio 13: Equiparacin de la velocidad de avance y de
retroceso ______________________________ 115
Ejercicio 14: Bloquear movimientos involuntarios de retroceso
__________________________________ 123
Ejercicio 15: Correccin de la inclinacin de una cinta de
transporte ______________________________ 133
Ejercicio 16: Aplicacin de contrafuerza al cerrar una compuerta
________________________________ 139
Ejercicio 17: Carga y descarga de contenedores
______________________________________________ 145
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Contenido
IV Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
Ejercicios y hojas de trabajo
Ejercicio 1: Equipamiento de un puesto de trabajo de hidrulica
___________________________________ 3
Ejercicio 2: Puesta en funcionamiento de una prensa hidrulica de
dos columnas ___________________ 13
Ejercicio 3: Medicin de la lnea caracterstica de la bomba
_____________________________________ 21
Ejercicio 4: Medicin de la lnea caracterstica de apertura de una
vlvula limitadora de presin _______ 33
Ejercicio 5: Descarga de una mquina de produccin de papel
__________________________________ 41
Ejercicio 6: Abrir un horno de templado
_____________________________________________________ 51
Ejercicio 7: Abrir y cerrar la compuerta de una caldera
_________________________________________ 59
Ejercicio 8: Clculo de un equipo de montaje
________________________________________________ 69
Ejercicio 9: Clasificacin de cajas de transporte
______________________________________________ 73
Ejercicio 10: Medicin de la lnea caracterstica de una vlvula
reguladora de caudal _________________ 83
Ejercicio 11: Ajuste de la velocidad del movimiento de una
plataforma elevadora ____________________ 93
Ejercicio 12: Optimizacin del funcionamiento de una mquina
estampadora ______________________ 103
Ejercicio 13: Equiparacin de la velocidad de avance y de
retroceso ______________________________ 115
Ejercicio 14: Bloquear movimientos involuntarios de retroceso
__________________________________ 123
Ejercicio 15: Correccin de la inclinacin de una cinta de
transporte ______________________________ 133
Ejercicio 16: Aplicacin de contrafuerza al cerrar una compuerta
________________________________ 139
Ejercicio 17: Carga y descarga de contenedores
______________________________________________ 145
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Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 V
Utilizacin debida
El equipo didctico correspondiente al nivel bsico de hidrulica
deber utilizarse nicamente cumpliendo
las siguientes condiciones:
Utilizacin apropiada y convenida en cursos de formacin y
perfeccionamiento profesional Utilizacin en perfecto estado
tcnico
Los componentes del conjunto didctico cuentan con la tecnologa
ms 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, tambin,
provocar daos en el sistema.
El sistema para la enseanza de Festo Didactic ha sido concebido
exclusivamente para la formacin y el
perfeccionamiento profesional en materia de sistemas y tcnicas
de automatizacin 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
utilizacin del presente conjunto de aparatos se
realiza con propsitos que no son de instruccin, a menos que
Festo Didactic haya ocasionado dichos daos
premeditadamente o con extrema negligencia.
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VI Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
Prlogo
El sistema de enseanza en materia de sistemas y tcnica de
automatizacin industrial de Festo se rige por
diversos planes de estudios y exigencias que plantean las
profesiones correspondientes. En consecuencia,
los equipos didcticos estn clasificados segn los siguientes
criterios:
Conjuntos didcticos de orientacin tecnolgica Mecatrnica y
automatizacin de procesos de fabricacin Automatizacin de procesos
continuos y tcnica de regulacin Robtica mvil Equipos didcticos
hbridos
El sistema para enseanza de la tcnica de automatizacin se
actualiza y ampla regularmente, a la par que
avanzan los mtodos utilizados en el sector didctico y se
introducen nuevas tecnologas en el sector
industrial.
Los equipos didcticos tcnicos abordan los siguientes temas:
neumtica, electroneumtica, hidrulica,
electrohidrulica, hidrulica proporcional, controles lgicos
programables, sensores, electrotecnia,
electrnica y actuadores elctricos.
Los equipos didcticos tienen una estructura modular, por lo que
es posible dedicarse a aplicaciones que
rebasan lo previsto por cada uno de los equipos didcticos
individuales. Por ejemplo, es posible trabajar
con controles lgicos programables para actuadores neumticos,
hidrulicos y elctricos.
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Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 VII
Todos los conjuntos didcticos incluyen lo siguiente:
Hardware (equipos tcnicos) Material didctico Seminarios
Hardware (equipos tcnicos) El hardware incluye componentes y
equipos industriales que han sido adaptados para fines didcticos.
La
seleccin de componentes de los equipos didcticos y su ejecucin
se realiza especficamente segn los
proyectos previstos para cada nivel.
Material didctico Los medios relacionados con cada tema se
clasifican en teachware (material didctico) y software. El
teachware orientado hacia la prctica, incluye lo siguiente:
Libros tcnicos y libros de enseanza (publicaciones estndar para
la adquisicin de conocimientos de carcter fundamental).
Manuales de trabajo (con ejercicios prcticos, informaciones
complementarias y soluciones modelo) Diccionarios, manuales,
publicaciones tcnicas (profundizan los temas tcnicos)
Transparencias para proyeccin y vdeos (para crear un entorno de
estudio ilustrativo y activo) Psters (para la representacin
esquematizada de temas tcnicos)
El software incluye programas para las siguientes
aplicaciones:
Programas didcticos digitales (temas de estudio preparados
didcticamente, aprovechando diversos medios digitalizados)
Software de simulacin Software de visualizacin Software para la
captacin de datos de medicin Software para diseo de proyectos y
construccin Software de programacin para controles lgicos
programables
Los medios de estudio y enseanza se ofrecen en varios idiomas.
Fueron concebidos para la utilizacin en
clase, aunque tambin son apropiados para el estudio
autodidacta.
Seminarios Los contenidos que se abordan mediante los equipos
didcticos se completan mediante una amplia oferta
de seminarios para la formacin y el perfeccionamiento
profesional.
Tiene alguna sugerencia o desea expresar una crtica en relacin
con el presente manual?
Enve un e-mail a: [email protected]
Los autores y Festo Didactic estn interesados en conocer su
opinin.
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VIII Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
Introduccin
El presente manual de trabajo forma parte del sistema para la
enseanza en materia de sistemas y tcnica
de automatizacin industrial de Festo Didactic GmbH & Co. KG.
El sistema constituye una slida base para la
formacin y el perfeccionamiento profesional de carcter prctico.
Los conjuntos didcticos TP 501 y TP 502
nicamente contienen sistemas de control hidrulicos.
El equipo didctico bsico TP 501 es apropiado para adquirir
conocimientos bsicos en materia de tcnicas
de control de sistemas hidrulicos. El estudiante adquiere
conocimientos fsicos bsicos relacionados con la
hidrulica as como sobre el funcionamiento y la utilizacin de
componentes hidrulicos. Con los
componentes pueden configurarse sistemas de control hidrulicos
sencillos. El nivel avanzado TP 502 es
apropiado para profundizar conocimientos en materia de tcnicas
de control de sistemas hidrulicos. Con
los componentes pueden configurarse sistemas de control
hidrulicos ms avanzados.
El presente manual permite adquirir conocimientos de fsica
relacionados con la hidrulica as como sobre
los esquemas de distribucin hidrulicos ms importantes. Los
ejercicios abordan los siguientes temas:
Obtencin de lneas caractersticas de los componentes. Comparacin
de la utilizacin de diversos componentes. Montaje de sistemas en
funcin de diversos esquemas de distribucin bsicos. Aplicacin de las
ecuaciones bsicas de hidrulica.
Para el montaje de los sistemas de control deben cumplirse las
siguientes condiciones tcnicas:
Un puesto de trabajo Learnline o Learntop-S con un panel de
prcticas perfilado de Festo Didactic. El panel perfilado tiene 14
ranuras en T paralelas a una distancia de 50 milmetros.
Un unidad hidrulica (tensin de funcionamiento de 230 V, 50 Hz,
con presin de funcionamiento de 6 MPa (60 bar) y caudal de 2
l/min).
Una unidad de alimentacin elctrica con anticortocircuitaje
(entrada: 230 V, 50 Hz; salida: 24 V, mx. 5 A) para el sensor de
caudal.
Cables de seguridad de laboratorio
Para llevar a cabo los 17 ejercicios y solucionar las tareas
nicamente se necesitan los componentes del
conjunto didctico TP 501. La teora necesaria para el
entendimiento del presente manual consta en el
manual de estudio.
Hidrulica, nivel bsico
Adems, se ofrecen hojas de datos correspondientes a todos los
componentes (cilindros, vlvulas, etc.).
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Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 IX
Indicaciones de seguridad y utilizacin
Informaciones generales Los estudiantes nicamente podrn 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 podran mermar la seguridad no debern ocasionarse
durante las clases y debern eliminarse de inmediato.
Utilice equipos de proteccin individual adecuados, como p. ej.
zapatos de seguridad y guantes de proteccin.
Parte mecnica Manipule los componentes de la estacin nicamente
si est desconectada. Monte todos los componentes fijamente sobre la
placa perfilada. Los detectores de posiciones finales no debern
accionarse frontalmente. Peligro de accidente durante la
localizacin de fallos!
Para accionar los detectores de posiciones finales, utilice una
herramienta (por ejemplo, un
destornillador).
Efecte el montaje de todos los componentes de tal manera que
pueda acceder fcilmente a los interruptores y a los empalmes.
Respete las indicaciones sobre el posicionamiento de los
componentes. Efecte el montaje de los cilindros con su respectiva
proteccin. Sistema elctrico nicamente deber utilizarse baja tensin
(de mximo 24 V DC). Las conexiones elctricas nicamente debern
conectarse y desconectarse sin tensin. Utilizar nicamente cables
elctricos provistos de conectores de seguridad. Al desconectar los
cables, nicamente tire de los conectores de seguridad, nunca de los
cables. Sistema hidrulico Limite la presin del sistema a 6 MPa (60
bar).
La presin mxima admisible de todos los aparatos del conjunto
didctico es de 12 MPa (120 bar).
Peligro de accidente al conectar la bomba hidrulica! Los
cilindros pueden avanzar o retroceder de modo incontrolado.
El cilindro nicamente deber ponerse en movimiento si est montada
la tapa protectora. Todas las vlvulas, los aparatos y los tubos
flexibles tienen acoplamientos rpidos autoobturadores.
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X Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
Acoplamiento de tubos flexibles Nunca acoplar o desacoplar si la
bomba est en funcionamiento o si el sistema est bajo presin!
Las conexiones deben establecerse sin presin.
Colocar el acoplamiento tipo zcalo verticalmente sobre el
empalme
Evite ladear el acoplamiento en relacin con el empalme.
Montaje segn el esquema hidrulico Al efectuar el montaje, la
bomba hidrulica y
la fuente de alimentacin elctrica deben estar desconectadas.
Antes de la puesta en funcionamiento, verifique si todos los
tubos estn conectados y
si todos los empalmes estn fijamente montados.
Puesta en funcionamiento Ponga en funcionamiento los cilindros
nicamente si estn provistos de su tapa protectora.
Primero conecte la fuente de alimentacin elctrica y, a
continuacin, la bomba hidrulica.
Desmontaje de la parte hidrulica Antes de efectuar el
desmontaje, asegrese que el sistema no est bajo presin.
Primero desconecte la bomba hidrulica y, a continuacin, la
fuente de alimentacin elctrica.
Si se efecta el desmontaje de los acoplamientos bajo presin, se
mantiene la presin debido al funcionamiento de la vlvula
antirretorno. Esa presin puede reducirse mediante la unidad de
descarga.
Tcnicas de fijacin Las placas de montaje de los equipos estn
dotadas con las variantes de fijacin A, B o C:
Variante A: sistema de fijacin por enclavado Para componentes
ligeros, no sometidos a cargas (por ejemplo, vlvulas
distribuidoras, sensores). Los
componentes se montan grapndolos simplemente en las ranuras de
panel perfilado. Para desmontar
los componentes debe accionarse la leva azul.
Variante B: sistema de fijacin por giro Componentes medianamente
pesados sometidos a cargas bajas (por ejemplo, cilindros hidrulicos
o
neumticos). 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 fijacin por atornillamiento Para
componentes que soportan cargas altas o componentes que no se
retiran con frecuencia del panel
perfilado (por ejemplo, vlvula de cierre con unidad de filtro y
regulador). Estos componentes se fijan
mediante tornillos de cabeza cilndrica y tuercas en T.
Accesorios indispensables Para evaluar los resultados obtenidos
en los ejercicios llevados a cabo con el sensor de caudal se
necesita
un multmetro digital.
Con el multmetro digital se mide la intensidad de salida del
sensor de caudal.
Para medir los tiempos de avance y de retroceso del cilindro
hidrulico se necesita un cronmetro.
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Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 XI
Conjunto didctico: Hidrulica, nivel bsico (TP 500)
El equipo didctico TP 500 incluye una gran cantidad de material
didctico y, tambin, seminarios. El
presente equipo didctico incluye exclusivamente unidades de
control hidrulicas. Los componentes
individuales del equipo didctico TP 500 tambin pueden formar
parte del contenido de otros equipos
didcticos.
Componentes principales del TP 500 Mesa de trabajo fija con
panel perfilado de Festo Didactic Conjuntos de equipos didcticos y
componentes individuales (por ejemplo, cilindros, vlvulas,
aparatos
de medicin)
Instalaciones de laboratorio completas
Material didctico El material didctico del equipo didctico TP
500 incluye un manual de estudio y un manual de trabajo. El
manual de estudio explica la teora relacionada con la hidrulica.
El manual de trabajo incluye las hojas de
ejercicios, las soluciones y 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 didctico se entrega con hojas de datos
correspondientes a los componentes del hardware.
Material didctico
Manual de estudio Hidrulica, nivel bsico
Manual de trabajo Hidrulica, nivel bsico (TP 501)
Hidrulica, nivel bsico (TP 502)
Juego de transparencias Fundamentos de la hidrulica
Programa de simulacin FluidSIM Hidrulica
Programa de estudio
digitalizado
WBT (curso a travs de la red): Hidrulica
Cuadro general de los medios correspondientes al equipo didctico
TP 500
El equipo didctico TP 500 incluye el software correspondiente al
programa de estudio digital de hidrulica.
FluidSIM H facilita la preparacin de las clases. El programa
permite configurar sistemas de control
hidrulicos y realizar simulaciones. El programa de estudio
digitalizado permite adquirir conocimientos
bsicos sobre sistemas de control hidrulicos. Recurriendo a
ejemplos de aplicacin industrial real, el
estudiante adquiere conocimientos bsicos sobre la hidrulica y
sobre el funcionamiento de componentes
hidrulicos.
El material didctico se ofrece en varios idiomas. Los materiales
didcticos disponibles constan en los
catlogos y en Internet.
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XII Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
Conjunto didctico: Hidrulica, nivel bsico (TP 501)
Componentes El estudiante conocer la construccin y
funcionamiento de una bomba hidrulica. El estudiante conocer los
parmetros ms importantes relacionados con una bomba hidrulica. El
estudiante podr explicar cmo se produce la presin en sistemas de
control hidrulicos. El estudiante conocer la relacin existente
entre el caudal de la bomba y la presin de funcionamiento. El
estudiante conocer la construccin y la utilizacin de vlvulas
limitadoras de presin. El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de una vlvula limitadora de presin. El estudiante
conocer la construccin y el funcionamiento de un cilindro de simple
efecto. El estudiante conocer la construccin y el funcionamiento de
un cilindro de doble efecto. El estudiante conocer la construccin y
el funcionamiento de una vlvula de 2/2 vas. El estudiante conocer
la construccin y el funcionamiento de una vlvula de 3/2 vas. El
estudiante conocer la construccin y el funcionamiento de una vlvula
de 4/2 vas. El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de una vlvula de 4/3 vas. El estudiante conocer el
efecto que tienen las diversas variantes de posiciones centrales
de
vlvulas de 4/3 vas.
El estudiante conocer la construccin y el funcionamiento de una
vlvula de antirretorno. El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de una vlvula de estrangulacin y
antirretorno.
El estudiante conocer la construccin y el funcionamiento de una
vlvula de antirretorno desbloqueable.
El estudiante conocer la construccin y el funcionamiento de una
vlvula reguladora de caudal.
Esquemas de distribucin El estudiante podr poner en
funcionamiento de modo seguro sistemas de control hidrulicos. El
estudiante podr utilizar un cilindro de simple efecto. El
estudiante conocer la diferencia entre la estrangulacin de
alimentacin y la estrangulacin de
escape.
El estudiante podr comparar esquemas de distribucin con vlvulas
reguladoras de caudal en el tramo de alimentacin y en el de
escape.
El estudiante sabr cmo utilizar una vlvula reguladora de caudal
para ajustar la velocidad de los movimientos de un actuador.
El estudiante podr dar ejemplos de aplicaciones con vlvulas
reguladoras de caudal. El estudiante conocer la diferencia entre
una vlvula reguladora de caudal y una vlvula de
estrangulacin y antirretorno.
El estudiante conocer la construccin y el funcionamiento de un
circuito de derivacin. El estudiante conocer la influencia que las
superficies del mbolo tienen en las presiones, fuerzas,
velocidades y en los tiempos de los movimientos.
El estudiante podr utilizar correctamente vlvulas de
antirretorno desbloqueables. El estudiante sabr cmo aprisionar un
cilindro de doble efecto. El estudiante podr comparar esquemas de
distribucin con y sin contrafuerza. El estudiante conocer la
diferencia entre una solucin con aplicacin de contrafuerza, la
utilizacin de
una vlvula de estrangulacin y antirretorno y una vlvula
limitadora de presin.
El estudiante podr utilizar cilindros de doble efecto con cargas
cambiantes.
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Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 XIII
Mediciones y clculos El estudiante podr trazar e interpretar la
lnea caracterstica de una bomba hidrulica. El estudiante podr medir
el caudal en un sistema de control hidrulico. El estudiante podr
trazar e interpretar la lnea caracterstica de una vlvula limitadora
de presin. El estudiante podr trazar e interpretar la lnea
caracterstica de una vlvula reguladora de presin. El estudiante
podr determinar los tiempos de avance y retroceso de un cilindro de
simple efecto y
podr calcular las presiones y las fuerzas correspondientes.
El estudiante podr determinar los tiempos de avance y retroceso
de un cilindro de doble efecto y podr calcular las presiones y las
fuerzas correspondientes.
El estudiante podr calcular los tiempos de avance de mbolos. El
estudiante podr calcular el rendimiento de vlvulas de 4/3 vas
considerando diversas posiciones
centrales.
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XIV Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
Atribucin de los ejercicios en funcin de objetivos didcticos
Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Objetivo didctico
El estudiante conocer la construccin y
funcionamiento de una bomba hidrulica.
El estudiante conocer los parmetros ms
importantes de una bomba hidrulica.
El estudiante podr explicar cmo se produce
la presin en sistemas de control hidrulicos.
El estudiante conocer la construccin y la
utilizacin de vlvulas limitadoras de presin.
El estudiante podr poner en funcionamiento
de modo seguro sistemas de control
hidrulicos.
El estudiante podr trazar e interpretar la lnea
caracterstica de una bomba hidrulica.
El estudiante podr medir el caudal en un
sistema de control hidrulico.
El estudiante conocer la relacin entre caudal
de la bomba y presin de funcionamiento.
El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de una vlvula limitadora de
presin.
El estudiante podr trazar e interpretar la lnea
caracterstica de una vlvula limitadora de
presin.
El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de un cilindro de simple
efecto.
El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de una vlvula de 2/2 vas.
El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de una vlvula de antirretorno.
El estudiante podr utilizar un cilindro de
simple efecto.
El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de una vlvula de 3/2 vas.
El estudiante podr determinar los tiempos de
avance y retroceso de un cilindro de simple
efecto y podr determinar las presiones y las
fuerzas correspondientes.
El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de un cilindro de doble efecto.
El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de una vlvula de 4/2 vas.
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Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 XV
Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Objetivo didctico
El estudiante podr determinar los tiempos de
avance y retroceso de un cilindro de doble
efecto y podr calcular las presiones y las
fuerzas correspondientes.
El estudiante podr utilizar un cilindro de
doble efecto.
El estudiante podr calcular las fuerzas que
aplica un cilindro de doble efecto.
El estudiante podr calcular los tiempos de
avance de mbolos.
El estudiante explicar el funcionamiento de
aplicaciones con vlvulas reguladoras de
caudal.
El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de una vlvula de
estrangulacin y antirretorno.
El estudiante conocer la diferencia entre la
estrangulacin de alimentacin y la
estrangulacin de escape.
El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de una vlvula reguladora de
caudal.
El estudiante podr trazar e interpretar la lnea
caracterstica de una vlvula reguladora de
presin.
El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de una vlvula de 4/3 vas.
El estudiante conocer el significado de las
variantes posibles de posiciones centrales de
vlvulas.
El estudiante sabr cmo utilizar una vlvula
reguladora de caudal para ajustar la velocidad
de los movimientos de un actuador.
El estudiante podr comparar esquemas de
distribucin con vlvulas reguladoras de
caudal en el tramo de alimentacin y en el de
escape.
El estudiante conocer la diferencia entre una
vlvula reguladora de caudal y una vlvula de
estrangulacin y antirretorno.
El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de un circuito de derivacin.
El estudiante conocer la influencia que las
superficies del mbolo tienen en las presiones,
fuerzas, velocidades y en los tiempos de los
movimientos.
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XVI Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Objetivo didctico
El estudiante conocer la construccin y el
funcionamiento de una vlvula de antirretorno
desbloqueable.
El estudiante podr utilizar una vlvula de
antirretorno desbloqueable en un sistema de
control.
El estudiante podr calcular el rendimiento de
vlvulas de 4/3 vas considerando diversas
posiciones centrales.
El estudiante sabr cmo aprisionar un cilindro
de doble efecto.
El estudiante podr comparar esquemas de
distribucin con y sin contrafuerza.
El estudiante conocer la diferencia entre una
solucin con aplicacin de contrafuerza, la
utilizacin de una vlvula de estrangulacin y
antirretorno y una vlvula limitadora de
presin.
El estudiante podr utilizar cilindros de doble
efecto con cargas cambiantes.
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Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 XVII
Equipo didctico
El equipo didctico bsico de hidrulica (TP 501) es apropiado para
adquirir conocimientos bsicos en
materia de tcnicas de control de sistemas hidrulicos. El equipo
contiene todos los componentes
necesarios para alcanzar los objetivos didcticos definidos, y
puede ampliarse indistintamente mediante
componentes de otros equipos didcticos.
Conjunto didctico: Hidrulica, nivel bsico (TP 501), referencia
573035
Denominacin Referencia Cantidad
Vlvula reguladora de caudal de 2 vas 544338 1
Vlvula de 4/2 vas con palanca manual, con reposicin por muelle
544342 1
Vlvula manual de 4/3 vas con posicin central a descarga (AB >
T) y
enclavamiento
544344 1
Vlvula manual de 4/3 vas con centro cerrado y enclavamiento
544343 1
Vlvula de cierre 152844 1
Cilindro diferencial 16/10/200, con tapa protectora 572746 1
Vlvula de estrangulacin y antirretorno 152843 1
Vlvula limitadora de presin 544335 1
Manmetro 152841 3
Sensor de caudal 567191 1
Peso de 9 kg para cilindro diferencial 152972 1
Motor hidrulico 152858 1
Vlvula de antirretorno, 0,6 MPa (6 bar) de presin de apertura
548618 1
Vlvula de antirretorno, desbloqueable 544339 1
Conector en T 152847 1
Distribuidor cudruple, con manmetro 159395 2
-
XVIII Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
Smbolos de los componentes
Componente Smbolo grfico Componente Smbolo grfico
Vlvula reguladora de
caudal de 2 vas
Manmetro
Vlvula de 4/2 vas con
palanca manual, con
reposicin por muelle BA
TP
Sensor de caudal ISO 1219-1 EN 60617-7
0V (BU)
q
24V (RD)
0 10V(BK)
Vlvula manual de 4/3 vas
con posicin central a
descarga (AB > T) y
enclavamiento
BA
TP
Motor hidrulico
Vlvula manual de 4/3 vas
con centro cerrado y
enclavamiento
BA
TP
Vlvula de antirretorno,
0,6 MPa (6 bar) de presin
de apertura
Vlvula de cierre
Vlvula de antirretorno,
desbloqueable
Cilindro diferencial
16/10/200
Conector en T
Vlvula de estrangulacin y
antirretorno A B
Distribuidor cudruple, con
manmetro
Vlvula limitadora de
presin
P
T
Peso de 9 kg para cilindro
diferencial
m
-
Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 XIX
Atribucin de componentes y tareas
Equipo didctico TP 501
Indicaciones
Las ejercicios desde 1 hasta 8 son tareas que deben resolverse
tericamente, trabajando con las
hojas de datos o realizando clculos.
Prever el tiempo necesario para realizar el montaje.
En los ejercicios 5, 6, 11, 14 y 16 se utiliza el cilindro en
posicin vertical, atornillado a la columna
perfilada por su lado ancho. Adicionalmente se aplica carga en
el cilindro mediante un peso.
Tambin deber montarse la tapa protectora para el peso.
Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Componente
Vlvula reguladora de caudal de 2 vas 1 1 1 1
Vlvula de 4/2 vas 1 1 1 1 1 1 1
Vlvula de 4/3 vas, centro sin carga 1 1 1
Vlvula de 4/3 vas, centro cerrado 1 1
Vlvula de cierre 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Cilindro diferencial 16/10/200 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Vlvula de estrangulacin y antirretorno 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Vlvula limitadora de presin 1 1 1 1 1 1 1 1
Manmetro 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2
Sensor de caudal 1 1
Peso de 9 kg para cilindro diferencial 1 1 1 1 1
Motor hidrulico 1 1
Vlvula de antirretorno, 0,6 MPa (6 bar) de
presin de apertura 1 1
Vlvula de antirretorno, desbloqueable 1 1
Conector en T 1 1 1 1
Distribuidor cudruple, con manmetro 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2
2
-
XX Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
Accesorios indispensables
Ejercicio 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17
Componente
Tubo flexible de 600 mm. 3 2 4 2 2 2 2 5 5 5 6 5 7 5 7
Tubo flexible de 1.000 mm. 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 3 2
Tubo flexible de 1.500 mm. 2 2 2 2 2 2 2 2
Tapa para el peso de 9 kg 1 1 1 1 1
Multmetro digital 1 1
Unidad de alimentacin de corriente elctrica,
24 V DC 1 1
Bomba hidrulica 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
Informaciones para el instructor
Objetivos didcticos El objetivo didctico general del manual de
trabajo es el de ensear el funcionamiento bsico de sistemas
hidrulicos y, adems, el montaje real en la placa perfilada segn
los correspondientes esquemas de
distribucin. La interaccin directa entre la teora y la prctica
asegura un rpido y sostenible progreso de
los estudios. Los objetivos detallados constan en la lista
anterior correspondiente. Los objetivos didcticos
concretos e individuales estn relacionados con cada ejercicio
especfico.
Duracin aproximada El tiempo necesario para desarrollar los
ejercicios depende de los conocimientos previos de los alumnos.
Con aprendices/estudiantes del sector de metal-mecnica o
electricidad, la duracin es de
aproximadamente dos semanas. Con operarios con nivel de
capacitacin de oficiales o estudiantes de
mayor nivel, la duracin es de aproximadamente una semana.
Componentes del equipo didctico El manual de estudio, el manual
de trabajo, la coleccin de ejercicios y los componentes se
corresponden.
Para resolver los 17 ejercicios se necesitan los componentes del
equipo didctico TP 501.
Las tareas de todos los ejercicios pueden solucionarse montando
los componentes en una placa perfilada
de mnimo 700 mm de ancho.
Las normas En el presente manual de trabajo se aplican las
siguientes normas:
ISO 1219-1: Tcnica de fluidos, smbolos grficos y esquemas de
distribucin
ISO 1219-2: Tcnica de fluidos, smbolos grficos y esquemas de
distribucin
EN 60617-7: Smbolos grficos utilizados en esquemas de
distribucin
EN 81346-2: Sistemas industriales, equipos y productos
industriales;
principios aplicados para la estructuracin e identificacin de
referencias
-
Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 XXI
Identificacin de las soluciones propuestas. Los textos con las
soluciones y las informaciones complementarias en las
representaciones grficas
aparecen en color rojo.
Identificaciones utilizadas en la coleccin de ejercicios Las
partes que deben completarse en los textos aparecen marcadas con
lneas o con celdas sombreadas en
las tablas.
Las grficas que deben completarse estn identificadas mediante un
fondo matricial.
Sugerencias para las clases Aqu se ofrecen informaciones
adicionales sobre cada componente y sobre los sistemas de control.
Estas
informaciones no aparecen en la coleccin de ejercicios.
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 continuacin se establece una relacin
entre las especialidades tcnicas / profesiones y los temas
incluidos en el manual Fundamentos de hidrulica.
Profesin Tema
Electrnico especializado en
tcnicas de automatizacin
Analizar y adaptar sistemas de control
Efectuar el montaje de equipos y comprobar su seguridad
Mecnico industrial Instalacin y puesta en funcionamiento de
sistemas de control.
Mecatrnico Analizar flujos de energa y transmisin de datos en
mdulos elctricos, neumticos e hidrulicos
Crear sistemas parciales de mecatrnica
Estructura de los ejercicios
La estructura metdica es la misma para todos los 17 ejercicios.
Los ejercicios estn estructurados de la
siguiente manera:
Ttulo Objetivos didcticos Descripcin de la tarea a resolver
Esquema de situacin Tareas a resolver Medios auxiliares Hojas de
ejercicios
El manual del instructor contiene las soluciones de las 17
tareas incluidas en el manual de ejercicios.
-
XXII Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
Denominacin de los componentes
Los componentes incluidos en los esquemas de distribucin estn
denominados de acuerdo con la norma
ISO 1219-2. Todos los componentes incluidos en un circuito
llevan el mismo nmero principal de
identificacin. Dependiendo del componente especfico, se agregan
letras de identificacin. Si un circuito
incluye varios componentes iguales, stos estn numerados
correlativamente.
Cilindros: 1A1, 2A1, 2A2, ...
Vlvulas: 1V1, 1V2, 1V3, 2V1, 2V2, 3V1, ...
Seales de entrada: 1S1, 1S2, ...
Accesorios: 0Z1, 0Z2, 1Z1, ...
Contenido del CD-ROM
El manual de trabajo est incluido en el CD-ROM adjunto en forma
de archivo de formato pdf. El CD-ROM se
incluye en calidad de material didctico complementario.
Estructura del contenido del CD-ROM:
Instrucciones de utilizacin Imgenes Esquemas de distribucin
FluidSIM Presentaciones
Instrucciones de utilizacin Instrucciones para la utilizacin
apropiada de los componentes incluidos en el equipo didctico.
Estas
instrucciones son tiles al efectuar el montaje y poner en
funcionamiento los componentes respectivos.
Imgenes Mediante fotografas y representaciones grficas se
muestran aplicaciones industriales reales. Estas
imgenes pueden aprovecharse para entender mejor la tarea a
resolver en cada ejercicio. Adems, pueden
utilizarse para ampliar y completar la presentacin de
proyectos.
Esquemas de distribucin FluidSIM En esta carpeta se incluyen los
esquemas de distribucin FluidSIM correspondientes a todos los
ejercicios.
Presentaciones En esta carpeta se incluyen presentaciones
resumidas de los componentes incluidos en el equipo didctico.
Pueden utilizarse, por ejemplo, para incluirlas en las
presentaciones sobre proyectos.
-
Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 1
Contenido
Ejercicios y soluciones
Ejercicio 1: Equipamiento de un puesto de trabajo de hidrulica
___________________________________ 3
Ejercicio 2: Puesta en funcionamiento de una prensa hidrulica de
dos columnas ___________________ 13
Ejercicio 3: Medicin de la lnea caracterstica de la bomba
_____________________________________ 21
Ejercicio 4: Medicin de la lnea caracterstica de apertura de una
vlvula limitadora de presin _______ 33
Ejercicio 5: Descarga de una mquina de produccin de papel
__________________________________ 41
Ejercicio 6: Abrir un horno de templado
_____________________________________________________ 51
Ejercicio 7: Abrir y cerrar la compuerta de una caldera
_________________________________________ 59
Ejercicio 8: Clculo de un equipo de montaje
________________________________________________ 69
Ejercicio 9: Clasificacin de cajas de transporte
______________________________________________ 73
Ejercicio 10: Medicin de la lnea caracterstica de una vlvula
reguladora de caudal _________________ 83
Ejercicio 11: Ajuste de la velocidad del movimiento de una
plataforma elevadora ____________________ 93
Ejercicio 12: Optimizacin del funcionamiento de una mquina
estampadora ______________________ 103
Ejercicio 13: Equiparacin de la velocidad de avance y de
retroceso ______________________________ 115
Ejercicio 14: Bloquear movimientos involuntarios de retroceso
__________________________________ 123
Ejercicio 15: Correccin de la inclinacin de una cinta de
transporte ______________________________ 133
Ejercicio 16: Aplicacin de contrafuerza al cerrar una compuerta
________________________________ 139
Ejercicio 17: Carga y descarga de contenedores
______________________________________________ 145
-
Contenido
2 Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
-
Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 3
Ejercicio 1
Equipamiento de un puesto de trabajo de hidrulica
Objetivos didcticos Una vez realizado este ejercicio, habr
adquirido los conocimientos que se indican a continuacin y, por
lo
tanto, habr alcanzado las metas didcticas correspondientes:
El estudiante conoce la construccin y funcionamiento de una
bomba hidrulica. El estudiante conoce los parmetros ms importantes
relacionados con una bomba hidrulica. El estudiante puede
seleccionar una bomba hidrulica apropiada.
Descripcin de la tarea a resolver En el taller de estudios se
instalar un nuevo puesto de trabajo con equipos hidrulicos. El
equipo incluye
componentes del tamao NG 4. La presin mxima deber ser de 6 MPa
(60 bar). En el taller se dispone de
la toma necesaria de 230 V. Deber seleccionarse la bomba
hidrulica apropiada.
Esquema de situacin
Puesto de trabajo de hidrulica
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
4 Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
Tareas a resolver 1. Describa la construccin y el funcionamiento
de bombas hidrulicas. 2. Calcule el caudal de una bomba hidrulica.
3. Calcule el grado de eficiencia de una bomba hidrulica. 4.
Seleccione una bomba hidrulica apropiada.
Medios auxiliares Hojas de datos Manual de estudio:
Hidrulica
1. Construccin y funcionamiento de bombas hidrulicas
Informacin
Las bombas hidrulicas funcionan de acuerdo al principio de
aspiracin y expulsin.
Considerando el volumen de expulsin, es posible diferenciar
entre tres tipos bsicos de bombas
hidrulicas:
Bombas de funcionamiento constante el volumen de expulsin no
cambia
Bombas ajustables posibilidad de ajustar el volumen de
expulsin
Bombas regulables regulacin del volumen en funcin de la
presin,
el caudal y la potencia
Una bomba hidrulica genera un caudal volumtrico (pero no genera
presin). El caudal
volumtrico generado por la bomba (expresado en l/min) depende
del volumen expulsado por cada
giro y por las revoluciones de la bomba.
nicamente se produce una presin si se interpone una resistencia
al caudal (por ejemplo,
resistencia al flujo, resistencia de carga, vlvula limitadora de
presin). La presin se expresa en
unidades de MPa o bar.
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 5
a) Describa el funcionamiento de una bomba de engranajes.
3
2
1
Bomba de engranajes: dibujo en seccin; 1: Compresin del lquido,
2: Cmara de presin, 3: Cmara de aspiracin
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 est unida a un sistema de
accionamiento que se encarga del giro de
la otra rueda dentada.
Se produce un vaco en la cmara de aspiracin debido al aumento
del volumen ocasionado por
la salida de un diente del espacio que le corresponde.
El lquido sometido a presin llena las cmaras entre los dientes y
fluye a lo largo del cuerpo de la
bomba hacia la cmara de presin.
Al engranar los dientes de los rodillos, se expulsa el lquido
sometido a presin hacia el tubo de
salida.
Sugerencias para las clases
En el espacio entre los dientes, entre la cmara de aspiracin y
la cmara de expulsin, el lquido se
comprime. Este lquido fluye hacia la cmara de presin a travs de
una ranura. Este flujo es
necesario porque la compresin del aceite aprisionado provocara
picos de presin que
ocasionaran ruidos y la avera 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 sobreposicin de los dientes, de
la viscosidad del aceite y de las
revoluciones de la bomba.
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
6 Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
b) Denomine los smbolos y explique brevemente el funcionamiento
de los componentes.
P T
M
1
4
2 3
Sistema hidrulico: smbolos
1. Motor elctrico con un sentido de giro
Unidad de accionamiento de bombas hidrulicas
2. Bomba hidrulica
Bomba de caudal constante. El caudal depende de las revoluciones
del motor
y del volumen desplazado en cada giro.
3. Manmetro
Indica la presin con un determinado margen de tolerancia.
4. Vlvula limitadora de presin
Vlvula limitadora de presin regulable, sin conexin de fuga de
aceite.
La vlvula empieza a abrir el paso a partir de una determinada
presin que se ajust previamente.
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 7
c) En la fig. anterior, atribuya a cada componente de la bomba
hidrulica el nmero que corresponda.
10
8
9
1
2
3
4
6
5
11
7
Sistema hidrulico: esquema
N de componente:
Denominacin de componentes
6 Tornillo de escape
3 Cmara de aspiracin
2 Tubo de aspiracin
10 Alimentacin con filtro de aire
4 Chapa de estabilizacin del caudal
8 Filtro de entrada
9 Indicador de nivel; nivel mximo de llenado
7 Indicador de nivel; nivel mnimo de llenado
1 Motor y bomba
11 Retorno
5 Cmara de retorno
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
8 Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
2. Clculo del caudal de una bomba hidrulica
Informacin El volumen de expulsin V (tambin llamado volumen de
transporte o volumen de elevacin) es el parmetro que se utiliza
para definir el tamao de la bomba. Este parmetro define el volumen
del
lquido que transporta la bomba con cada giro (o,
respectivamente, con cada movimiento de
elevacin).
El volumen de lquido transportado por minuto se denomina caudal
volumtrico q (caudal bombeado o caudal de transporte). Este caudal
depende del volumen de expulsin V y de las revoluciones n de la
bomba: q n V=
Calcule el caudal volumtrico de una bomba hidrulica.
Valores conocidos Revoluciones n = 1.450 rpm Volumen de expulsin
V = 2,8 cm3 (por giro)
Incgnita Caudal volumtrico q en l/min
Clculo
3 3-1 3
cm dm1450 min 2,8 cm = 4060 = 4,06 = 4,06 l/minmin min
q n V= =
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 9
3. Clculo del grado de eficiencia de una bomba hidrulica
Informacin
Una bomba transforma la potencia mecnica en potencia hidrulica.
Esa transformacin implica
prdidas de potencia. Esa prdida se expresa a travs del grado de
eficiencia.
La potencia hidrulica til Phyd de una bomba hidrulica depende de
la presin de funcionamiento p y del caudal volumtrico efectivo
qeff. Frmula para calcular la potencia til:
hyd effP p q=
El grado de eficiencia volumtrica expresa la relacin entre el
caudal volumtrico efectivo y el
caudal volumtrico terico (calculado) de la bomba.
effvol
th
qq
=
th thq V n=
eff th volq V n=
Calcule el grado de eficiencia de una bomba hidrulica.
Valores conocidos
Revoluciones n = 1.450 rpm Volumen de expulsin V = 6,5 cm3 (por
giro)
Caudal volumtrico efectivo effl8,6
minq = con 100 bar
Incgnita Grado de eficiencia vol
Clculo
3 -1th
l6,5 cm 1450 min = 9,4min
q =
effvol
th
l8,6min = 0,92 = 92 %
l9,4min
qq
= =
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
10 Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
4. Seleccin de una bomba hidrulica
Informacin
A continuacin se ofrece datos tcnicos resumidos correspondientes
a tres bombas hidrulicas.
Seleccione la bomba que cumpla las siguientes condiciones:
Motor de accionamiento con tensin nominal de 230 V
Frecuencia: 50 Hz
Caudal con revoluciones nominales: 2,2 l/min
Peso sin aceite: mx. 20 kg
Informaciones generales HA-5L-230-50 HA-5L-110-60
HA-20L-400-50
Dimensiones
Largo
Ancho
Alto
580 mm
300 mm
180 mm
580 mm
300 mm
180 mm
580 mm
300 mm
180 mm
Peso
Bomba vaca
Bomba con aceite
19 kg
24 kg
19 kg
24 kg
19 kg
29 kg
Sistema elctrico HA-5L-230-50 HA-5L-110-60 HA-20L-400-50
Motor Corriente alterna monofsica Corriente alterna monofsica
Corriente alterna trifsica
Potencia nominal 650 W 550 W 550 W
Tensin nominal 230 V 110 V 400 V
Frecuencia 50 Hz 60 Hz 50 Hz
Revoluciones nominales 1.320 rpm 1.680 rpm 1.390 rpm
Clase de proteccin IP 20 IP 20 IP 20
Tiempo de utilizacin 50 % 50 % 100 %
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 11
Sistema hidrulico HA-5L-230-50 HA-5L-110-60 HA-20L-400-50
Medio Aceite mineral. Recomendado: 22 cSt (mm2/s)
Construccin de la bomba Bomba de corona dentada exterior
Caudal volumtrico 1,6 cm3 1,6 cm3 1,6 cm3
Caudal en funcin de las
revoluciones nominales
2,2 l/min 2,7 l/min 2,2 l/min
Presin de funcionamiento 0,5 -6 MPa (5-60 bar)
Ajuste Manual
Manmetro, margen de
indicacin
0 -10 MPa (0-100 bar)
Manmetro: clase de calidad 1,6
Volumen del depsito de aceite aprox. 5 l aprox. 5 l aprox. 10
l
Filtro de retorno, grado de
filtracin
90 m
Conexin Un acoplamiento por P y otro por T, un acoplamiento para
el tubo del depsito, una conexin para
el depsito calibrado de evacuacin.
Qu bomba hidrulica seleccion usted? Explique su eleccin.
La bomba hidrulica apropiada es la HA-5L-230-50. Esta bomba
cumple las siguientes condiciones:
Motor de accionamiento con tensin nominal de 230 V
Frecuencia: 50 Hz
Caudal con revoluciones nominales: 2,2 l/min
Peso sin aceite: mx. 20 kg
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
12 Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
-
Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 1
Contenido
Ejercicios y hojas de trabajo
Ejercicio 1: Equipamiento de un puesto de trabajo de hidrulica
___________________________________ 3
Ejercicio 2: Puesta en funcionamiento de una prensa hidrulica de
dos columnas ___________________ 13
Ejercicio 3: Medicin de la lnea caracterstica de la bomba
_____________________________________ 21
Ejercicio 4: Medicin de la lnea caracterstica de apertura de una
vlvula limitadora de presin _______ 33
Ejercicio 5: Descarga de una mquina de produccin de papel
__________________________________ 41
Ejercicio 6: Abrir un horno de templado
_____________________________________________________ 51
Ejercicio 7: Abrir y cerrar la compuerta de una caldera
_________________________________________ 59
Ejercicio 8: Clculo de un equipo de montaje
________________________________________________ 69
Ejercicio 9: Clasificacin de cajas de transporte
______________________________________________ 73
Ejercicio 10: Medicin de la lnea caracterstica de una vlvula
reguladora de caudal _________________ 83
Ejercicio 11: Ajuste de la velocidad del movimiento de una
plataforma elevadora ____________________ 93
Ejercicio 12: Optimizacin del funcionamiento de una mquina
estampadora ______________________ 103
Ejercicio 13: Equiparacin de la velocidad de avance y de
retroceso ______________________________ 115
Ejercicio 14: Bloquear movimientos involuntarios de retroceso
__________________________________ 123
Ejercicio 15: Correccin de la inclinacin de una cinta de
transporte ______________________________ 133
Ejercicio 16: Aplicacin de contrafuerza al cerrar una compuerta
________________________________ 139
Ejercicio 17: Carga y descarga de contenedores
______________________________________________ 145
-
Contenido
2 Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
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Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 3
Ejercicio 1
Equipamiento de un puesto de trabajo de hidrulica
Objetivos didcticos Una vez realizado este ejercicio, habr
adquirido los conocimientos que se indican a continuacin y, por
lo
tanto, habr alcanzado las metas didcticas correspondientes:
El estudiante conoce la construccin y funcionamiento de una
bomba hidrulica. El estudiante conoce los parmetros ms importantes
relacionados con una bomba hidrulica. El estudiante puede
seleccionar una bomba hidrulica apropiada.
Descripcin de la tarea a resolver En el taller de estudios se
instalar un nuevo puesto de trabajo con equipos hidrulicos. El
equipo incluye
componentes del tamao NG 4. La presin mxima deber ser de 6 MPa
(60 bar). En el taller se dispone de
la toma necesaria de 230 V. Deber seleccionarse la bomba
hidrulica apropiada.
Esquema de situacin
Puesto de trabajo de hidrulica
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
4 Nombre: __________________________________ Fecha: ____________
Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
Tareas a resolver 1. Describa la construccin y el funcionamiento
de bombas hidrulicas. 2. Calcule el caudal de una bomba hidrulica.
3. Calcule el grado de eficiencia de una bomba hidrulica. 4.
Seleccione una bomba hidrulica apropiada.
Medios auxiliares Hojas de datos Manual de estudio:
Hidrulica
1. Construccin y funcionamiento de bombas hidrulicas
Informacin
Las bombas hidrulicas funcionan de acuerdo al principio de
aspiracin y expulsin.
Considerando el volumen de expulsin, es posible diferenciar
entre tres tipos bsicos de bombas
hidrulicas:
Bombas de funcionamiento constante el volumen de expulsin no
cambia
Bombas ajustables posibilidad de ajustar el volumen de
expulsin
Bombas regulables regulacin del volumen en funcin de la
presin,
el caudal y la potencia
Una bomba hidrulica genera un caudal volumtrico (pero no genera
presin). El caudal
volumtrico generado por la bomba (expresado en l/min) depende
del volumen expulsado por cada
giro y por las revoluciones de la bomba.
nicamente se produce una presin si se interpone una resistencia
al caudal (por ejemplo,
resistencia al flujo, resistencia de carga, vlvula limitadora de
presin). La presin se expresa en
unidades de MPa o bar.
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 Nombre:
__________________________________ Fecha: ____________ 5
a) Describa el funcionamiento de una bomba de engranajes.
3
2
1
Bomba de engranajes: dibujo en seccin; 1: Compresin del lquido,
2: Cmara de presin, 3: Cmara de aspiracin
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
6 Nombre: __________________________________ Fecha: ____________
Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
b) Denomine los smbolos y explique brevemente el funcionamiento
de los componentes.
P T
M
1
4
2 3
Sistema hidrulico: smbolos
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145 Nombre:
__________________________________ Fecha: ____________ 7
c) En la fig. anterior, atribuya a cada componente de la bomba
hidrulica el nmero que corresponda.
10
8
9
1
2
3
4
6
5
11
7
Sistema hidrulico: esquema
N de componente:
Denominacin de componentes
Tornillo de escape
Cmara de aspiracin
Tubo de aspiracin
Alimentacin con filtro de aire
Chapa de estabilizacin del caudal
Filtro de entrada
Indicador de nivel; nivel mximo de llenado
Indicador de nivel; nivel mnimo de llenado
Motor y bomba
Retorno
Cmara de retorno
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
8 Nombre: __________________________________ Fecha: ____________
Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
2. Clculo del caudal de una bomba hidrulica
Informacin El volumen de expulsin V (tambin llamado volumen de
transporte o volumen de elevacin) es el parmetro que se utiliza
para definir el tamao de la bomba. Este parmetro define el volumen
del
lquido que transporta la bomba con cada giro (o,
respectivamente, con cada movimiento de
elevacin).
El volumen de lquido transportado por minuto se denomina caudal
volumtrico q (caudal bombeado o caudal de transporte). Este caudal
depende del volumen de expulsin V y de las revoluciones n de la
bomba: q n V=
Calcule el caudal volumtrico de una bomba hidrulica.
Valores conocidos Revoluciones n = 1.450 rpm Volumen de expulsin
V = 2,8 cm3 (por giro)
Incgnita Caudal volumtrico q en l/min
Clculo
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
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__________________________________ Fecha: ____________ 9
3. Clculo del grado de eficiencia de una bomba hidrulica
Informacin
Una bomba transforma la potencia mecnica en potencia hidrulica.
Esa transformacin implica
prdidas de potencia. Esa prdida se expresa a travs del grado de
eficiencia.
La potencia hidrulica til Phyd de una bomba hidrulica depende de
la presin de funcionamiento p y del caudal volumtrico efectivo
qeff. Frmula para calcular la potencia til:
hyd effP p q=
El grado de eficiencia volumtrica expresa la relacin entre el
caudal volumtrico efectivo y el
caudal volumtrico terico (calculado) de la bomba.
effvol
th
qq
=
th thq V n=
eff th volq V n=
Calcule el grado de eficiencia de una bomba hidrulica.
Valores conocidos
Revoluciones n = 1.450 rpm Volumen de expulsin V = 6,5 cm3 (por
giro)
Caudal volumtrico efectivo effl8,6
minq = con 100 bar
Incgnita Grado de eficiencia vol
Clculo
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
10 Nombre: __________________________________ Fecha:
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4. Seleccin de una bomba hidrulica
Informacin
A continuacin se ofrece datos tcnicos resumidos correspondientes
a tres bombas hidrulicas.
Seleccione la bomba que cumpla las siguientes condiciones:
Motor de accionamiento con tensin nominal de 230 V
Frecuencia: 50 Hz
Caudal con revoluciones nominales: 2,2 l/min
Peso sin aceite: mx. 20 kg
Informaciones generales HA-5L-230-50 HA-5L-110-60
HA-20L-400-50
Dimensiones
Largo
Ancho
Alto
580 mm
300 mm
180 mm
580 mm
300 mm
180 mm
580 mm
300 mm
180 mm
Peso
Bomba vaca
Bomba con aceite
19 kg
24 kg
19 kg
24 kg
19 kg
29 kg
Sistema elctrico HA-5L-230-50 HA-5L-110-60 HA-20L-400-50
Motor Corriente alterna monofsica Corriente alterna monofsica
Corriente alterna trifsica
Potencia nominal 650 W 550 W 550 W
Tensin nominal 230 V 110 V 400 V
Frecuencia 50 Hz 60 Hz 50 Hz
Revoluciones nominales 1.320 rpm 1.680 rpm 1.390 rpm
Clase de proteccin IP 20 IP 20 IP 20
Tiempo de utilizacin 50 % 50 % 100 %
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
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__________________________________ Fecha: ____________ 11
Sistema hidrulico HA-5L-230-50 HA-5L-110-60 HA-20L-400-50
Medio Aceite mineral. Recomendado: 22 cSt (mm2/s)
Construccin de la bomba Bomba de corona dentada exterior
Caudal volumtrico 1,6 cm3 1,6 cm3 1,6 cm3
Caudal en funcin de las
revoluciones nominales
2,2 l/min 2,7 l/min 2,2 l/min
Presin de funcionamiento 0,5 -6 MPa (5-60 bar)
Ajuste Manual
Manmetro, margen de
indicacin
0 -10 MPa (0-100 bar)
Manmetro: clase de calidad 1,6
Volumen del depsito de aceite aprox. 5 l aprox. 5 l aprox. 10
l
Filtro de retorno, grado de
filtracin
90 m
Conexin Un acoplamiento por P y otro por T, un acoplamiento para
el tubo del depsito, una conexin para
el depsito calibrado de evacuacin.
Qu bomba hidrulica seleccion usted? Explique su eleccin.
-
Ejercicio 1 Equipamiento de un puesto de trabajo de
hidrulica
12 Nombre: __________________________________ Fecha:
____________ Festo Didactic GmbH & Co. KG 551145
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