La nueva Automatización industrial

1. Introducción.

La hidráulica es la ciencia que forma parte la física y comprende la transmisión y regulación de fuerzas y movimientos por medio de los líquidos. Cuando se escuche la palabra hidráulica hay que remarcar el concepto de que es la transformación de la energía, ya sea de mecánica ó eléctrica en hidráulica para obtener un beneficio en términos de energía mecánica al finalizar el proceso.

Un sistema hidráulico contiene y confina un líquido de manera de que el mismo usa las leyes que gobiernan los líquidos para transmitir potencia y desarrollar trabajo. En general se utiliza un depósito que sirve como depósito y acondicionador del fluido.

Por otro lado, elementos del circuito como los filtros reguladores y conexiones magnéticas acondicionan el fluido al quitar impurezas extrañas que podrían obstruir los pasajes y dañar partes del sistema hidráulico.

En general, en los sistemas hidráulicos, la hidráulica es apropiada para grandes esfuerzos tanto en actuadores lineales como en motores de par elevado, y permite un control exacto de velocidad y parada. Su utilización se extiende a las industrias metalúrgicas, a las máquinas-herramientas, prensas, maquinaria de obras públicas, industria naval, aeronáutica, sistemas de transporte, etc.

1. Descripción de la experiencia.

Experiencia 1.

En esta experiencia se analizó los efectos que produce una carga añadida a un cilindro hidráulico, desde su funcionamiento hasta lo que ocurre una vez apagado el sistema (apagado del motor eléctrico).

Experiencia 2.

Según lo observado de la experiencia 3, en este caso se estudió el mismo principio de sistema de cilindro con peso, pero añadiendo además una válvula antirretorno. Se estudiaron los efectos que esta producía cuando el sistema operaba con el motor encendido y el motor apagado.

1. Objetivos alcanzados.

Los objetivos principales de esta experiencia son:

• Identificar los componentes del circuito hidráulico.
• Realizar un montaje en el banco hidráulico
• Analizar el efecto que ocurre en la presión del sistema, en consecuencia cuando se le añade un peso al cilindro.
• Estudiar el comportamiento de la válvula antirretorno.

1. Equipamiento utilizado.

4.1- Listado del equipo.

• Depósito de aceite: La función del depósito o tanque, es la de contener o almacenar el fluido de aceite en el sistema hidráulico. Además, permite la extracción de los gases y materiales extraños del líquido.

• Bomba unidireccional con cilindrada fija: Esta bomba se encarga de incrementar la presión del líquido añadiendo energía al sistema hidráulico, moviendo el fluido de una zona de menor presión o altitud a otra de mayor presión en una sola dirección.

• Manómetro: Es un instrumento que se utilizó para la medición de la presión en el fluido utilizando la diferencia de presión entre el fluido de aceite y la presión local.

• Válvula de seguridad: Cumple la función de evitar una explosión en el sistema dejando liberar el fluido cuando la presión interna supera el límite establecido.

• Válvula 4/2 de palanca con muelle de recuperación: Esta válvula permite el paso del fluido en ambas direcciones. En su estado de reposo, el fluido circulara de P hacia A, obstruyendo el paso de P hacia B, pero permite el paso de B hacia T.

En otra situación, accionando la palanca a la posición cruzada, las vías se intercambian dejando el paso de A hacia T y el paso de P hacia B. Finalmente la válvula volverá a su estado natural de reposo si dejamos de accionar la palanca ya que esta vuelve a su posición inicial por efecto de un muelle o resorte.

• Cilindro de doble efecto: El cilindro de doble efecto se emplea especialmente en los casos en que el émbolo tiene que realizar un trabajo en ambos sentidos. La presión del aceite actúa alternativamente en el cilindro, lo cual hace que los movimientos de trabajo actúen en ambas direcciones.

• Válvula antirretorno: Tienen por objetivo cerrar por completo el paso del aceite en circulación en un sentido y dejarlo libre en el contrario. Tiene la ventaja de un recorrido mínimo del obturador a la posición de apertura total.

Esta válvula se utilizó con la finalidad de mantener la presión en la tubería en servicio y poner en descarga la alimentación. El aceite se va dirigiendo desde el orificio de entrada hacia el de utilización que tiene el paso libre, mientras que en el sentido opuesto se encuentra bloqueado.

4.2 Esquema del circuito realizado.

Experiencia 1

[pic 1]

Componentes hidráulicos:

1. Estanque.
2. Motor eléctrico.
3. Bomba unidireccional de cilindrada fija con 1 eje.
4. Filtro.
5. Válvula de seguridad.
6. Manómetro.
7. Válvula 4/2 de palanca con muelle de recuperación.
8. Cilindro de doble efecto.
9. Cilindro de doble efecto con peso de carga.

Experiencia 2

[pic 2]

Componentes hidráulicos:

1. Estanque.
2. Motor Eléctrico.
3. Bomba unidireccional de cilindrada fija con 1 eje.
4. Filtro.
5. Válvula de Seguridad.
6. Manómetro.
7. Válvula 4/2 de palanca con muelle de recuperación.
8. Válvula Anti retorno.
9. Cilindro Hidráulico de doble efecto.

4.3 Simulación en Automation Studio

Circuito hidráulico numero 1

[pic 3]

El sistema está en funcionamiento y ninguna válvula esta accionada. El cilindro no opera.

[pic 4]

Se acciona la válvula 4/2 y el vástago sale del cilindro.

Circuito hidráulico numero 2

[pic 5]

El sistema está en funcionamiento y ninguna válvula esta accionada. El cilindro no opera.

[pic 6]

Se acciona la válvula 4/2 y el vástago sale del cilindro.

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