Neumatica

Unidad Didáctica:

Neumática Básica

1.- Descripción:

La neumática es una fuente de energía de fácil obtención y tratamiento para el control de máquinas y otros elementos sometidos a movimiento. La generación , almacenaje y utilización del aire comprimido resultan relativamente baratos y además ofrece un índice de peligrosidad bajo en relación a otras energías como la electricidad y los combustibles gaseosos o líquidos. Ofrece una alternativa altamente segura en lugares de riesgo de explosión por deflagración, donde otras energías suponen un riesgo importante por la producción de calor, chispas, etc.

Por estas ventajas las instalaciones de aire comprimido son ampliamente usadas en todo tipo de industrias, incluso en todo tipo de transporte, aéreo, terrestre y marítimo.

Conceptuales Procedimentales Actitudinales

•Conocer que es el aire comprimido, cómo se genera , utilidades,...

•Interpretar la simbología empleada en la representación de circuitos neumáticos.

•Conocer los diferentes tipos de cilindros: De simple efecto,de doble efecto.

•Conocer las diferentes clases de válvulas y los usos más adecuados para cada una de ellas.

•Identificar el esquema básico de un sistema de control neumático.

•Conocer el accionamiento automático de un cilindro con finales de carrera.

•Y, en general, conocer los diferentes elementos que forman parte de un circuito neumático básico que les posibilite la realización de un pequeño proyecto: Regiladores de caudal, válvulas final de carrera, selectores de circuitos o válvula "Ó", válvula "Y",electroválvula, etc...

•Dibujar con corrección objetos en perspectiva.

•Prever anticipadamente los materiales y herramientas que van a ser necesarios en la construcción del proyecto.

•Emplear adecuadamente la simbología en la representación de circuitos eléctricos y neumáticos.

•Utilizar correctamente los materiales y herramientas para construir dispositivos eléctricos y operadores mecánicos sencillos.

•Utilizar la terminología adecuada para la descripción de sistemas técnicos.

•Planificar y confeccionar la memoria.

•Utilizar la representación gráfica para interpretar el funcionamiento del objeto construido.

•Identificar y analizar el proceso de construcción de objetos tecnológicos.

•Cooperar en la superación de dificultades dentro del grupo de trabajo, colaborando con l@s dem@s de forma solidaria.

•Valorar el acabado y la originalidad en la construcción del objeto técnico.

•Mostrar interés por las aplicaciones sobre el modo de resolver dificultades técnicas surgidas en otros grupos.

•Asumir la responsabilidad en su grupo de trabajo.

•Reconocer la importancia de la organización en el grupo.

•Incorporar nuevos conocimientos y terminología al elaborar y presentar documentos técnicos.

•Valorar la limpieza en los documentos técnicos y en su mesa de trabajo.

•Interés por resolver problemas de modo autónomo.

•Confiar en su propia capacidad para la resolución de problemas.

•Realizar correctamente los trabajos encomendados en el aula.

•Valorar el cuidado y el buen aprovechamiento tanto de herramientas como de materiales.

•Valorar la importancia del ahorro y reciclaje de los materiales.

•Toma de conciencia de los peligros que conlleva el uso de herramientas y materiales.

•Valoración y satisfacción ante el trabajo bien hecho.

3.- Propuesta de trabajo:

L@s alumn@s deberán diseñar y construir un artilugio movido por aire comprimido, por ejemplo una puerta accionada neumáticamente, una remachadora, grapadora, brazo neumático, etc..

Condiciones:

Ell@s mism@s deberán construir los cilindros.

Durante toda la fase de diseño, construcción, etc... deberán l@s alumn@s tener al día la "Hoja del desarrollo del proyecto".

Al final de la fase de diseño y antes de empezar a construir, habrá que presentar documentos que acrediten que se han seguido las distintas fases previas a la construcción. No será necesario que tengan una presentación definitiva. Estos documentos se utilizarán para realizar el informe final.

L@s alumn@s deberán formar grupos de trabajo (+/- 4 alumn@s ) deberán trabajar junt@s y en colaboración.

Deberán describir el problema, buscar información en libros, revistas,...

Cada miembro del grupo deberá aportar una o varias soluciones que contemplen las condiciones del problema, dibujar individualmente bocetos de esas soluciones para describirlas. Después se realizará una puesta en común para elegir la mejor solución o una mezcla de varias

Deberán planificar la construcción, repartiendo el trabajo entre todos los miembros del grupo. Prever la utilización de las diferentes herramientas.

Construcción del prototipo realizando las variantes necesarias para que funcione mejor.

Se realizará la memoria final del proyecto.

4.-Materiales

Kit de construcción de cilindros, en su defecto pueden ser sustituidos por jeringuillas que más artesanalmente pueden demostrar si el aparato construido funciona.

Madera

Plastico.

Operadores neumáticos (Valvulas...Alecop, etc...)

Compresor electrico, o en su defecto manual.

Tubos para la conducción del aire comprimido.

Herramientas habituales en el aula de tecnología.

Material normal del aula taller: Tuercas, tornilos, etc...

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5.- Actividades Previas:

Dentro de este apartado l@s alumn@s deberán investigar, analizar, montar los diferentes circuitos, provar su funcionamiento y sacar sus conclusiones.

1. Estudio del compresor

Compresor: Aparato que sirve para comprimir un fluido, generalmente aire, a una presión dada. Existen dos categorías, las máquinas volumétricas (aumento de presión por reducción de volumen), y los turbocompresores (el aire arrastrado por una rueda móvil adquiere cierta velocidad, que se traduce en un aumento de presión en la rueda y en el difusor de salida).

El compresor de pistón o de émbolo es el más antiguo y extendido, se emplea exclusivamente para presiones elevadas.

En la primera carrera del émbolo, el aire es aspirado a una presión p1 y el volumen aspirado varía de 0 a V1.

Al retroceder el émbolo, este aire es comprimido pasando de la presión p1 a la presión p2, y su volumen varía de V1 a V2.

En la segunda parte o fase de la carrera el aire es expelido a presión p2.

Debido al trabajo de compresión, que desprende gran cantidad de calor, debe refrigerarse.

Para presiones muy elevadas, se procede en varias fases, realizándose en cada una un coeficiente de compresión del orden de 6 a 7.

El compresor a émbolos libres del sistema Pescara comprende un motor diesel de dos tiempos, con dos émbolos opuestos, cada uno de los cuales está unido rígidamente a un pistón compresor. Por una de sus caras, este último impele el aire comprimido útil. El volumen de aire comprimido que queda en el cilindro, al final de la carrera forma un colchón neumático y provoca el retroceso.Por su otra cara, el pistón compresor, durante la carrera motriz, aspira aire atmosférico que, en el retroceso, y merced al empuje del colchón neumático citado, impele hacia el motor; es el aire de barrido y el aire comburente del motor.

2.-FUNCIONAMIENTO DE UN CIRCUITO VÁLVULA – CILINDRO

Esquema: Explicación

Una válvula de tres orificios es un interruptor empleado para controlar el flujo de aire. El tipo que se ve en la figura tiene el componente denominado conjunto rotor, que se mueve dentro de la válvula cuando se pulsa o se suelta el botón. Su función es dirigir el flujo de aire por laválvula. Cuando se pulsa el botón, se deja pasar el aire comprimido del suministro de la tubería 1 a la tubería 2 (que está conectada al cilindro).

Un cilindro de accionamiento único usa aire comprimido para producir movimiento y fuerza. Tiene un pistón que puede deslizarse "hacia arriba" y "hacia abajo". Un muelle hace subir al pistón dentro del cilindro. Sin embargo, cuando la válvula se acciona, como se muestra en el dibujo, el aire comprimido entra en el cilindro y le obliga a bajar su émbolo. El aire del otro lado sale por el orificio de escape.

3.- VÁLVULA DE TRES VÍAS Y DOS POSICIONES (3/2)

Explicación Esquema

Mira la mitad inferior del símbolo, y no tengas en cuenta la mitad superior.

Observa que el símbolo muestra la vía 1 bloqueada, pero las vías 2 y 3 están conectadas, como en la válvula real.

Ahora no tengas en cuenta la mitad inferior del símbolo e imagina que cuando se pulsa el botón, la parte superior del símbolo se desliza por la mitad inferior, como se ve en el dibujo.

Esto indica que los orificios de la válvula real están conectados cuando se pulsa el botón.

La mitad inferior del símbolo

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