Simulación neumática by lamont13

I.ES. SUEL DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA. EJERCICIOS DE INFORMÁTICA:

NIVEL: ENSEÑANZA SECUNDARIA OBLIGATORIA

Profesor: Pedro Javier Labella Montes

I.E.S. SUEL. FUENGIROLA DEPARTAMENTO DE TECNOLOGÍA

EJERCICIOS DE INFORMÁTICA PARA ESO:

ÍNDICE MANEJO BÁSICO ...................................................................................................................................... 2 CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL I)............................................................................ 6 PRÁCTICA I: MANDO DE UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO MEDIANTE DOS VÁLVULAS 2/2 ............................................................................................... 6 PRÁCTICA II: MANDO DE UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO MEDIANTE UNA VÁLVULA 3/2 ................................................................................................. 7 PRÁCTICA III: MANDO DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO MEDIANTE DOS VÁLVULAS 3/2 ............................................................................................... 8 CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL II) .......................................................................... 9 PRÁCTICA IV: MANDO DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO CON VALVULA BIESTABLE ..................................................................................................... 9 PRÁCTICA V: MANDO DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO DESDE DOS LUGARES INDEPENDIENTES ....................................................................................... 10 PRÁCTICA VI: MANDO DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO DESDE DOS LUGARES SIMULTÁNEOS.......................................................................... 11 PRÁCTICA VII: REGULACIÓN DE LA VELOCIDAD DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO ......................................................................................................... 12 PRÁCTICA VIII: DETECCIÓN Y CONTROL DE LA POSICIÓN DE UN CILINDRO....... 13 CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL III) ...................................................................... 14 PRÁCTICA IX: DISPOSITIVO DE ESTAMPACIÓN........................................................... 14 PRÁCTICA X: DISTRIBUCIÓN DE CAJAS ........................................................................ 15 PRÁCTICA XI: CONTROL DE UNA CUCHARA DE FUNDICIÓN ................................... 16 PRÁCTICA XII: INSTALACIÓN DE CORTE...................................................................... 17 PRÁCTICA XIII: VACIADO DE ALMACEN ...................................................................... 18

Pedro Javier Labella Montes

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EJERCICIOS DE INFORMÁTICA PARA ESO:

MANEJO BÁSICO Pneusim es un programa de diseño y simulación de circuitos neumáticos. Al ejecutar el programa aparece la pantalla inicial, con un cuadro informativo. El cuadro informativo desaparece al hacer clic sobre cualquier punto de la pantalla o pulsando la tecla esc. La pantalla del programa consta de: • barra de menús, donde se encuentran todas las opciones y herramientas para trabajar con el programa. En el extremo derecho aparece el nombre del archivo abierto. • Reglas guía. Pantalla inicial de PneuSim

• Barras de desplazamiento.

• Ventana de información, en la parte inferior izquierda, donde se indica el porcentaje de ampliación del zoom y las coordenadas del puntero del ratón. • Área de trabajo. La mayor parte de la pantalla, donde montaremos los circuitos. Vamos a ver el funcionamiento básico del programa con el montaje de un circuito sencillo. Se trata de un cilindro de simple efecto de retorno por muelle, controlado por una válvula 2/2 NC accionada por pulsador y retorno por muelle. Al accionar el pulsador de la válvula, el aire comprimido debe llegar al cilindro haciendo que su vástago se desplace. Al dejar de presionar el pulsador el cilindro debe retornar a la posición inicial. El circuito es el siguiente:

En primer lugar vamos a colocar los elementos que forman el circuito, comenzando por el cilindro. Pulsamos biblioteca en la barra de menús. Pedro Javier Labella Montes

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Elegimos Receptores

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Cilindro de acción simple (entrada en resorte).

Ahora aparece un cuadro con las característica del cilindro, de momento no modificamos nada y pulsamos aceptar. El cilindro elegido, en color rojo, se mueve al desplazar el cursor como si estuviese pegado a él. Lo colocamos donde nos interese y hacemos clic para fijarlo. Todavía sigue de color rojo (sigue seleccionado), pero ya no se mueve con el cursor. Si pulsamos sobre cualquier punto del área de trabajo, el elemento deja de estar seleccionado y aparece de color blanco. Para mover un elemento tendremos que seleccionarlo, pulsando sobre él (se vuelve rojo) y volver a pulsar para poder moverlo. Ahora el cursor se transforma en una mano, al moverla arrastramos el elemento seleccionado. Mientras lo estamos moviendo el elemento se transforma en un rectángulo vacío, que vuelve a su forma original al dejar de moverlo durante, aproximadamente, un segundo. Cuando tengamos el elemento en el sitio donde nos interese, hacemos clic y lo fijamos. Practica esto con el cilindro que acabas de colocar. Continuamos con el circuito: vamos a buscar la válvula 2/2 NC. Pulsamos Biblioteca Distribuidores Distribuidor 2/2 NF. Pedro Javier Labella Montes

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Al seleccionarla nos aparece una ventana donde se nos pide el tipo de accionamiento (orden izquierda). Elegimos Botón de contacto.

Una vez elegido el pulsador aparece otra ventana para elegir el tipo de retorno de la válvula a su posición inicial (orden derecha). Elegimos Resorte. A continuación colocamos la válvula donde nos interese en el área de trabajo. Nos interesa que quede por debajo del cilindro, aproximadamente con la salida bajo la entrada de aire del cilindro. Ahora unimos la válvula con el cilindro mediante tuberías. Seleccionamos Biblioteca Conductos Línea de presión. Al mover el cursor comprobamos que se ha transformado en una “X”. La desplazamos hasta la vía de salida de la válvula hasta que recupere la forma de flecha, en ese momento podemos hacer clic. Ya tenemos conectada la tubería a la válvula, ahora tendremos que conectar, de la misma manera, la tubería a la vía de entrada de aire del cilindro. Para terminar el trazado de tubería pulsamos el botón derecho del ratón. Pedro Javier Labella Montes

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La precisión en la conexión de los diferentes elementos mediante los conductos es muy importante, si las conexiones no están bien hechas, al realizar la simulación, el circuito no funcionará. Por último necesitamos una fuente de aire comprimido para hacer funcionar el circuito. Seleccionamos Biblioteca Conductos Alimentación neumática. Aparece el símbolo de la alimentación neumática, en rojo, y pegado al cursor. Lo llevamos hasta la vía de entrada de aire de la válvula (la vía de abajo) asegurándonos de que coinciden exactamente y lo fijamos haciendo clic. El circuito está terminado y, más o menos, debe tener un aspecto parecido a este:

Y por fin la hora de la verdad, ¿funcionará? Seleccionamos Simulación Arranque. Aparece una mano con un dedo extendido listo para accionar el pulsador de la válvula. Lo llevamos hasta él y pulsamos. En una fracción de segundo ocurren varias cosas y, si todo ha salido bien, el vástago del cilindro se habrá desplazado... pero, al soltar el pulsador, el vástago no vuelve a su posición inicial, en el interior del cilindro... algo está mal ¿qué está ocurriendo? ¿por qué no retorna el vástago? Para detener la simulación selecciona Simulación Parada. Si quieres observar la simulación más lentamente puedes usar Simulación Cámara lenta, o también Simulación Paso a paso. Existe la posibilidad de comprobar si las conexiones están bien hechas, con Simulación Verificar las conexiones, si alguna conexión no está bien realizada aparecerá una “X” azul en el punto defectuoso. Pedro Javier Labella Montes

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CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL I) PRÁCTICA I: MANDO DE UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO MEDIANTE DOS VÁLVULAS 2/2 Elementos: Cilindro de simple efecto con vástago recogido. Punto de presión. Escape.

2 válvulas 2/2 n/c, accionadas por pulsador y retroceso por resorte. Empalme. Líneas de presión.

Explicación del circuito paso a paso: En posición de reposo. Los orificios de las válvulas están bloqueados y el aire no penetra en el interior del cilindro.

Al presionar el pulsador de la válvula A… Sin accionar la válvula B, el aire penetra en el cilindro y empuja el émbolo hacia la derecha.

Al liberar la válvula A…. El émbolo sigue en la misma posición.

Al presionar la válvula B… El aire del cilindro puede salir al exterior y el muelle de retorno empuja al émbolo hacia la izquierda.

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CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL I) PRÁCTICA II: MANDO DE UN CILINDRO DE SIMPLE EFECTO MEDIANTE UNA VÁLVULA 3/2 Elementos: Cilindro de simple efecto con vástago recogido. Punto de presión. Escape.

Válvula 3/2 n/c, accionadas por pulsador y retroceso por resorte. Líneas de presión.

Explicación del circuito paso a paso: En posición de reposo.

Al presionar el pulsador de la válvula…

Al liberar la válvula ….

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CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL I) PRÁCTICA III: MANDO DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO MEDIANTE DOS VÁLVULAS 3/2 Elementos: Cilindro de doble efecto. 2 punto de presión. 2 escape.

2 válvulas 3/2 n/c, accionadas por pulsador y retroceso por resorte. Líneas de presión.

Explicación del circuito paso a paso: En posición de reposo.

Al presionar el pulsador de la válvula A…

Al liberar la válvula A….

Al presionar la válvula B…

Y al liberar la válvula B volvemos al principio.

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CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL II) PRÁCTICA IV: MANDO DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO CON VALVULA BIESTABLE Objetivos Comprender las diferencias constructivas y funcionales entre la válvula monoestable y la biestable pilotadas por aire. Comprender el funcionamiento de la válvula biestable como elemento de memoria

Descripción

Diagrama de fases

Un cilindro de doble efecto se moverá mediante el efecto de una válvula 5/2 biestable de potencia pilotada por aire. Con el accionamiento de dos válvulas 3/2 accionadas por pulsador, se darán las señales correspondientes para activar la válvula biestable en los dos sentidos, para poder mover el cilindro. El cilindro saldrá al apretar el primer pulsador M1 y volverá a la posición inicial al apretar el segundo pulsador M2. Sin apretar ningún pulsador, el cilindro se mantendrá en la última posición.

Secuencia de realización 1. 2. 3. 4. 5.

Realizar el esquema con la simbología normalizada. Conectar los elementos neumáticos en el simulador y comprobar el funcionamiento. Estudiar el diagrama de fases. Detallar la relación de material necesario Resolver un circuito de funcionamiento igual con un cilindro de simple efecto.

Esquema/Montaje

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Materiales

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CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL II) PRÁCTICA V: MANDO DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO DESDE DOS LUGARES INDEPENDIENTES Objetivos Comprender el funcionamiento de la válvula selectora o función lógica " OR ", como elemento de conexión de señales en paralelo.

Descripción

Diagrama de fases

Un cilindro de doble efecto saldrá cuando se apriete cualquiera de los dos pulsadores (M1 y M2), o los dos al mismo tiempo. Al dejar de apretarlos el cilindro volverá a la posición inicial. El cilindro se moverá por el efecto de una válvula 5/2 monoestable de potencia.

Secuencia de realización 1. 2. 3. 4. 5.

Realizar el esquema con la simbología normalizada. Conectar los elementos neumáticos en el simulador y comprobar el funcionamiento. Estudiar el diagrama de fases. Detallar la relación de material necesario Conectar los dos pulsadores neumáticos directamente en paralelo sin la función lógica OR. Observar si el funcionamiento del circuito es el mismo.

Esquema/Montaje

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CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL II) PRÁCTICA VI: MANDO DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO DESDE DOS LUGARES SIMULTÁNEOS Objetivos Comprender el funcionamiento de la válvula de simultáneidad o función lógica " AND ", como elemento de conexión de señales en serie.

Descripción

Diagrama de fases

Un cilindro de doble efecto saldrá cuando se aprieten simultáneamente (al mismo tiempo) dos pulsadores M1 y M2. Al dejar de apretarlos el cilindro volverá a la posición inicial. Si sólo se aprieta un solo pulsador, el cilindro no saldrá. El cilindro se moverá por el efecto de una válvula 5/2 monoestable de potencia.

Secuencia de realización 1. 2. 3. 4. 5.

Realizar el esquema con la simbología normalizada Conectar los elementos neumáticos en el simulador y comprobar el funcionamiento. Estudiar el diagrama de fases Detallar la relación de material necesario Conectar los dos pulsadores neumáticos directamente en serie sin la función lógica AND. Observar si el funcionamiento del circuito es el mismo.

Esquema/Montaje

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CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL II) PRÁCTICA VII: REGULACIÓN DE LA VELOCIDAD DE UN CILINDRO DE DOBLE EFECTO Objetivos Comprender el funcionamiento de la válvula de estrangulamiento con antirretorno y su sentido de conexionado para poder regular uniformemente la velocidad de un cilindro.

Descripción

Diagrama de fases

Se tiene que poder regular la velocidad de salida de un cilindro de doble efecto. El accionamiento del cilindro se realizará mediante una válvula de potencia biestable que se activará a través de cuatro pulsadores neumáticos. Dos pulsadores M1 y M2 harán salir el cilindro al apretarlos simultáneamente y los otros dos M3 y M4 lo harán entrar, al apretar cualquiera de ellos.

Secuencia de realización 1. 2. 3. 4.

Realizar el esquema con la simbología normalizada Conectar los elementos neumáticos en el simulador y comprobar el funcionamiento Estudiar el diagrama de fases Realizar otro circuito en el que se puedan regular las velocidades de salida y de entrada de un cilindro de doble efecto. 5. Detallar la relación de material necesario 6. Razonar si a un cilindro de simple efecto se le puede regular la velocidad de salida.

Esquema/Montaje

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CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL II) PRÁCTICA VIII: DETECCIÓN Y CONTROL DE LA POSICIÓN DE UN CILINDRO Objetivos Comprender el funcionamiento de las válvulas 3/2 activadas mecánicamente como final de carrera, con rodillo. Saber utilizar los finales de carrera como detectores de posición de cilindros y de otros elementos.

Descripción

Diagrama de fases

Se trata de razonar un circuito en el que las órdenes de avance y retroceso de un cilindro dependan de la posición donde se encuentre, de forma que si tiene que salir, se tiene que asegurar (detectar que el cilindro está necesariamente dentro y si tiene que entrar esté fuera). En este caso trataremos de un circuito para mover un cilindro de doble efecto, utilizando una válvula de potencia biestable 5/2 y su activación en un sentido se hará con un pulsador neumático MS, para salir el cilindro y otro pulsador ME para entrar.

Secuencia de realización 1. 2. 3. 4. 5.

Realizar el esquema con la simbología normalizada Conectar los elementos neumáticos en el simulador y comprobar el funcionamiento Estudiar el diagrama de fases Detallar la relación de material necesario Realizar otro circuito equivalente, pero en el que la válvula de potencia que hace mover el cilindro sea monoestable (circuito del ejercicio anterior).

Esquema/Montaje

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CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL III) PRÁCTICA IX: DISPOSITIVO DE ESTAMPACIÓN Objetivos Comprender el funcionamiento de un cilindro de simple efecto, así como el efecto que produce la válvula sobre el cilindro.

Descripción

DIBUJO CONSTRUCTIVO

Piezas de plancha metálica se tienen que doblar en forma de U utilizando un dispositivo con un cilindro de simple efecto El vástago ha de salir al accionar una válvula situada lejos del dispositivo y volver a la posición inicial al dejar el mando de la válvula

Diagrama de fases

Secuencia de realización 1. Realizar el esquema con la simbología normalizada con mando de forma directa (e indirecta mediante pulsador en una hoja anexa). 2. Conectar los elementos neumáticos en el simulador y comprobar el funcionamiento 3. Detallar la relación de material necesario 4. Dibujar el diagrama de fases

Esquema/Montaje

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CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL III) PRÁCTICA X: DISTRIBUCIÓN DE CAJAS Objetivos Utilización de una válvula biestable en el proceso de repartición.

Descripción El tramo de rodillos se tiene que dirigir mediante un cilindro de doble efecto a las posiciones (a) ó (b) según las necesidades de almacenamiento. Las cajas pasarán al almacén de carga (A) ó (B) según estén situados los rodillos. El mando del cilindro se hará a través de pulsadores. Al accionar un pulsador el tramo de rodillos girará en la posición (b) y permanecerá en ésta aunque dejemos de apretarlo. El tramo girará a la posición (a) al apretar el otro pulsador y también quedará fijo en esta posición aunque se deje de pulsar.

Diagrama de fases

DIBUJO CONSTRUCTIVO

Secuencia de realización 1. Realizar el esquema con la simbología normalizada 2. Conectar los elementos neumáticos en el simulador y comprobar el funcionamiento 3. Detallar la relación de material necesario 4. Dibujar el diagrama de fases

Esquema/Montaje

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CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL III) PRÁCTICA XI: CONTROL DE UNA CUCHARA DE FUNDICIÓN Objetivos Comprobar el funcionamiento de los reguladores de caudal

Descripción

DIBUJO CONSTRUCTIVO

Una cuchara de fundición se tiene que poder controlar en la bajada (a) y en la subida (b) mediante dos pulsadores neumáticos, uno para subir y otro para bajar. La velocidad de las carreras de bajada y de subida ha de ser muy lenta y ajustable por separado

Diagrama de fases

Esquema/Montaje

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CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL III) PRÁCTICA XII: INSTALACIÓN DE CORTE Objetivos Comprobar el funcionamiento de una válvula AND como seguridad dentro de un circuito.

Descripción

DIBUJO CONSTRUCTIVO

En una instalación de corte (cizalla) se tienen que cortar piezas de papel. Al accionar dos pulsadores simultáneamente y en presencia del pliego de papel sobre la plataforma de corte de la máquina, la barra porta-cuchilla ha de avanzar y cortar el pliego. Después de liberar cualquiera de los dos pulsadores, la cizalla volverá a la posición inicial. El pliego de papel será detectado, en este caso, por un final de carrera neumático, instalado en la plataforma. La barra porta-cuchilla habrá de bajar a la máxima velocidad posible

Diagrama de fases

Esquema/Montaje

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CIRCUITOS NEUMÁTICOS BÁSICOS (NIVEL III) PRÁCTICA XIII: VACIADO DE ALMACEN Objetivos Comprobar el funcionamiento dentro del circuito de una válvula OR

Descripción

DIBUJO CONSTRUCTIVO

En un alimentador de gravedad (almacén) se tienen que retirar las piezas (A) que están almacenadas y desplazarlas a un dispositivo de montaje. El mando para accionar el cilindro de doble efecto, que ha de efectuar la expulsión de las piezas, consiste en dos pulsadores El avance se realizará al apretar cualquiera de los dos pulsadores y el retroceso será automático al llegar la pieza a la posición deseada y de máxima extensión del cilindro. Hasta que el cilindro no llegue a la posición inicial, es decir, que esté dentro, no se puede iniciar un nuevo ciclo de avance.

Diagrama de fases

Esquema/Montaje

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