MANUAL DEL USUARIO
BANCO DIDACTICO DE TRANSMISION DE POTENCIA MECANICA
Índice de Contenidos
Generalidades 1. DESCRIPCIÓN DEL BANCO
PAG. 1
2. COMPOSICIÓN DEL BANCO.
PAG. 2
3. CONFIGURACIÓN DEL BANCO
PAG. 1
4. PRUEBAS EXPERIMENTALES
PAG. 10
4.1 MEDIDA DE LA VELOCIDAD
PAG. 8
4.2 MEDIDA DIRECTA DEL TORQUE
PAG. 8
4.3 MEDIDA DE VOLTAJE
PAG. 8
4.4 MEDIDA DE CORRIENTE
PAG. 8
5. MANTENIMIENTO DEL BANCO
PAG.8
GENERALIDADES. Este manual operativo cubre toda la información sobre las condiciones generales para el buen uso del banco y las advertencias de seguridad de instrumental mecánico y electrónico. Por favor lea la información cuidadosamente y siga casa uno de los paso para el desarrollo de una practica. Este banco permite el estudio de las variables mecánicas y eléctricas que se presentan en una maquina que transmite potencia mecánica, por medio del equipamiento modular de fácil manejo e interacción directa con la maquina. Su configuración permite a los usuarios desarrollar prácticas de laboratorio obteniendo datos experimentales. Todos los componentes mecánicos deben mantenerse lubricados ya que están sujetos a oxidación. Las partes eléctricas deben estar libres de aceite o agua y protegidas para evitar corto circuito. Advertencia Evitar la descarga eléctrica o el perjuicio personal, lea el "Información de seguridad" y las "Reglas para una operación segura" cuidadosamente antes de usar BANCO DIDACTICO DE TRANSMISION DE POTENCIA MECANICA.
1. DESCRIPCIÓN DEL BANCO El banco didáctico de transmisión de potencia mecánica esta constituido por tres etapas: Banco mecánico, Tarjeta de adquisición de datos (ADQ), Interfaz grafica de usuario (GUI) tal como lo muestra la figura 1. A continuación se describe cada etapa:
BANCO MECANICO
TARJETA DE ADQUISICION DE DATOS ADQ
INTERFAZ GRAFICA GUI
Figura 1 Diagrama de bloques del banco didáctico.
1.1 BANCO MECANICO Esta constituido por un motor eléctrico que es el encargado de dar movimiento a la maquina, sobre el rotor del motor se encuentra acoplada una polea que transmite potencia hacia una segunda polea que hace girar el primer eje del banco, sobre este primer eje se encuentra montado un engranaje con 45 dientes que acopla directamente sobre un engranaje mas pequeño de 25 dientes transmitiendo de esta forma movimiento al segundo eje del banco , sobre el segundo eje se encuentra ubicado un piñón de 55 mm de diámetro que transmite potencia a través de una cadena engranada directamente con un piñón de 150 mm de diámetro, tal como se muestra en la figura 2. Insertar grafico
1.1.1
Instrumentación del banco
Sensor de velocidad: El banco posee cuatro sensores de velocidad uno por cada eje de la maquina permitiendo muestrear la velocidad en cada instante de tiempo. Sensor de torque: el banco tiene un sensor que permite tomar el torque de cada uno de los ejes en el instante que el usuario lo requiera.
1.2 TARJETA DE ADQUSICION DE DATOS (ADQ) Formada por componentes electrónicos, encargados de recibir, adecuar y transmitir señales provenientes de los sensores que se encuentran en el banco hacia la PC. La figura xx ilustra el diagrama de bloque de la tarjeta de adquisición de datos.
Figura 3. Diagrama de bloques de la ADQ
Las variables a medir (velocidad, torque, voltaje y corriente) llegan provenientes del banco el cual cuenta con instrumentos que permiten convertir las variables en señales eléctricas que son adecuadas e interpretadas por la tarjeta de adquisición. Un vez llegan las señales a la tarjeta esta se encarga de digitalizar cada señal convirtiéndolas en códigos binarios que son interpretados por el microcontrolador. Este recoge los datos los organiza y envía hacia el computador, comunicándose por el protocolo USB.
1.3 INTERFAZ GRAFICA DE USUARIO (GUI) Para este banco prototipo se desarrollo una interfaz grafica de usuario que permite la interacción y visualización de las variables en tiempo real sobre la pantalla de un computador.
Figura 4. Interfaz grafica
2. COMPOSICION DEL BANCO El banco de trasmisión de potencia está compuesto de las siguientes partes esenciales. Ver figura sss Articulo Descripción Cantidad Instrumental mecánico 1 Motor eléctrico monofásico 110v, ¼ Hp. 1 2 Polea de 50 mm de diámetro 1 3 Polea de 85 mm de diámetro. 1 4 Ejes de 25 mm de diámetro. 3 5 Engranaje de 90 mm de diámetro con 46 dientes. 1 6 . Engranaje de 25 mm de diámetro con 25 dientes. 1 7 Engranaje de 55 mm de diámetro con 14 dientes para 1 cadena 8 Engranaje de 150 mm de diámetro con 38 dientes para 1 cadena. 9 chumaceras P 205. 6 10 Cadena. 1 10 Correa A-19 1
instrumental eléctrico 11 Tarjeta de adquisición de datos 12 Tarjeta de adecuación de señal 13 Cable USB 14 Cable de poder 15 DC instalación interfaz
1 1 1 1 1
8 9
4 7 6
5 3
11
1
10
2
Figura 5. Banco prototipo
Figura 6. Tarjeta de adecuaci贸n de se帽al
Figura 7. Tarjeta de ADQ
3. CONFIGURACION DEL BANCO
3.1 Puesta en marcha del banco. Para poner en marcha el banco siga las siguientes instrucciones. 1. Conecte el cable de poder (1) en ĂŠl toma corriente (2), ver figura xxx
1
Figura 8. Cable de poder
2
Figura 9. Toma corriente
2. Oprima el interruptor que se encuentra sobre el motor (3) ver figura xxx, el cambio de estado del interruptor permite el accionamiento del motor.
3
Figura 10. Motor elĂŠctrico e interruptor
3. Deje girar la maquina un lapso de tiempo muy corto, esto permite la lubricaciรณn del sistema. 4. Una vez haya verificado el funcionamiento del banco, oprima el interruptor y apague el motor. 3.2 Conexiรณn de la tarjera de adquisiciรณn de datos. Para adquirir los valores de las variables del banco siga los siguientes pasos. 1. Conecte los accesorios (1) y (2) de la figura xx. El conector DB 9 hembra (1) se encuentra instalado en el banco, el conector DB 9 macho (2) esta instalado en la tarjeta de ADQ.
1
2
Figura 11. Conectores DB 9, Hembra-Macho
2. Conecte el cable USB de la tarjeta ADQ al pc. Ver figura 12.
Figura 12. Conexiรณn USB a l PC.
3.3 Configuraciรณn de la interfaz GUI Para adquirir los valores de las variables del banco siga los siguientes pasos.
1.
Vaya a la barra barra de herramientas del PC y siga la siguiente ruta INICIO /todos los programas/Interfaz. Haga doble click en Interfaz. Ver figura 13.
Figura 13. Ruta de acceso interfaz GUI
2. Vaya al men煤 herramientas de la interfaz y siga la siguiente ruta. Herramientas/configurar puerto escoger el puerto en el que se encuentra conectado el cable USB, haga click en aceptar..
Figura 14. Configuraci贸n del puerto Una vez haya terminado la interfaz esta lista para adquirir y visualizar la variable seleccionada. 3. Para salir del aplicativo en el men煤 archivo haga clic en la opci贸n salir.
Figura 15. Salir de la interfaz
4. PRUEBAS EXPERIMENTALES. 4.1 Medida de la velocidad
Para medir velocidad siga cada uno de los pasos descritos en la sección 3 Una vez los complete continúe la prueba con las siguientes instrucciones. Cuando tenga abierta la interfaz como se muestra en la figura rrr. Vaya al menú adquirir y seleccioné la variable velocidad escoja uno de los cuatro ejes de la maquina. El aplicativo le mostrara la grafica en tiempo real de la velocidad en en eje seleccionado, junto con la magnitud de dicha variable. Tal como lo ilustra la figura hhh
Una vez terminada la prueba, desde el menú adquirir pude cambiar de eje o de variable. 4.2 Medida directa del torque Para medir el torque siga cada uno de los pasos descritos en la sección 3 Una vez los complete continúe la prueba con las siguientes instrucciones. Cuando tenga abierta la interfaz como se muestra en la figura rrr. Vaya al menú adquirir y seleccioné la variable Torque. escoja uno de los cuatro ejes de la maquina, tome el sensor de torque y coloque lo sobre el eje a medir haga presión al sensor y El aplicativo le mostrara la grafica en tiempo real el torque desarrollado sobre el eje seleccionado, junto con la magnitud de dicha variable. Tal como lo ilustra la figura hh Una vez terminada la prueba, desde el menú adquirir pude cambiar de eje o de variable.
4.3 Medida de voltaje Para medir velocidad siga cada uno de los pasos descritos en la sección 3 Una vez los complete continúe la prueba con las siguientes instrucciones. Cuando tenga abierta la interfaz como se muestra en la figura rrr. Vaya al menú adquirir y seleccioné la variable voltaje, relice la conexión de las sondas en los terminales bbb como lo indica la figura mmm, inmediatamente ell aplicativo le mostrara la grafica en tiempo real el voltaje del motor eléctrico.
Una vez terminada la prueba, desde el menú adquirir pude cambiar de eje o de variable.
4.4 medida de corriente Para medir la corriente consumida por la maquina siga cada uno de los pasos descritos en la sección 3 Una vez los complete continúe la prueba con las siguientes instrucciones. Un vez haya abierto la interfaz GUI como se muestra en la figura rrr. Vaya al menú adquirir y seleccioné la variable corriente, realice la conexión de las sondas como lo ilustra la figura pp , el aplicativo le mostrara la grafica en tiempo real de la grafica de la corriente , junto con la magnitud de dicha variable. Tal como lo ilustra la figura iii
Una vez terminada la prueba, desde el menú adquirir pude cambiar de eje o de variable.
5.
Mantenimiento
En esta sección se contiene toda la información sobre el mantenimiento básico del instrumento. Servicio General • Periódicamente limpie y lubrique con (acpm) los ejes y engranajes para evitar la corrosión. No use productos abrasivos o disolventes, para limpiar el banco o piezas eléctricas. • Antes de volver a utilizar el banco, debe de asegurarse de que todos los componentes estén en óptimas condiciones. • Apague el motor cuando no este en uso. • No use o almacene la tarjeta de ADQ en lugares con humedad, sustancias inflamables y con fuertes campos magnéticos.