Cilindro de Simple Efecto y Diagrama de Estados
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Universidad Politecnica de Pachuca Practica No.1 “Cilindro de Simple Efecto y Diagrama de estados” Noe Lima García Automatización Industrial Ingeniería en Mecatrónica Ex–Hacienda de Santa Bárbara, Zempoala, Hidalgo [email protected] Abstract. This practice aims to observe the operation of a pneumatic cylinder single acting, as well as see the conditioning circuit, as the circuit is operated for two workshops that means acondiconar signs for the use of two pneumatic valves type 2 inputs and 3-way. Acondiconado same circuit is an exclusive OR type valve that functions as a interrupter decisions-making, so that pressing a switch valve and then signals that enter and leave the single acting cylinder with a displacement linearly. 1 Introducción La Mecatrónica es una ingeniería que utiliza un sin número de áreas del conocimiento para el desarrollo de productos o de sistemas, entre las primeras se pueden mencionar a la mecánica, la electrónica y la computación. Algunas de sus ramas secundarias son las matemáticas, la inteligencia artificial, la manufactura, la metodología, la robótica entre otras. Los productos derivados de la aplicación de la Mecatrónica son óptimos y comercialmente competitivos y la mayoría de las aplicaciones se refieren a la generación de modelos y prototipos de cualquier índole que a su vez son de manera didáctica. La automatización industrial es el uso de sistemas o elementos computarizados y electromecánicos para controlar maquinas o procesos industriales. En la actualidad frecuentemente se hace utilización de estos procesos Automatizados que involucra la utilización de la Neumática ya que es la tecnología que emplea el aire comprimido como un modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer mecanismos. El aire es un material elástico y, por lo tanto al aplicarle una fuerza se comprime, mantiene esta compresión y devuelve la energía acumulada cuando se le permite expandirse. [1] La neumática constituye una herramienta muy importante dentro del control automático en la industria. El aire comprimido es una de las herramientas y formas de energías más antiguas que conoce el ser humano y se implementan para reforzar sus recursos físicos. [2] 2 Desarrollo El objetivo de esta práctica consiste en accionar un cilindro de simple efecto, para ello se tomaron algunas consideraciones tales como la investigación sobre los dispositivos neumáticos de Tipo FESTO. Para ello esta práctica se llevó acabo en un simulador que lleva por nombre FluidSIM. Con ayuda de este simulador se es más fácil comprender el funcionamiento de un circuito neumático. Los componentes básicos para la realización de esta práctica son los siguientes: Figura 1. Cilindro Neumatico de Simple Efecto.Fente.Simulador FluidSIM. Un cilindro de simple efecto como se muestra en la Figura 1. Es un actuador que trasforman la energía potencial del aire comprimido en la energía mecánica lineal. Estos dispositivos están formados con un cilindro hueco que en el interior contiene un embolo que se desplaza el cual se encuentra en un eje conocido como el vástago del cilindro neumático.
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El objetivo de esta práctica consiste en accionar un cilindro de simple efecto, para ello se tomaron algunas consideraciones tales como la investigación sobre los dispositivos neumáticos de tipo FESTO. Para ello esta práctica se llevó acabo en un simulador que lleva por nombre FluidSIM. Con ayuda de este simulador se es más fácil comprender el funcionamiento de un circuito neumático.
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Universidad Politecnica de Pachuca
Practica No.1
“Cilindro de Simple Efecto y Diagrama de estados”
Noe Lima García
Automatización Industrial
Ingeniería en Mecatrónica
Ex–Hacienda de Santa Bárbara, Zempoala, Hidalgo
Abstract. This practice aims to observe the operation of a pneumatic cylinder single acting, as well as
see the conditioning circuit, as the circuit is operated for two workshops that means acondiconar signs
for the use of two pneumatic valves type 2 inputs and 3-way. Acondiconado same circuit is an
exclusive OR type valve that functions as a interrupter decisions-making, so that pressing a switch
valve and then signals that enter and leave the single acting cylinder with a displacement linearly.
1 Introducción
La Mecatrónica es una ingeniería que utiliza un sin
número de áreas del conocimiento para el desarrollo
de productos o de sistemas, entre las primeras se
pueden mencionar a la mecánica, la electrónica y la
computación. Algunas de sus ramas secundarias son
las matemáticas, la inteligencia artificial, la
manufactura, la metodología, la robótica entre otras.
Los productos derivados de la aplicación de la
Mecatrónica son óptimos y comercialmente
competitivos y la mayoría de las aplicaciones se
refieren a la generación de modelos y prototipos de
cualquier índole que a su vez son de manera
didáctica.
La automatización industrial es el uso de sistemas o
elementos computarizados y electromecánicos para
controlar maquinas o procesos industriales. En la
actualidad frecuentemente se hace utilización de estos
procesos Automatizados que involucra la utilización
de la Neumática ya que es la tecnología que emplea
el aire comprimido como un modo de transmisión de
la energía necesaria para mover y hacer mecanismos.
El aire es un material elástico y, por lo tanto al
aplicarle una fuerza se comprime, mantiene esta
compresión y devuelve la energía acumulada cuando
se le permite expandirse. [1]
La neumática constituye una herramienta muy
importante dentro del control automático en la
industria. El aire comprimido es una de las
herramientas y formas de energías más antiguas que
conoce el ser humano y se implementan para reforzar
sus recursos físicos. [2]
2 Desarrollo
El objetivo de esta práctica consiste en accionar un
cilindro de simple efecto, para ello se tomaron
algunas consideraciones tales como la investigación
sobre los dispositivos neumáticos de Tipo FESTO.
Para ello esta práctica se llevó acabo en un simulador
que lleva por nombre FluidSIM. Con ayuda de este
simulador se es más fácil comprender el
funcionamiento de un circuito neumático.
Los componentes básicos para la realización de esta
práctica son los siguientes:
Figura 1. Cilindro Neumatico de Simple
Efecto.Fente.Simulador FluidSIM.
Un cilindro de simple efecto como se muestra en la
Figura 1. Es un actuador que trasforman la energía
potencial del aire comprimido en la energía mecánica
lineal. Estos dispositivos están formados con un
cilindro hueco que en el interior contiene un embolo
que se desplaza el cual se encuentra en un eje
conocido como el vástago del cilindro neumático.
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Figura 2.Valvula neumatica de tipo 3/2 con bloqueo
y accionador manual de tipo boton y retorno por
muelle. .Fente.Simulador FluidSIM.
El funcionamiento de esta valvula consiste en lo
siguiente: Cuando tu presionas el boton de
accionamiento de esta valvula hace circular el caudal
de aire y asi mismo al dejar de presionar el boton
regresa a su estado inicial ya que contiene un retorno
por muelle.
Figura 3 Regulador de caudal
Unidireccional.Fente.Simulador FluidSIM.
Es un dispositivo mecanico tambien conocido como
valvula reguladora de presion o de bloqueo. Este
dispositivo fue utilizado para la realizacion de esta
practica.
En la Figura 4 se muestra el esquema del circuito
necumatico que se realizo en el Simulador FluidSIM
y asi mismo se realizo la construccion del mismo
circuito en un tablero de tipo FESTO como el que se
cuenta en la univercidad.
Figura 4. Diseño del Circuito Neumatico
Fente.Simulador FluidSIM.
En la Figura 4. Podemos obserbar el funcionamiento
del circuito. La valvula de cotrol de caudal que es de
tipo 3/2 antes mencionada en la Figura 2. Se
encuentra en su posicion inicial, en la entrada ( 1) de
la valvula se conecta la alimentacion del compresor.
Y la conexión numero (2) se conecta ala entrada del
regulador de caudal y la otra salida del regulador de
caudal se conecta en la entrada del cilindro neumatico
de simple efecto.
Figura 5. Smulacion del Circuito
Neumatico.Fente.Simulador FluidSIM.
Figura 6. Segunda Simulacion del Circuito
Neumatico y su Funcionamiento. Fente.Simulador
FluidSIM.
Cuando se inicializa la simulacion del circuto
podemos observar en la Figura 5. Podemos obserbar
que el sistema se encuentra en modo reposo ya que
no hay ninguga accion que se ejerza ala valvula. Pero
sin embargo la unidad de aire si esta conectada ala
valvula. Pero la misma valvula no hace accion
ninguna ya que se encuentra de manera cerrada.
Cuando se hace presionar la Valvula como se muestra
en la Figura 6. Podemos obserbar que la Valvula 1.0
a la hora de presionar el boton se acciona y hace que
circule el aire circule dentro de la valvula. Asi mismo
acciona nuestro cilindro neumatico y hace que su
recorrido sea de manera lineal. Al dejar de presionar
el boton el cilindro de simple efecto regresa a su
estado incical ya que la valvula contiene de manera
interna un retorno por muelle que hace que al dejar de
presionar el boton el circuito regresa a su manera
inicial.
Figura 7. Tercera Simulacion del Circuito
Neumatico y su Funcionamiento. Fente.Simulador
FluidSIM.
3 Resultados
Una vez realizada las simulaciones correctas, el
siguiente paso fue elaborar la práctica en el tablero de
tipo FESTO. Con la ayuda de las simulaciones se es
más fácil identificar los componentes que se
utilizaran en el armado de la misma. Como se
muestran en las Figuras Siguientes:
Figura 8. Construccion del Circuido Neumatico .
Fente.Simulador FluidSIM.
Figura 9. Diagrama de Estados del Circuito
Neumatico. Fente.Simulador FluidSIM.
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Figura 10. Circuito Neumatico Final y Diagrama de
Estados. Fente.Simulador FluidSIM.
Como lo muestra la Figura 9, los resultados
esperados son los correctos, ya que la contracción
del cilindro neumático no es instantánea es en
carrera regulada tal.
4 Conclusiones
Con la elaboración de esta práctica podemos
concluir que los sistemas neumáticos son muy
importantes dentro del campo de la mecatrónica y
la automatización industrial, esto se debe a que
tiene una gran cantidad de aplicaciones. Asi como
tener la capacidad de desarrollar sistemas autónomos
que pueden ser de buena utilidad dentó del área de la
mecatrónica.
5 Referencias
[1] https://es.wikipedia.org/wiki/Neum%C3%A1tica
[2] O. Javier, Automatización de Procesos
Industriales [en línea]: Madrid, 2005
6 Bibliografía
Noe Lima García nació en
Calpulalpan Tlaxcala el 9 de
noviembre del año 1995.
Estudio y se gradúo del
Centro de Bachilleratos
Tecnológicos y de Servicios
No.59, al terminar sus
estudios obtuvo el grado de
Técnico en Mecánica
Industrial y actualmente está estudiando la Ingeniería
en Mecatrónica en la Universidad Politecnica de
Pachuca en el estado de Hidalgo, alguna de sus
experiencias laborales han sido en la empresa de DSF
industrias en el área de Mantenimiento y Producción
de Manufactura. Otra de sus experiencial laborales ha
sido en BOMBARDIER CD. SAHAGUN.
