Circuitos Hidráulicos y Neumáticos

CIRCUITOS HIDRAULICOS Y NEUMATICOS

Programa sintético CIRCUITOS HIDRAULICOS Y NEUMATICOS

Datos básicos Semestre Horas de teoría Horas de

práctica Horas trabajo

adicional estudiante

Créditos

VII 1 4 1 6 Objetivos El alumno adquirirá la capacidad de distinguir, analizar, diseñar, construir y

trabajar con circuitos hidráulicos y neumáticos para modificar movimientos y transmisión de potencia utilizando las herramientas adquiridas en procesos industriales de manea automática o semiautomática.

Contribución al Perfil de Egreso

Planificación, diseño, control, optimización y control de sistemas mecánicos. Diseño supervisión y optimización de sistemas de producción. Registro y análisis de información para identificar y definir problemas. Competencias Genéricas

Razonamiento científico-tecnológico. Cognitiva y emprendedora. Comunicación en español e ingles.

Competencias a Desarrollar

Competencias Profesionales

Diseñar y/o seleccionar las operaciones necesarias, equipo y componentes hidráulicos y/o neumáticos requeridos en los procesos de transformación de materia prima a productos terminados o servicios. Diseñar, optimizar, operar y controlar los procesos de producción industrial, operación y mantenimiento.

Unidades Contenidos Unidad 1 Introducción Unidad 2 Fluidos hidráulicos Unidad 3 Fluido neumático Unidad 4 Actuadores hidráulicos y neumáticos Unidad 5 Válvulas hidráulicas y neumáticas Unidad 6 Bombas y compresores Unidad 7 Accesorios Unidad 8 Esquemas básicos hidráulicos Unidad 9 Esquemas básicos neumáticos Unidad 10 Diseño de un circuito hidráulico

Temario

Unidad 11 Diseño de circuitos neumáticos Métodos Se utilizará el aprendizaje basado en problemas y se

fomentará el aprendizaje colaborativo mediante análisis y solución de ejercicios, en donde el profesor será un facilitador, promoviendo el aprendizaje significativo.

Métodos y prácticas

Prácticas El proceso enseñanza-aprendizaje se reforzará mediante trabajos de investigación y tareas para cada uno de los temas. El profesor fomentará el uso de las TIC’s y de programas especializados para solución y simulación de problemas.

Programa sintético 1° Examen Departamental programado y

evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño ( 16 Sesiones ). Valor relativo 20%

2° Examen Departamental programado y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño ( 15 Sesiones ). Valor relativo 20%


Exámenes parciales


5° Proyecto de materia o integrador. Valor relativo 20%

Evidencias de desempeño

Portafolio de evidencias a través el cual se evalúan las competencias desarrolladas y que puede consistir de:

• Cuadernillo de ejercicios resueltos • Reportes de prácticas • Simulaciones • Documentación de prototipos • Reportes técnicos relacionados con la materia

(escrito, fotos y/o videos) • Otras que el profesor considere pertinentes.

Examen ordinario Promedio de los exámenes parciales programados,

prácticas y otras evidencias que muestren el aprendizaje del alumno basado en el desarrollo de competencias.

Examen Extraordinario

Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.

Examen a título de suficiencia


Examen de regularización


Otros métodos y procedimientos

Empleo de software matemático y foros educativos, en la resolución de proyectos enfocados a casos.

Mecanismos y procedimientos de evaluación

Otras actividades académicas requeridas

La participación en clases, trabajos extra-clase de investigación, tareas, asistencia a clases y trabajos en equipo.

Programa sintético Bibliografía básica de referencia

Textos básicos 1. MAJUMDAR S. R. Oil Hydraulic Systems, Editorial McGraw Hill, 2003. 2. ESPOSITO ANTHONY. Fluid Power with applications. Editorial

Prentice Hall, 2003 3. GUILLÉN SALVADOR ANTONIO Introducción a la Neumática Editorial

Alfaomega, 1999. 4. CARULLA MIGUEL / LLADONOSA VICENT Circuitos Básicos de

Neumática Editorial Alfaomega, 1995. 5. DEPPERT W. / STOLL K., Aplicaciones de la Neumática, Editorial

Marcombo, 1991. Textos complementarios 6. INTERNATIONAL STANDAR ISO-1219-1 Fluid Power system and

components, graphic symbols and circuit diagrams; Part 1, graphic symbols. First Edition.

7. INTERNATIONAL STANDAR ISO-1219-2 Fluid Power system and components, graphic symbols and circuit diagrams; Part 2, circuit diagrams First Edition

8. ANDREW PARR Hydraulics and Pneumatics, A Technical and Engineer’s guide. Editorial Elsevier Butterworth Heinemann, 1998

9. MILLAN TEJA SALVADOR Automatización Neumática y Electroneumática, Editorial Alfaomega, 1996.

10. ROCA RAVELL FELIP Oleohidráulica Básica Editorial Alfaomega, 1999.

11. ROLDÁN VITORIA JOSÉ Neumática, Hidráulica y Electricidad Aplicada, Editorial Thomson-Paraninfo, 10ª Edición, 2004.

12. Diseño y Mantenimiento de Sistemas Hidráulicos, Manual de estudio de FESTO.


Programa Analítico

CIRCUITOS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS

Semestre Horas de teoría por semana

Horas de práctica por

semana

Horas trabajo adicional

estudiante

Créditos

VII 1 4 1 6 Objetivos generales

El alumno adquirirá la capacidad de distinguir, analizar, diseñar, construir y trabajar con circuitos hidráulicos y neumáticos para modificar movimientos y transmisión de potencia utilizando las herramientas adquiridas en procesos industriales de manea automática o semiautomática. Unidades Objetivo específico 1 Introducción Recordar las principales leyes con las que se analizan los

circuitos hidráulicos y neumáticos, así como conocer la representación simbólica de los circuitos.

2 Fluidos hidráulicos Conocer las características de los fluidos hidráulicos, así como analizar los conductos a través de los cuales transporta el fluido, conocer elementos de sellado que ayudan a mantener hermético el sistema. Los métodos de filtrado y almacenamiento.

3 Fluido neumático Conocer las características del fluido neumático, así como analizar los conductos a través de los cuales se transporta, conocer elementos de sellado que ayudan a mantener hermético el sistema. Los métodos de filtrado y almacenamiento.

4 Actuadores hidráulicos y neumáticos

Conocer los diferentes tipos y características de los actuadores lineales y rotatorios.

5 Válvulas hidráulicas y neumáticas

Conocer el funcionamiento de las válvulas para elegirlas adecuadamente al diseñar un sistema hidráulico o neumático.

6 Bombas y compresores

Conocer las máquinas que convierten la potencia mecánica en potencia fluida. Analizar las principales características de las bombas hidráulicas, así como, de compresores, para elegir el más adecuado.

7 Accesorios Conocer los diferentes accesorios que mejoran la eficiencia del sistema y permiten un funcionamiento adecuado.

8 Esquemas básicos hidráulicos

Conocer, distinguir y analizar los circuitos hidráulicos más comunes.

9 Esquemas básicos neumáticos

Conocer, distinguir y analizar los circuitos neumáticos más comunes.

10 Diseño de un circuito hidráulico

Aplicar los conocimientos adquiridos para elaborar y diseñar un circuito hidráulico partiendo de las condiciones de proyecto. Seleccionar adecuadamente todos los componentes en base a información técnica de los fabricantes, terminando con los costos energéticos para la operación del sistema.

Objetivos específicos

11 Diseño de circuitos neumáticos

Aplicar los conocimientos adquiridos para elaborar y diseñar un circuito neumático partiendo de las condiciones de proyecto. Seleccionar adecuadamente todos los componentes en base a información técnica de los fabricantes, terminando con los costos energéticos para la operación óptima del sistema.

Contribución al Perfil de Egreso

Planificación, diseño, control, optimización y control de sistemas mecánicos. Diseño supervisión y optimización de sistemas de producción. Registro y análisis de información para identificar y definir problemas. Competencias Genéricas

Razonamiento científico-tecnológico. Cognitiva y emprendedora. Comunicación en español e ingles.

Competencias a Desarrollar

Competencias Profesionales

Diseñar y/o seleccionar las operaciones necesarias, equipo y componentes hidráulicos y/o neumáticos requeridos en los procesos de transformación de materia prima a productos terminados o servicios. Diseñar, optimizar, operar y controlar los procesos de producción industrial, operación y mantenimiento.

Contenidos y métodos por unidades y temas Unidad 1 Introducción 4 hs Tema 1.1 Leyes fundamentales Tema 1.2 Generación, distribución y utilización de la energía Tema 1.3 Esquema hidráulico y neumático básico Tema 1.4 Diferencias entre los circuitos hidráulicos y neumáticos Tema 1.5 Representación básica de automatismos Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro. Se recomienda el uso de software de descarga libre, tutoriales y participación en foros de discusión disponibles en Internet.

Métodos de enseñanza • Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y los alumnos.

• Sesiones de solución de problemas con ayuda de las TICs con la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso.

• Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de diseño y solución a problemas reales planteados.

• Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender.

Actividades de aprendizaje

• Formar equipos (heterogéneos) para discusión y análisis de conceptos previamente investigados.

• Identificar diferentes tipos de ecuaciones diferenciales. • Programar sesiones de resolución analítica de ecuaciones diferenciales

de primer orden. • Utilizar software para graficar y analizar cualitativamente soluciones de

ecuaciones diferenciales de primer orden. • Resolver banco de ejercicios propuestos.

Unidad 2 Fluidos hidráulicos 5 hs Tema 2.1 Funciones del fluido Tema 2.2 Aceites minerales Tema 2.3 Fluidos ignífugos Tema 2.4 Distribución del fluido

Tema 2.5 El depósito Tema 2.6 Sellos Tema 2.7 Filtros Lecturas y otros recursos

Libro de texto , y MATHCAD (Paquete de software)

Métodos de enseñanza Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro, y sesiones de solución de problemas. El maestro indicará a los alumnos los ejercicios que deberán resolver como práctica en forma de tarea.


Las actividades específicas de los estudiantes son; prácticas, lecturas, tareas, ejercicios en clases, investigación extra-clase en grupos.

Unidad 3 Fluido neumático 2 hs Tema 3.1 Distribución del aire comprimido Tema 3.2 El depósito Tema 3.3 Preparación del aire comprimido Lecturas y otros recursos

Se recomienda leer los temas de la bibliografía sugerida, y resolver problemas indicados por el maestro.




Unidad 4 Actuadores hidráulicos y neumáticos 4 hs Tema 4.1 Actuadores lineales. Tema 4.2 Actuadores rotatorios. Tema 4.3 Diferencias entre un actuador hidráulico y neumático. Lecturas y otros recursos





Unidad 5 Válvulas hidráulicas y neumáticas 9 hs Tema 5.1 Clasificación de las válvulas. Tema 5.2 Válvulas direccionales. Tema 5.3 Válvulas reguladoras de presión. Tema 5.4 Válvulas de control de flujo. Tema5.5 Válvula temporizadota. Tema5.6 Válvula de escape rápido. Tema 5.7 Válvulas lógicas. Tema 5.8 Servo válvulas Lecturas y otros recursos





Unidad 6 Bombas y compresores 6 hs Tema 6.1 Bombas de desplazamiento positivo. Tema 6.2 Bombas rotativas. Tema 6.3 Bombas reciprocantes. Tema 6.4Bombas de caudal variable. Tema 6.5Bombas compensadas por presión. Tema 6.6Compresores. Lecturas y otros recursos





Unidad 7 Accesorios 3 hs Tema 7.1 Acumuladores. Tema 7.2 Instrumentos de medición. Tema 7.3 Intensificadores de presión. Tema7.4Enfriadores. Tema 7.5Calentadores. Lecturas y otros recursos





Unidad 8 Esquemas básicos hidráulicos 6 hs Tema 8.1 Circuito regenerativo. Tema 8.2 Circuito de operación alta-baja presión. Tema 8.3Circuitos reciprocantes. Tema 8.4Circuito de secuencia. Tema 8.5Circuito de frenado para actuadores lineales y rotatorios. Tema 8.6Circuitos alimentadores. Tema 8.7Dos presiones máximas con venteo. Tema 8.8Venteo automático al final del ciclo. Tema 8.9Control de flujo y válvula de alivio para sobrecarga. Tema 8.10Circuito de seguridad del acumulador. Tema 8.11Acumulador como fuente auxiliar de energía. Tema 8.12 Acumulador como compensador de fugas y transitorios de presión.

Lecturas y otros recursos





Unidad 9 Esquemas básicos neumáticos 6 hs Tema 9.1 Ajuste de caudal de alimentación y escape. Tema 9.2 Ajuste de la presión de escape. Tema 9.3 Como detener el vástago del cilindro. Tema 9.4 Bloquear un cilindro en cualquier punto de su recorrido. Tema 9.5 Regulador unidireccional pilotado por el propio cilindro. Tema 9.6 Salida y entrada automática de un cilindro. Tema 9.7 Salida manual y entrada automática de un cilindro. Tema 9.8 Orden de paro predominante sobre orden de marcha. Tema 9.9 Un restablecimiento con retorno al origen. Tema 9.10 Ciclo con cambio de sentido. Tema 9.11 Ciclo en que a la mitad del recorrido retrocede. Tema 9.12 Cilindro actuado con temporizador. Tema 9.13 Salida instantánea y entrada temporizada. Tema 9.14 Circuito con escape rápido. Tema 9.15 Circuitos con funciones lógicas básicas. Lecturas y otros recursos





Unidad 10Diseño de un circuito hidráulico 8 hs Tema 10.1 Definición del problema. Tema 10.2 Croquis del sistema. Tema 10.3 Ciclo de trabajo. Tema 10.4 Selección del actuador. Tema 10.5 Selección del elemento direccional. Tema 10.6 Cálculo de los caudales. Tema 10.7 Elección de componentes en la línea de descarga. Tema 10.8 La selección de un fluido. Tema 10.9 Cálculo de fuerzas en el actuador. Tema 10.10 Cálculo de las presiones. Tema 10.11 Completar la tabla de trabajo. Tema 10.12 Elemento de regulación y control. Tema 10.13 Selección de la bomba. Tema 10.14 Selección del motor eléctrico. Tema 10.15 Dimensionado del tanque. Tema 10.16 Costos de energía eléctrica que produce el circuito hidráulico. Tema 10.17 Eficiencia del sistema hidráulico.

Lecturas y otros recursos





Unidad 11 Diseño de circuitos neumáticos 7 hs Tema 11.1 Problema. Tema 11.2 Croquis del sistema. Tema 11.3 Ciclo de trabajo. Tema 11.4 Selección del actuador. Tema 11.5 Cálculo de los caudales. Tema 11.6 Completar la tabla del ciclo de trabajo. Tema 11.7 Definir el elemento direccional. Tema 11.8 Elemento de regulación y control. Tema 11.9 Elección de un compresor. Tema 11.10 Dimensionado del tanque. Tema 11.11 Selección del motor eléctrico. Tema 11.12 Ciclo de trabajo del motor eléctrico. Tema 11.13 Costos de energía eléctrica que produce el circuito neumático. Tema 11.14 Eficiencia del sistema neumático. Lecturas y otros recursos





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Estrategias de enseñanza y aprendizaje

Se impartirá mediante sesiones expositivas por el maestro y de los alumnos, y sesiones de solución de problemas, con apoyo de las TIC. Se alentará a los alumnos a realizar exposiciones con ayuda de equipo multimedia para explicar diferentes métodos de solución a problemas reales planteados. Se expondrán por parte del maestro, con ayuda de equipo multimedia, la teoría que requiera una explicación amplia para su comprensión, y se buscará el aprendizaje significativo, colaborativo y constructivista, fomentando en los estudiantes el aprender a aprender. Los alumnos aprenderán a utilizar programas para graficar soluciones de ecuaciones diferenciales. Los trabajos de investigación, graficación, ejercicios resueltos en clase y tareas por parte de los alumnos tienen la finalidad de ampliar y profundizar los temas y tópicos del curso. Todas las estrategias de enseñanza y aprendizaje estarán enfocadas a lograr que el alumno desarrolle las competencias marcadas en su perfil de egreso.

Evaluación y acreditación

Elaboración y/o presentación de: Periodicidad Abarca Ponderación

Primer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño

4 semanas ( Programado )

El contenido de 16 sesiones de una hora

20%

Segundo examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño



20%

Tercer examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño



20%

Cuarto examen parcial departamental y evaluación del desarrollo de las competencias a través de las evidencias de desempeño



20%

Otra actividad 1 Durante todo el curso

Asistencia a clase

Requisito

Proyecto de materia o integrador Al finalizar el curso

Todo el contenido del curso

20%

TOTAL 100% Examen ordinario. Se evalúa como el promedio del total de evaluaciones parciales.

Al terminar el curso

El contenido del curso.

100%

Examen Extraordinario. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.


100%

Examen a título de suficiencia. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.


100%

Examen de regularización. Examen departamental en el que se evalúa todo el contenido del programa y las competencias que se desarrollan en el curso. Se hace necesaria la presentación del portafolio de evidencias como requisito para la presentación del examen.


100%

Bibliografía y recursos informáticos Textos básicos 1. MAJUMDAR S. R. Oil Hydraulic Systems, Editorial McGraw Hill, 2003. 2. ESPOSITO ANTHONY. Fluid Power with applications. Editorial Prentice Hall, 2003 3. GUILLÉN SALVADOR ANTONIO Introducción a la Neumática Editorial Alfaomega, 1999. 4. CARULLA MIGUEL / LLADONOSA VICENT Circuitos Básicos de Neumática Editorial Alfaomega,

1995. 5. DEPPERT W. / STOLL K., Aplicaciones de la Neumática, Editorial Marcombo, 1991. Textos complementarios 6. INTERNATIONAL STANDAR ISO-1219-1 Fluid Power system and components, graphic symbols and

circuit diagrams; Part 1, graphic symbols. First Edition.

7. INTERNATIONAL STANDAR ISO-1219-2 Fluid Power system and components, graphic symbols and circuit diagrams; Part 2, circuit diagrams First Edition

8. ANDREW PARR Hydraulics and Pneumatics, A Technical and Engineer’s guide. Editorial Elsevier Butterworth Heinemann, 1998


10. ROCA RAVELL FELIP Oleohidráulica Básica Editorial Alfaomega, 1999.

11. ROLDÁN VITORIA JOSÉ Neumática, Hidráulica y Electricidad Aplicada, Editorial Thomson-Paraninfo, 10ª Edición, 2004.

12. Diseño y Mantenimiento de Sistemas Hidráulicos, Manual de estudio de FESTO.


Sitios de Internet http://www.millerfluidpower.com/ http://www.lenzinc.com/ http://www.parker.com/http://www.johnson-pump.com/http://www.festo.com/http://www.hydraulic-supply.com/http://www.sauer-danfoss.com/http://www.cfe.gob.mx

http://www.millerfluidpower.com/

http://www.lenzinc.com/

http://www.parker.com/

http://www.johnson-pump.com/

http://www.festo.com/

http://www.hydraulic-supply.com/

http://www.sauer-danfoss.com/

http://www.cfe.gob.mx/

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