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Tema:
“CONTROL DE VELOCIDAD E INVERSIÓN DE MOTOR NEUMATICO”.
Facultad de Ingeniería.
Escuela de Eléctrica.
Asignatura “Control
Industrial”.
I. OBJETIVOS.
Adquirir la habilidad para diseñar circuitos neumáticos para control de velocidad e inversión de giro de motores
neumáticos.
Analizar las características de flujo de velocidad de un motor neumático.
Conocer el funcionamiento de la válvula de control de flujo.
Conocer la operación de la válvula de 4 vías, 3 posiciones.
Conocer la simbología utilizada en neumática.
ƒ Seguridad en la utilización de equipo neumático.
II. INTRODUCCIÓN.
GENERALIDADES:
Antes que se comience a desarrollar la presente guía se debe tener en consideración las siguientes precauciones:
1. El aire comprimido es altamente peligroso por tal motivo no vea directamente a los ductos de las válvulas o líneas
de aire al conectar los interruptores (o ductos de alimentación principal de aire) para dar alimentación al sistema.
2. Si sospecha de fuga utilice agua jabonosa.
3. Antes de conectar o desconectar líneas debe asegurarse que las válvulas o interruptores de las líneas de
alimentación deben estar cerrados.
El panel de control es el que se muestra a continuación aquí se muestran las entradas de flujo:
Un motor neumático es un dispositivo que convierte la energía presente en el flujo de un fluido en
potencia mecánica en el eje del motor. La potencia mecánica en el eje esta dado por la ecuación
P=Tw
Donde:
P: potencia en watts
T: torque en N-m
w : velocidad en rad/s
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La fuente de energía de un circuito neumático es un reservorio con aire a presión o un compresor. El flujo que circula por el
circuito neumático depende de la presión de la fuente de energía y de la posición que presentan los componentes en el
circuito (tuberías, accesorios, estrangulamientos, actuadores, etc.).
Haciendo una analogía con un circuito eléctrico, la presión es análogo al voltaje de la fuente, el flujo es análogo a la
corriente y la oposición al flujo es análoga a la resistencia eléctrica. Así, una válvula de control de flujo como la usada en
esta practica puede representarse en forma análoga mediante los elementos siguientes:
flujo medido
Figura 1. Válvulas de control
Para el control de dicho equipo se utilizará válvulas distribuidoras estas pueden ser: Válvulas de asiento o válvulas de
corredera
La distribución de las válvulas es representada por cuadrados, tantos como posiciones existan dibujados uno a continuación
de otro; los conductos interiores de las válvulas determinan los orificios de entrada o salida del aire. Dichos orificios se
llaman vías y se representan por pequeños trazos sobre las bases superiores e inferiores que indican la posición de reposo, la
salida de aire se representa por un triangulo equilátero.
Las vías se unen mediante líneas rectas que representan las conducciones interiores que se establecen y el sentido de
circulación de aire se define por flechas. Un pequeño trazo perpendicular a una vía indica que ésta se encuentra cerrada.
El órgano de accionamiento de la válvula suele indicase en la posición de trabajo y el órgano de recuperación (muelle) en la
de reposo.
Por ejemplo la figura 2, nos muestra una válvula de dos posiciones, es de dos cuadros, tres vías, accionamiento manual de
pulsador tipo hongo y retorno por muelle, la posición de reposo es la que manda el muelle, esta válvula esta normalmente
cerrada en dicha posición porque bloquea el paso del aire de la vía de entrada(cuadro de la derecha) y se comunica la vía 2
al escape (triangulo.)
Figura 2. Válvula 3/2
III. MATERIALES Y EQUIPO.
Motor neumático.
Válvula de control de flujo
Válvula de 4 vías, 3 posiciones.
Fuente de alimentación hidráulica.
Pistón hidráulico.
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IV. PROCEDIMIENTO.
Dentro de los diferentes circuitos que se pueden realizar se encuentran:
1.
Circuito fundamental para un motor.
2.
Manejo de un cilindro de doble acción con válvula de alivio.
3.
Control de pistón por medio de válvula 4/2.
Pág.3
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4.
5.
6.
Verifique el funcionamiento de los dispositivos con que consta su puesto de trabajo y anexe un reporte de ellos al
final de la practica.
Armar el sistema neumático de la Figura 3.
Haciendo uso de la válvula múltiple 1 y del regulador de presión, llene la tabla 1 para la posición (1) y (3) de la
válvula de control direccional de 4 vías, 3 posiciones.
A
B
V1
V2
V3
L1
Figura 3. Operación de motor bidireccional
Regulador
P1 psi
P2 psi
Flujo SCFM
Giro (X)
Horario
Antihorario
No. RPM
Tabla 1
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7.
Manteniendo el ultimo ajuste del regulador de presión, ahora ajuste la válvula de control de flujo para sentido de
giro antihorario al 75% de la máxima velocidad de la tabla 1 y la válvula de control de flujo para sentido de giro
horario al 50% de la máxima velocidad. Mida en cada caso la caída de presión a través de la válvula de control de
flujo y a través del motor.
Sentido antihorario:
Caída de presión en la válvula C.F. = _____________ PSI
Caída de presión a traces del motor = _____________ PSI
Flujo
= _____________ SCFM
Sentido horario:
Caída de presión en la válvula C.F. = _____________ PSI
Caída de presión a traces del motor = _____________ PSI
Flujo
= _____________ SCFM
8.
9.
Sustituya la válvula direccional de 3 posiciones por la de dos posiciones. Tenga mucho cuidado de desconectar el
suministro de potencia neumático antes de hacer esta modificación.
Opere el motor neumático en ambos sentidos mediante la válvula direccional.
V. DISCUSIÓN DE RESULTADOS.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Con los datos de la tabla 1 grafique:
“n” en función de flujo, horario y antihorario
“n” en función de ∆P = P2 - P1, horario y antihorario
flujo en función de ∆P.
Basándose en el análisis de los gráficos, explique el comportamiento de la velocidad y sentido de giro del motor en
función del flujo y la presión aplicada.
Explique como aplicaría la analogía de un circuito eléctrico para explicar los resultados obtenidos en el circuito
neumático en el paso 3 del procedimiento.
Explique las ventajas de utilizar una válvula direccional de 3 posiciones sobre la de 2 posiciones basándose en el
comportamiento del sistema neumático observado en los pasos 4 y 5 del procedimiento.
En la Fig. 4 se muestra una válvula de 5/3 explique su funcionamiento
Figura 4. Válvula 5/3
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VI. INVESTIGACIÓN COMPLEMENTARIA.
1.
2.
3.
Realice el equivalente de la figura 3 (esquema neumático) a su equivalente esquemático lógico y eléctrico.
Presente la solución neumática a un mando directo de un cilindro de simple efecto mediante pulsador, explique su
funcionamiento y utilización practica.
Explique el funcionamiento del diagrama neumático mostrado.
VII. BIBLIOGRAFÍA.
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