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PRACTICAS DE FLUISIM NEUMATICA

la neumatica

La neumática es una fuente de energía de fácil obtención y tratamiento para el control de máquinas y otros elementos sometidos a movimiento.

La generación , almacenaje y utilización del aire comprimido resultan relativamente baratos y además ofrece un índice de peligrosidad bajo en relación a otras energías como la electricidad y los combustibles gaseosos o líquidos. Ofrece una alternativa altamente segura en lugares de riesgo de explosión por deflagración, donde otras energías suponen un riesgo importante por la producción de calor, chispas, etc.Por estas ventajas las instalaciones de aire comprimido son ampliamente usadas en todo tipo de industrias, incluso en todo tipo de transporte, aéreo, terrestre y marítimo.

La didáctica de este campo normalmente está reservada a cursos superiores y de claro índole técnico, sin embargo, la cotidianeidad con la que se presenta en la vida del alumn@ ( puertas, transportes, martillos neumáticos, etc...) hace que se proponga esta unidad didáctica sobre neumática básica. En ella se trabajan conceptos tecnológicos perfectamente asimilables por el alumn@ de Enseñanza Secundaria Obligatoria pues el grado de su dificultad de comprensión es similar al de los conocimientos del campo de la electricidad.

2.- Objetivos didácticos:Se pretende fundamentalmente que:Aborden individualmente y en grupos la solución a un problema tecnológico, diseñando y analizando las distintas soluciones de forma creativa y evaluando su idoneidad desde distintos puntos de vista.Afianzamiento en las operaciones básicas del taller de tecnología: Trazar, cortar, clavar, pegar, soldar,...Introducción a las fases del proyecto tecnológico y observación de la importancia de la aportación de cada integrante del grupo para un proyecto más complejo.Sensibilizar al alumn@ sobre la importancia de la precisión en mediciones y su aplicación en la construcción del proyecto.Sensibilizar al alumn@ ante la escasez de materias primas y reconocer las posibilidades de uso de materiales reciclados en la construcción del proyecto.Planificar el proyecto tecnológico anticipando los recursos materiales y humanos necesarios.Buscar un equilibrio entre los factores estéticos y funcionales.Valorar la importancia que tiene el respeto a la diversidad de ideas en un proceso de trabajo en equipo como medio de enriquecimiento mutuo y del proceso en sí.Conocer las propiedades y cualidades físicas y/o estéticas de los materiales.Adquirir y respetar las normas de seguridad e higiene.Adquirir y utilizar el vocabulario adecuado./.../ConceptualesProcedimentalesActitudinales· Conocer que es el aire comprimido, cómo se genera , utilidades,...· Interpretar la simbología empleada en la representación de circuitos neumáticos.· Conocer los diferentes tipos de cilindros: De simple efecto,de doble efecto.· Conocer las diferentes clases de válvulas y los usos más adecuados para cada una de ellas.· Identificar el esquema básico de un sistema de control neumático.· Conocer el accionamiento automático de un cilindro con finales de carrera.· Y, en general, conocer los diferentes elementos que forman parte de un circuito neumático básico que les posibilite la realización de un pequeño proyecto: Regiladores de caudal, válvulas final de carrera, selectores de circuitos o válvula "Ó", válvula "Y",electroválvula, etc...· Dibujar con corrección objetos en perspectiva.· Prever anticipadamente los materiales y herramientas que van a ser necesarios en la construcción del proyecto.·

Emplear adecuadamente la simbología en la representación de circuitos eléctricos y neumáticos.· Utilizar correctamente los materiales y herramientas para construir dispositivos eléctricos y operadores mecánicos sencillos.· Utilizar la terminología adecuada para la descripción de sistemas técnicos.· Planificar y confeccionar la memoria.· Utilizar la representación gráfica para interpretar el funcionamiento del objeto construido.· Identificar y analizar el proceso de construcción de objetos tecnológicos.· Cooperar en la superación de dificultades dentro del grupo de trabajo, colaborando con l@s dem@s de forma solidaria.· Valorar el acabado y la originalidad en la construcción del objeto técnico.· Mostrar interés por las aplicaciones sobre el modo de resolver dificultades técnicas surgidas en otros grupos.· Asumir la responsabilidad en su grupo de trabajo.· Reconocer la importancia de la organización en el grupo.· Incorporar nuevos conocimientos y terminología al elaborar y presentar documentos técnicos.· Valorar la limpieza en los documentos técnicos y en su mesa de trabajo.· Interés por resolver problemas de modo autónomo.· Confiar en su propia capacidad para la resolución de problemas.· Realizar correctamente los trabajos encomendados en el aula.· Valorar el cuidado y el buen aprovechamiento tanto de herramientas como de materiales.· Valorar la importancia del ahorro y reciclaje de los materiales.· Toma de conciencia de los peligros que conlleva el uso de herramientas y materiales.· Valoración y satisfacción ante el trabajo bien hecho.

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Válvulas neumáticasLos mandos neumáticos están constituidos por elementos de señalización, elementos de mando y un aporte de trabajo. Los elementos de señalización y mando modulan las fases de trabajo de los elementos de trabajo y se denominan válvulas.

Los sistemas neumáticos e hidráulicos están constituidos por:Elementos de información.Órganos de mando.Elementos de trabajo.Para el tratamiento de la información de mando es preciso emplear aparatos que controlen y dirijan el fluido de forma prestablecida, lo que obliga a disponer de una serie de elementos que efectúen las funciones deseadas relativas al control y dirección del flujo del aire comprimido.En los principios de la automatización, los elementos rediseñados se mandan manual o mecánicamente. Cuando por necesidades de trabajo se precisaba efectuar el mando a distancia, se utilizan elementos de comando por símbolo neumático (cuervo).

Actualmente, además de los mandos manuales para la actuación de estos elementos, se emplean para el comando procedimientos servo-neumáticos, electro-neumáticos y automáticos que efectúan en su totalidad el tratamiento de la información y de la amplificación de señales.La gran evolución de la neumática y la hidráulica ha hecho, a su vez, evolucionar los procesos para el tratamiento y amplificación de señales, y por tanto, hoy en día se dispone de una gama muy extensa de válvulas y distribuidores que nos permiten elegir el sistema que mejor se adapte a las necesidades.Hay veces que el comando se realiza manualmente, y otras nos obliga a recurrir a la electricidad (para automatizar) por razones diversas, sobre todo cuando las distancias son importantes y no existen circunstancias adversas.

Las válvulas en términos generales, tienen las siguientes misiones:Distribuir el fluidoRegular caudalRegular presiónLas válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión o el caudal del fluido enviado por el compresor o almacenado en un depósito.Esta es la definición de la norma DIN/ISO 1219 conforme a una recomendación del CETOP (Comité Européen des Transmissions Oléohydrauliques et Pneumatiques).Según su función las válvulas se subdividen en 5 grupos:

Válvulas de vías o distribuidorasVálvulas de bloqueoVálvulas de presiónVálvulas de caudal

Válvulas de cierreCircuitos neumáticosHay dos tipos de circuitos neumaticos.

Circuito de anillo cerrado: Aquel cuyo final de circuito vuelve al origen evitando brincos por fluctuaciones y ofrecen mayor velocidad de recuperación ante las fugas, ya que el flujo llega por dos lados.Circuito de anillo abierto: Aquel cuya distribucion se forma por ramificaciones las cuales no retornan al origen, es más económica esta instalación pero hace trabajar más a los compresores cuando hay mucha demanda o fugas en el sistema.Estos circuito a su vez se pueden dividir en cuatro tipos de sub-sistemas neumáticos:

Sistema manual

Sistemas semiautomáticos

Sistemas automáticosSistemas lógicos

MOTORES MONOFASICOS

Motor monofásico.

Este tipo de motor es muy utilizado en electrodomésticos porque pueden funcionar con redes monofásicas algo que ocurre con nuestras viviendas.En los motores monofásicos no resulta sencillo iniciar el campo giratorio, por lo cual, se tiene que usar algún elemento auxiliar. Dependiendo del método empleado en el arranque, podemos distinguir dos grandes grupos de motores monofásicos:
Motor monofásico de inducción

Su funcionamiento es el mismo que el de los motores asíncronos de inducción. Dentro de este primer grupo disponemos de los siguientes motores:
1. De polos auxiliares o también llamados de fase partida.
2. Con condensador.
3. Con espira en cortocircuito o también llamados de polos partidos.

Motor monofásico de colector.
Son similares a los motores de corriente continua respecto a su funcionamiento. Existen dos clases de estos motores:
1. Universales.
2. De repulsión.

Motor monofásico de fase partida.
Este tipo de motor tiene dos devanados bien diferenciados, un devanado principal y otro devanado auxiliar. El devanado auxiliar es el que provoca el arranque del motor, gracias a que desfasa un flujo magnético respecto al flujo del devanado principal, de esta manera, logra tener dos fases en el momento del arranque.
Al tener el devanado auxiliar la corriente desfasada respecto a la corriente principal, se genera un campo magnético que facilita el giro del rotor. Cuando la velocidad del giro del rotor acelera el par de motor aumenta. Cuando dicha velocidad está próxima al sincronismo, se logran alcanzar un par de motor tan elevado como en un motor trifásico, o casi. Cuando la velocidad alcanza un 75 % de sincronismo, el devanado auxiliar se desconecta gracias a un interruptor centrífugo que llevan incorporados estos motores de serie, lo cual hace que el motor solo funcione con el devanado principal.
Este tipo de motor dispone de un rotor de jaula de ardilla como los utilizados en los motores trifásicos.El par de motor de éstos motores oscila entre 1500 y 3000 r.p.m., dependiendo si el motor es de 2 ó 4 polos, teniendo unas tensiones de 125 y 220 V. La velocidad es prácticamente constante. Para invertir el giro del motor se intercambian los cables de uno solo de los devanados (principal o auxiliar), algo que se puede realizar facilmente en la caja de conexiones o bornes que viene de serie con el motor.

ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO MOTORES TRIFASICOS

Estos son los graficos de conecion de un motor Y y uno en delta en las borneras

ARRANQUE ESTRELLA TRIANGULO.
Hay varios tipos de arranques de motor, cada uno con sus peculiaridades y su motivo, en esta ocasión vamos a ver los más empleados en la industria.
Arranque estrella y triángulo.

Las conexiones de un motor son muy sencillas de realizar, para ello el fabricante dispone en la carcasa del motor de una caja de conexiones con 6 bornes, en donde nosotros haremos las conexiones pertinentes, dependiendo de si deseamos una conexión tipo estrella o una conexión tipo triángulo. Veámoslo con unos gráficos:

Ahora bien, puede ser que nos interese hacer, mediante contactores, un cambio de conexión estrella-triángulo, en ese caso solo tenemos que conectar la salida de los contactores a la caja de bornes. El circuito y las conexiones, las podéis estudiar en la siguiente página: estrella-triángulo.

Este tipo de arranque se utiliza para limitar la intensidad absorbida en el momento de arranque del motor. Si disponemos de un motor de 220 V y lo conectamos, en primer lugar, en estrella, tendremos una tensión de 127 V, con la cual, obtendriamos una intensidad 2 veces la nominal. En cambio, si lo hacemos directamente, tendríamos una intensidad de 5 veces la nominal.

Al conectar primero en estrella y después en triángulo, mediante un temporizador, reducimos el sufrimiento del bobinado al rebajar la intensidad de absorción.En la actualidad existen unos equipos llamados arrancadores estrella-triángulo que realizan este cometido de forma mucho más exacta, pues, lo ideal es que se realice el cambio de estrella a triángulo cuando el motor halla alcanzado el 80% de su velocidad nominal.

MOTORES TRIFASICOS

Motor trifásico.
Dentro de los motores de corriente alterna, nos encontramos la clasificación de los motores trifásicos, asíncronos y sincronos.No hay que olvidar que los motores bifásicos y monofásicos, también son de corriente alterna.

Los motores trifásicos tienen ciertas características comunes:En relación con su tensión, éstos motores cuando su utilidad es industrial suelen ser de 230 V y 400 V, para máquinas de pequeña y mediana potencia, siendo considerados de baja tensión. No sobrepasan los 600 KW a 1500 r.p.m.Los motores de mayor tensión, de 500, 3000, 5000, 10000 y 15000 V son dedicados para grandes potencias y los consideramos como motores de alta tensión.Los motores que admiten las conexiones estrella y triángulo, son alimentados por dos tensiones diferentes, 230 V y 400 V, siendo especificado en su placa de características.

Respecto a su frecuencia tenemos que decir que en europa se utilizan los 50 Hz, mientras que en américa se utilizan los 60 Hz.Aunque la frecuencia de red tenga fructuaciones, siempre que no superen el 1%, el motor rendirá perfectamente. Mayores fructuaciones afectará directamente sobre el rendimiento de su potencia. De hecho, para variar la velocidad de esta clase de motores se manipula la frecuencia.

Con respecto a la velocidad los motores trifásico son construidos para velocidades determinadas que corresponden directamente con las polaridades del bobinado y la frecuencia de la red.Respecto a la intensidad, el motor trifásico absorbe de la red la intensidad que necesita, dependiendo siempre de la fase en que se encuentre. Por ésta razón existen diferentes modos de arranques, para ahorrar energía y preservar el motor.En sobrecarga pueden asumir un incremento de la intensidad de hasta 1.5 la intensidad nominal sin sufrir ningún daño durante dos minutos.

ARRANQUE V ESTRELLA TRIANGULO CON CAMBIO DE GIRO

EL cambio de giro de un motor trifásico lo realizamos cambiando las líneas del motor el tiene L1 L2 L3 entonces podemos invertir la línea 2 y la 3 y así realizamos el cambio de giro en un motor trifásico ademas en el arranque estrella triangulo siempre debe entrar primero la Y y DESPUES LA DELTA sino no estamos haciendo nada ya que al entrar primero la Y esta reduce el comsumo de tension en el arranque del motor en delta.

CAMBIO DE GIRO MOTOR MONOFASICO

El cambio de giro de un motor monofásico se realiza simplemente cambiando Z1 Y Z2 SE INVERTEN ESTAS DOS FASES y tendremos el cambio de giro