ENGINYERIA INDUSTRIAL AUTOMATITZACIÓ PER FLUIDS Guia de l’assignatura ENGINYERIA INDUSTRIAL 25090 Automatització per Fluids. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A. de data 8/06/05 1 Crèdits: 6 Crèdits ECTS: 4,8 Tipus OPTATIVA Coordinador: : Esteve Codina Macià ([email protected] Altres Professors: Miquel Torrent ([email protected]) Departament: : Mecànica de Fluids Presentació Coneixements previs Ès imprescindible que l’alumne hagi adquirit els coneixements bàsics que s’imparteixen a les assignatures de Mecànica de Fluids i Enginyeria tèrmica i de fluids Camps professionals Els coneixements adquirits el capaciten per a participar en totes i cadascuna de les fases de concepció, disseny i càlcul de instal·lacions, i components oleohidràulics i pneumàtics, per la qual cosa s'afavoreix la seva formació i la integració en departaments tècnics o de desenvolupament de nous productes dels diferents sectors industrials (Automació, Automoció; Equips Industrials, Aeromecànic i d’aviònica; Sistemes de Regulació i Control Automàtics; etc. Relació amb altres assignatures Projectes ICT mecànics Objectius generals Capacitat tècnica en l’àmbit de la seva especialitat • • Conèixer els fonaments científics Saber utilitzar la tecnologia i l’enginyeria necessària , en particular per: -Valorar els avantatges i els inconvenients de l ’ús de la potencia fluida (oleohidràulica i pneumàtica) -Ser capaç d’identificar els diferents elements que composen els sistemes de transferencia d’energia oleohidraulics i pneumàtics. -Saber representar esquemes amb simbologia. Utilització de software per la seva representació i posterior simulació. -Ser capaç de dissenyar una instal·lació oleohidràulica o pneumàtica per materialitza el accionament d’una maquina o un mecanismes. Capacitat d’actuació professional • Analitzar situacions concretes, definir problemes, prendre decissions i implementar plans d’actuació en la recerca de solucions. • Aplicar coneixements adquirits a situacions reals, gestionant adequadament els recursos disponibles, tenin cura del impacte ambiental (recuperació energia, soroll, contaminació per fluids, etc) • Interpretar estudis, informes, dades, normativa, i directives europeas (cicle de vida, seguretat, etc). • Seleccionar i manejar les fonts d’informació ENGINYERIA INDUSTRIAL 25090 Automatització per Fluids. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A. de data 8/06/05 • • • 2 Utilitzar les eines informàtiques existents com a suport Treballar en equip multidisciplinar Valorar la formació integral, la motivació personal, la mobilitat Capacitat de comunicació • Entendre i expressar-se amb la terminologia adequada • Discutir i argumentar en fòrums diversos. Capacitat de transferència tecnològica. • Analitzar i valorar les implicacions medi-ambientals en la seva activitat professional. • Analitzar i valorar les implicacions socials i ètiques de l’activitat professional. • Tenir un esperit crític i innovador. • Reciclar-se en els nous avenços tecnològics mitjançant un aprenentatge continu. Temari Mòdul 1 Introducció Tema 1 1 (hores) Els sistemes de transferència d’energia per fluids (aire/pneumatica i oli/oleohidraulica) Punts forts i punts febles d’aquestes tecnologies Mòdul 2 Fluids (aire i oli) Tema 2 Propietats dels fluids (viscositat, compresibilitat, etc) Tema 3 Filtració i contaminació Normativa ISO hores) Mòdul 3 Sistemes bàsics Tema 4 Coneixements bàsics sobre sistemes pneumàtics Tema 5 Coneixements bàsics sobre sistemes oleohidráulics Mòdul 4 Components fonamentals Tema 7 Compressors Tema 8 Bombes de desplaçament volumètric positiu (engranatges, paletes i pistons) Tema 9 Elements de regulació i control. Vàlvules Tema 10 Elements de acondicionament i magatzematge de fluids Mòdul 5 Disseny i simulació de circuits Tema 11 Predisseny de circuits bàsics Tema 12 Simulació del comportament dinàmic de circuits bàsics Software PneuSim, OleoSim, fpBath, 20Sim, etc Mòdul 6 Introducció a la oleohidráulica i pneumatica proporcional Tema 11 2 (hores) 2 (hores) 10 (hores) 10 (hores) 2 (hores) 2 (hores) 4 (hores) 2 (hores) 10 (hores) 10 (hores) 2 (hores) ENGINYERIA INDUSTRIAL 25090 Automatització per Fluids. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A. de data 8/06/05 3 Servovalvules i valvules proporcionals Tema 12 Sistemes proporcionals. Comportament dinamics 3 (hores) Objectius específics dels mòduls Metodologia de treball La metodologia de las classes teòriques és de tipus magistral (45 hores - 3 hores/setmana), utilitzant la expressió oral i la representació gràfica convencional i multimedia. Els coneixements teòrics es transmeten de forma clara i ordenada segons la programació. Tots els esforços estan orientats a la seva aplicació, es a dir, al disseny i càlcul de instal·lacions, equips i components. La exemplificació es sempre dins el tema corresponent. Les classes de laboratori (15 hores -1 hora/setmana) son un complement a les sessions teòriques i s’utilitzen per motivar que l’ alumne, per iniciativa pròpia o tutelat, es plantegi la concepció, el disseny i el càlcul d’un problema concret i real, més o menys tecnològic, amb les eines apresses. Activitats practiques (en les sessions de seminari/laboratori) n Els dissenys plantejats els estudiants son molt diversos. A títol d’exemple podem definir els següents: sincronització de dos moviments, sistemes load sensing, circuits multiplicadors de pressió, circuits amb acumuladors (com estalvii energia, esmorteïdor, compensacions de fuites, etc), equilibrat hidràulic d’un pes, etc. Organització en mòduls i temps de dedicació de l’estudiant Temps de Classe Temps d’estudi Temps total Mòdul 1: Introducció 1 hores 1 hores 2 hores Mòdul 2: Fluids 4 hores 4 hores 8 hores Mòdul 3: Coneixements del sistemes bàsics 20 hores 20 hores 40 hores Mòdul 4: Components 10 hores 20 hores 30 hores Mòdul 5: Predisseny i simulació de circuits 20 hores 40 hores 60 hores Mòdul 6: Introducció a la pneu/oleo proporcional 5 hores 15 hores 20 hores Totals 60 hores 100 hores 160 hores Mòdul Materials Bibliografia bàsica ISO Standards Handbook , Fluid Power Systems . McCloy &. Martin, Control of fluid power. Análisis and Design, Ed. Ellis Horwood ENGINYERIA INDUSTRIAL 25090 Automatització per Fluids. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A. de data 8/06/05 4 Claude Ducos, Oleo-Hydraulique. Recueil de schemas et de problemes, Ed. Technique et Documentation-Lavoisier (1988) Jacek S. Stecki & Andrzej Garbacik, Design and steady-state análisis of hydraulic control systems. Fluid Power Net Publ. Cracow (2002) Belforte, G, Bertetto A.M., Mazza L., Pneumatica : corso completo, Ed. Tecniche Nuove (1998) E. Codina, S. de las Heras. Monografíes sobre components i sistemes oleohidraulics . Dept. Mecànica de Fluids. S. de las Heras, E. Codina. Modelización de sistemas fluidos mediante bondgraph. ISBN 84-6057035-5, Dept. Mecanica de Fluidos. (1999) Bergadà, Josep Mª; Ripoll, Miriam; Segalas, Jordi; València, Eugeni; Oleohidràulica. Problemes resolts. Ed. Col.lecció Virtuals UPC (1998) Bibliografia complementària Carulla, M. Lladonosa, V. "Circuitos básicos de neumática". MARCOMBO. 1993 Bouteille, Daniel. "Los mandos lógicos por fluidos y la automatización industrial" DOSSAT. 1971 De Groote, J.P. “Tecnologia de los circuitos hidráulicos”. Ceac 1986 Mannesmann-Rexroth “Fundamentos y componentes de la oleohidráulica” 1991 Mannesmann-Rexroth “ Técnica de válvulas prporcionales y de servoválvulas” 1991 Roquet, P. “Apuntes de técnica oleohidráulica” Roquet 1989 Avaluació Estructura Es fa una avaluació continuada. El nivell assolit d’aquesta es valorarà amb les qualificacions de les proves realitzades per l’alumnat, es a dir, dues proves parcials i els treballs tutelats. Els alumnes que superen aquesta avaluació poden optar per no fer l’examen final. En cas contrari, la avaluació total queda complementada amb una prova final, tal com s’estableix en el següent apartat. Algoritme La nota final Nf, serà el màxim de les mitjanes ponderades A o B. A = 0.75 Nef + 0.25 Npp B = Nef N pp = 0.35 N1p + 0.5 N2p+ 0.15 Nep Nf : Nota final N1p : Nota 1r parcial ENGINYERIA INDUSTRIAL 25090 Automatització per Fluids. Guia de l’assignatura Aprovada en C.A.A. de data 8/06/05 5 N2p : Nota 2o parcial Nep : Nota exercicis tutelats (practiques de laboratori) Npp : Nota continua del curs Nef : Nota examen final Comentaris sobre les proves Cada prova tindrà dos o tres exercicis. Exercicis Els exercicis seran en general més de tipus resolutiu que expositiu, i sovint es demanaran resultats numèrics. Les dades numèriques aniran sempre expressades en unitats del SI. Puntuació Cada exercici es puntuarà entre 0 i 10 punts en funció de la seva dificultat i extensió. Dins de cada exercici podrà haver-hi diferents apartats amb la seva puntuació explícita compresa entre 0 i 3 punts. Criteris de correcció • Per obtenir la màxima puntuació cal: Presentar el plantejament i el seu raonament de manera clara Arribar al resultat numèric correcte amb unitats correctes Presentar els gràfics indicant les escales amb unitats correctes. Presentar els esquemes, diagrames de blocs, etc. sense ambigüitats. • Es valoren positivament la pulcritud, concisió, precisió i claredat en la presentació. És bo fer a part i separar esborranys, càlculs previs, etc., del desenvolupament i resolució que es donen per bons. Aquests, en general, només cal que incloguin comentaris concisos Per altra banda: • Es penalitzen fortament de manera que poden arribar a anul·lar la puntuació en un apartat: Els errors dimensionals i conceptuals en els raonaments. Els resultats sense unitats o expressats en unitats no pertanyent al SI. • Els errors numèrics que portin a resultats raonables (p.ex. dins de l'ordre de magnitud del resultat correcte) només es penalitzen lleument. Altres errors numèrics, com per exemple un canvi de signe o un valor sense sentit, poden arribar a ser considerats errors conceptuals (p.ex. una pressió absoluta negativa). • En preguntes encadenades no es penalitzen els errors derivats dels resultats anteriors, sempre i quan prendre aquests com a dades no representi un error conceptual i els resultats que se'n derivin siguin raonables.