SERVICIO NACIONAL DE ADIESTRAMIENTO EN TRABAJO INDUSTRIAL PLAN DE TRABAJO DEL ESTUDIANTE TRABAJO FINAL DEL CURSO 1. INFORMACIÓN GENERAL Apellidos y Nombres: Santisteban Perez Daniel Dirección Zonal/CFP: SENATI/CHICLAYP Carrera: MECATRONICA Curso/ Mód. Formativo HIDRONEUMATICA Y ELECTROHIDRAULICA Tema del Trabajo: Proceso de mecanizado de piezas ID: 1449814 Semestre: IV 2. PLANIFICACIÓN DEL TRABAJO N° 1 2 ACTIVIDADES/ ENTREGABLES RESPONDER PREGUNTAS GUÍA ENTREGA 2 CRONOGRAMA/ FECHA DE ENTREGA 28/10/2023 11/11/2023 3. PREGUNTAS GUIA Durante la investigación de estudio, debes obtener las respuestas a las siguientes interrogantes: Nº 1 2 3 4 5 6 7 PREGUNTAS Describir el funcionamiento de las principales electroválvulas direccionales. Describir el funcionamiento de los principales actuadores neumáticos. Explicar el funcionamiento del relé electromagnético. ¿Qué tipos de válvulas neumáticas existen?, ¿Qué accionamientos para las válvulas existen? ¿Que tipos de cilindros neumáticos existen?. Explique ¿Qué tipos de sensores de posición existen? Realizar una investigación de los principales softwares de simulación neumáticaelectroneumática. 8 2 TRABAJO FINAL DEL CURSO HOJA DE RESPUESTAS A LAS PREGUNTAS GUÍA 1. Describir el funcionamiento de las principales electroválvulas direccionales. Las electroválvulas direccionales son dispositivos esenciales en sistemas hidráulicos y neumáticos que controlan la dirección del flujo de fluido en una red de tuberías. Su funcionamiento es crucial para dirigir el fluido (generalmente aceite o aire comprimido) hacia los actuadores adecuados, como cilindros y motores. Las electroválvulas direccionales constan de los siguientes elementos clave: 1. 2. 3. 4. Cuerpo de la válvula Carrete o esfera Solenoide Resortes El funcionamiento de las electroválvulas direccionales se basa en la acción del solenoide o la presión del fluido. Cuando se aplica una señal eléctrica al solenoide, este mueve el carrete, lo que cambia la dirección del flujo del fluido a través de los puertos de entrada y salida. En sistemas neumáticos, el aire comprimido es dirigido hacia un actuador, como un cilindro, para realizar un trabajo específico. En sistemas hidráulicos, se controla el flujo de ac eite para activar cilindros hidráulicos, motores u otros dispositivos. 2. Describir el funcionamiento de los principales actuadores neumáticos. Los actuadores neumáticos son dispositivos que utilizan aire comprimido para realizar una variedad de tareas mecánicas. Aquí tienes una descripción del funcionamiento de los principales tipos de actuadores neumáticos: 1. Cilindros Neumáticos: Los cilindros neumáticos son los actuadores más comunes en sistemas neumáticos. Funcionan mediante la aplicación de aire comprimido en una cámara, lo que provoca la expansión del pistón dentro del cilindro. Esto genera un movimiento lineal que se utiliza para empujar o tirar de una carga, dependiendo de la configuración del cilindro. 3 TRABAJO FINAL DEL CURSO 2. Actuadores Rotativos Neumáticos: Estos actuadores convierten la presión del aire en un movimiento rotativo. Suelen utilizarse para abrir o cerrar válvulas, compuertas o para mover objetos en una trayectoria circular. Funcionan mediante un eje que gira cuando se aplica presión de aire a diferentes partes del actuador. b 3. Motores Neumáticos: Los motores neumáticos son similares a los motores eléctricos, pero en lugar de electricidad, utilizan aire comprimido para generar movimiento rotativo. Son adecuados para aplicaciones donde se requiere un alto par motor y una velocidad controlable. 4. Pinzas Neumáticas: Las pinzas neumáticas son actuadores diseñados para agarrar, sujetar y soltar objetos. Utilizan aire comprimido para abrir o cerrar los dedos de la pinza, permitiendo la manipulación de piezas en aplicaciones industriales y robóticas. 4 TRABAJO FINAL DEL CURSO 5. Válvulas Neumáticas: Aunque no son actuadores en sí, las válvulas neumáticas son componentes esenciales en sistemas neumáticos. Controlan el flujo de aire hacia los actuadores y permiten la regulación de la presión y la dirección del movimiento. En resumen, los actuadores neumáticos funcionan aprovechando la presión del aire comprimido para generar movimiento lineal o rotativo, lo que los hace ideales para una amplia gama de aplicaciones industriales. 3. Explicar el funcionamiento del relé electromagnético. Un relé electromagnético es un dispositivo electromecánico que actúa como un interruptor controlado por una corriente eléctrica. Su funcionamiento se basa en la capacidad de una bobina para crear un campo magnético cuando se le aplica una corriente eléctrica. Bobina: Un relé electromagnético consta de una bobina de alambre enrollada alrededor de un núcleo de hierro o ferromagnético. Cuando se aplica una corriente eléctrica a esta bobina, se convierte en un electroimán, generando un campo magnético alrededor del núcleo de hierro. Contactos: Junto a la bobina hay un conjunto de contactos que actúa como un interruptor. Estos contactos pueden estar normalmente abiertos (NA), normalmente cerrados (NC) o ambos, dependiendo del tipo de relé. Posición inicial: En la posición inicial, los contactos del relé están en su estado normal, ya sea abiertos o cerrados. La corriente eléctrica fluye a través de los contactos en esta posición. Activación: Cuando se aplica una corriente eléctrica a la bobina del relé, esta se convierte en un electroimán y genera un campo magnético. Este campo magnético atrae o repele los contactos del relé, dependiendo de su diseño. Si los contactos estaban normalmente abiertos, se cerrarán, y si estaban normalmente cerrados, se abrirán. Operación: Mientras la corriente fluye a través de la bobina, los contactos permanecen en su estado activado (abierto o cerrado) debido al campo magnético generado por la bobina. Esto permite que se mantenga una conexión eléctrica o que se corte una conexión eléctrica en otro circuito. Desactivación: Cuando se interrumpe la corriente en la bobina (generalmente al desconectar la fuente de energía que alimenta la bobina), el campo magnético desaparece, y los contactos vuelven a su posición inicial por acción de resortes internos. Si estaban cerrados, se abren; si estaban abiertos, se cierran. 5 TRABAJO FINAL DEL CURSO Los relés electromagnéticos se utilizan comúnmente para controlar circuitos de alta potencia con señales de control de baja potencia 4. ¿Qué tipos de válvulas neumáticas existen?, ¿Qué accionamientos para las válvulas existen? Existen varios tipos de válvulas neumáticas que se utilizan en sistemas neumáticos y pueden clasificarse según su función y diseño. Los tipos más comunes de válvulas neumáticas incluyen: Válvulas de control direccional: Estas válvulas controlan la dirección del flujo de aire en el sistema. Los tipos más comunes de válvulas de control direccional son las válvulas de carrete, las válvulas de palanca y las válvulas de esfera. Se utilizan para cambiar la dirección del flujo de aire y controlar los actuadores neumáticos. Válvulas de bloqueo: Estas válvulas bloquean el flujo de aire en una dirección específica. Se utilizan para prevenir el flujo no deseado en una dirección particular y pueden ser válvulas de retención, válvulas antirretorno o válvulas de bloqueo. Válvulas de regulación de presión: Estas válvulas controlan la presión del aire en el sistema. Las válvulas de regulación de presión ajustan la presión del aire para mantenerla dentro de los límites deseados. Válvulas de alivio de presión: Estas válvulas se utilizan para liberar el exceso de presión en el sistema y protegerlo de sobrepresiones. Válvulas de escape: Estas válvulas permiten la liberación controlada del aire del sistema y se utilizan para detener o controlar la velocidad de los actuadores neumáticos. Válvulas de estrangulación: También conocidas como válvulas de control de caudal, estas válvulas regulan la velocidad de los actuadores neumáticos controlando la cantidad de flujo de aire que pasa a través de ellas. En cuanto a los accionamientos para las válvulas neumáticas, existen varios métodos para operar las válvulas en sistemas neumáticos: Accionamiento manual: Un operador humano gira una palanca, presiona un botón o realiza una acción manual para abrir o cerrar la válvula. Esto es común en aplicaciones de control manual. 6 TRABAJO FINAL DEL CURSO Accionamiento mecánico: Se utiliza un dispositivo mecánico, como una leva o un actuador rotativo, para operar la válvula. Este método se emplea cuando se requiere una operación automática basada en movimiento mecánico. Accionamiento neumático: Se utiliza un actuador neumático, como un cilindro neumático, para operar la válvula. La presión del aire controla la apertura y cierre de la válvula. Accionamiento eléctrico: Un actuador eléctrico, como un motor eléctrico o un solenoide, se utiliza para operar la válvula en función de señales eléctricas. Esto es común en sistemas de automatización controlados por PLC. Accionamiento hidráulico: Un actuador hidráulico se utiliza para operar la válvula, en lugar de aire comprimido. Esto se usa en sistemas donde se requiere una mayor fuerza o precisión que la que proporciona el aire comprimido. La elección del tipo de válvula y del método de accionamiento depende de las necesidades específicas de la aplicación y las condiciones de operación. 5. ¿Que tipos de cilindros neumáticos existen?. Explique Existen varios tipos de cilindros neumáticos, cada uno diseñado para satisfacer diferentes necesidades y aplicaciones en sistemas neumáticos. Tipos más comunes de cilindros neumáticos: Cilindro de simple efecto: En este tipo de cilindro, el aire comprimido actúa solo en una dirección, ya sea para empujar o tirar de la carga. La fuerza se genera solo en un sentido, y un resorte o una carga externa se encarga de la acción en la dirección opuesta cuando se despresuriza el cilindro. 7 TRABAJO FINAL DEL CURSO 1. Cilindro de doble efecto: Estos son los cilindros neumáticos más comunes. El aire comprimido se utiliza tanto para extender como para retraer el vástago del cilindro. Esto permite un control bidireccional y control preciso de la posición y la velocidad de la carga. 2. 3. 4. 5. 6. Cilindro telescópico: Este tipo de cilindro se compone de varios tubos telescópicos que se extienden o retraen uno dentro del otro. Se utilizan en aplicaciones donde se requiere una carrera larga en un espacio limitado, como en equipos de construcción y camiones de volteo. 7. 8. 9. 10. 11. 12. Cilindro de varilla pasante: En estos cilindros, la varilla del pistón se extiende a través de ambos extremos del cilindro. Esto permite que la carga se conecte a ambos lados del cilindro, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de tracción o empuje en ambas direcciones. 13. 14. 15. 16. 17. 18. Cilindro sin vástago (cilindro sin pistón): Este tipo de cilindro no tiene vástago ni pistón, y la carga se conecta directamente al cuerpo del cilindro. Se utilizan en aplicaciones donde es necesario un movimiento lineal sin la necesidad de una varilla de pistón. 19. 20. 21. 22. 23. Cilindro rotativo: En lugar de proporcionar movimiento lineal, los cilindros rotativos generan movimiento de rotación. Se utilizan en aplicaciones donde se necesita un giro o un ángulo de rotación específico. 24. 25. 26. 27. 28. Cilindro de membrana: En este tipo de cilindro, una membrana flexible separa el aire comprimido del área de trabajo. Se utilizan en aplicaciones que requieren un ambiente limpio y sin contaminantes, ya que evitan la posibilidad de que el aceite u otras sustancias entren en contacto con la carga. 8 TRABAJO FINAL DEL CURSO 6. ¿Qué tipos de sensores de posición existen? En sistemas neumáticos, se utilizan diversos tipos de sensores de posición para detectar y controlar la posición de cilindros y otros componentes neumáticos. Tipos comunes de sensores de posición utilizados en neumática: Interruptores de posición mecánicos: Estos sensores son dispositivos mecánicos que se activan cuando un cilindro o componente neumático alcanza una posición específica. Por lo general, utilizan palancas, rodillos u otros mecanismos para detectar la posición y generar una señal eléctrica cuando se alcanza el punto deseado. Sensores magnéticos: Los sensores magnéticos detectan la posición de un imán o una pieza magnética en el cilindro o el actuador neumático. Cuando el imán pasa por el sensor, se genera una señal eléctrica que indica la posición. Estos sensores son resistentes al polvo y la suciedad, lo que los hace adecuados para entornos industriales. Sensores de proximidad inductivos: Los sensores inductivos detectan la presencia de objetos metálicos sin contacto físico. Cuando un objeto metálico, como un cilindro neumático, se acerca al sensor, este genera una señal eléctrica. Estos sensores son útiles para detectar la posición de cilindros metálicos. Sensores de proximidad capacitivos: Los sensores capacitivos detectan la posición mediante la medición de cambios en la capacitancia eléctrica cuando un objeto se acerca al sensor. Estos sensores pueden detectar una variedad de materiales y se utilizan en aplicaciones donde se requiere una detección precisa. Sensores de efecto Hall: Los sensores de efecto Hall utilizan el efecto Hall para detectar la presencia y la posición de imanes. Son útiles en aplicaciones donde se necesita una detección magnética precisa. Codificadores rotativos: Los codificadores rotativos miden la posición angular de un eje o actuador neumático y generan una señal eléctrica proporcional a la posición angular. Se utilizan en aplicaciones que requieren un control de posición preciso. La elección del tipo de sensor de posición en neumática dependerá de factores como el tipo de aplicación 9 TRABAJO FINAL DEL CURSO 7. Realizar una investigación de los principales softwares de simulación neumáticaelectroneumática. La simulación neumática y electroneumática es una herramienta esencial en el diseño, la optimización y la formación de sistemas de control y automatización. Aquí te proporciono una lista de algunos de los principales softwares de simulación neumática y electroneumática disponibles en el mercado: FluidSIM: FluidSIM es una de las herramientas de simulación neumática y electroneumática más populares. Es conocido por su interfaz de usuario intuitiva y su capacidad para simular circuitos neumáticos, hidráulicos y electroneumáticos. Está desarrollado por Festo Didactic. Automation Studio: Automation Studio es un software integral que permite la simulación de sistemas de control y automatización, incluyendo sistemas neumáticos y electroneumáticos. Proporciona una amplia gama de componentes y bibliotecas de símbolos. Es desarrollado por Famic Technologies. LabVIEW: LabVIEW, desarrollado por National Instruments, es una plataforma de desarrollo de sistemas de ingeniería que incluye herramientas para la simulación de sistemas de control, incluyendo sistemas electroneumáticos. Es conocido por su enfoque gráfico de programación. TIA Portal: Siemens ofrece el TIA (Totally Integrated Automation) Portal, que incluye herramientas de simulación para sistemas de control y automatización, incluyendo electroneumática. Permite la simulación de sistemas en un entorno unificado. 10 TRABAJO FINAL DEL CURSO Automation Builder: Desarrollado por ABB, Automation Builder es una plataforma de automatización que incluye herramientas de simulación para sistemas de control y sistemas electroneumáticos. Simulink: MATLAB Simulink de MathWorks es una plataforma ampliamente utilizada para la simulación y el modelado de sistemas de control y automatización. Puede ser utilizado para simular sistemas electroneumáticos y neumáticos. Easy5: Easy5, desarrollado por MSC Software, es un software de simulación y modelado de sistemas de control y sistemas neumáticos y electroneumáticos. LabWindows/CVI: También de National Instruments, LabWindows/CVI es un entorno de desarrollo para aplicaciones de instrumentación y control. Puede ser utilizado para simular sistemas de control, incluyendo sistemas electroneumáticos. 11 TRABAJO FINAL DEL CURSO HOJA DE PLANIFICACIÓN PROCESO DE EJECUCIÓN OPERACIONES / PASOS /SUBPASOS SEGURIDAD / MEDIO AMBIENTE / NORMAS -ESTANDARES Paso 1: Realizar la identificación de las características técnicas de los componentes electrónicos, electroneumáticos y materiales a utilizar. Norma: (IEC 60617) O (CEI 617:1996) Define los símbolos gráficos para esquemas. Paso 2: Realizar el esquema de conexión del circuito electroneumático. N° 005-2012-tr; tiene como objetivo establecer normas de carácter general y especifico de proteger a los usuarios y públicos en general contra los peligros de instalaciones eléctricas y actividades inherentes a la actividad con la electricidad. Norma ISO 27001: la importancia de controlar la estación de software. Paso 3: Utilizar un software de simulación y verificar el funcionamiento ➢ Verificar la buena conexión de los cables. ➢ Verificar la correcta instalación. Paso 4: Utilizar 2 pulsadores adecuados para la simulación y verificar que coincida con la transición del esquema a simulación. Paso 5: ➢ Utilizar 3 cilindros de doble efecto ➢ Poner unas electroválvulas para cada cilindro Paso 6: Elegir 3 electroválvulas biestable 5/2 vías. Paso 7: Examinar toda la conexión y ver que el proceso de los cilindros siga el esquema establecido, ya así terminan su trabajo los cilindros. 12 ISO 27001: sistemas de la seguridad de la información ISO 27001: sistemas de la seguridad de la información ISO 27001: sistemas de la seguridad de la información N° 005-2012-tr; tiene como objetivo establecer normas de carácter general y especifico de proteger a los usuarios y públicos en general contra los peligros de instalaciones eléctricas y actividades TRABAJO FINAL DEL CURSO inherentes a la actividad con la electricidad. N° 005-2012-tr; tiene como objetivo establecer normas de carácter general y establecer normas de carácter general y especifico de proteger a los usuarios y público en general contra los peligros de las instalaciones eléctricas y actividades. INSTRUCCIONES: debes ser lo más explícito posible. Los gráficos ayudan a transmitir mejor las ideas. No olvides los aspectos de calidad, medio ambiente y SHI. 13 TRABAJO FINAL DEL CURSO DIBUJO / ESQUEMA/ DIAGRAMA [PROCESOS DE MECANIZADO DE PIEZA] [DANIEL SANTISTEBAN PEREZ] 14 [1:1] TRABAJO FINAL DEL CURSO 1- El primer cilindro neumático le permita desplazar la pieza y prensarla. (CILINDRO A) 15 TRABAJO FINAL DEL CURSO 2- Posteriormente la herramienta de mecanizado, que se encuentra montada sobre un cilindro, baja, realizando el mecanizado. (CILINDRO B) 16 TRABAJO FINAL DEL CURSO 3- al terminar de mecanizar la pieza la herramienta junto con el cilindro debe subir. (CILINDRO B) 17 TRABAJO FINAL DEL CURSO 4- Luego un tercer cilindro debe colocar un sello indicando que la pieza ya se mecanizó. (CILINDRO C) 18 TRABAJO FINAL DEL CURSO 5- finalmente el cilindro de la prensa se abre para liberar la pieza y pueda ser tomada por el operario 19 TRABAJO FINAL DEL CURSO LISTA DE RECURSOS INSTRUCCIONES: completa la lista de recursos necesarios para la ejecución del trabajo. 1. MÁQUINAS Y EQUIPOS • Laptop y celular 2. HERRAMIENTAS E INSTRUMENTOS Fluid sim Google word 3. MATERIALES E INSUMOS Solenoides Pulsador de Paro y Marcha Contactores NA Y NC Relés electroválvulas 20