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SISTEMAS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS
INGENIERÍA MECATRÓNICA
1
FFFF----RPRPRPRP----CUPCUPCUPCUP----17/REV:0017/REV:0017/REV:0017/REV:00
DIRECTORIODIRECTORIODIRECTORIODIRECTORIO
Secretario de Educación PúblicaSecretario de Educación PúblicaSecretario de Educación PúblicaSecretario de Educación Pública
Dr. Reyes Taméz Guerra
Subsecretario de Educación Superior Dr. Julio Rubio Oca Coordinador de Universidades Politécnicas
Dr. Enrique Fernández Fassnacht
2
PAGINA LEGALPAGINA LEGALPAGINA LEGALPAGINA LEGAL
José Manuel Robles Solís (UPZ) Carlos Orozco García (UPSIN) Juan Martín Albarran Jiménez (UPVM) Fabio Fernández Ramírez (UPCH) Ignacio Zea Caloca (UPCH) Primera Edición: 200_ DR 2005 Secretaría de Educación Pública México, D.F. ISBN-----------------
3
ÍNDICEÍNDICEÍNDICEÍNDICE
Introducción.............................................................................
4444
Ficha Técnica.............................................................................. 5555
Identificación de resultados de aprendizaje ........................
7777
Planeación del aprendizaje........................................................
11112222
Evaluaciones sumativas ..........................................................
22220000
Desarrollo de prácticas..............................................................
28282828
Glosario....................................................................................... 44442222
Bibliografía .................................................................................
44446666
4
INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN
La neumática constituye una herramienta muy importante dentro del control automático en la industria. El aire comprimido es una de las formas de energía más antiguas que conoce el hombre y aprovecha para reforzar sus recursos físicos. El descubrimiento consciente del aire como medio - materia terrestre - se remonta a muchos siglos, lo mismo que un trabajo más o menos consciente con dicho medio. El primero del que se sabe con seguridad que se ocupó de la neumática, es decir, de la utilización del aire comprimido como elemento de trabajo, fue el griego KTESIBIOS. Hace más de dos mil años, construyó una catapulta de aire comprimido. Uno de los primeros libros acerca del empleo del aire comprimido como energía procede del siglo I de nuestra era, y describe mecanismos accionados por medio de aire caliente. De los antiguos griegos procede la expresión "Pneuma", que designa la respiración, el viento y, en filosofía, también el alma. Como derivación de la palabra "Pneuma" se obtuvo, entre otras cosas el concepto Neumática que trata los movimientos y procesos del aire. Aunque los rasgos básicos de la neumática se cuentan entre los más antiguos conocimientos de la humanidad, no fue sino hasta el siglo pasado cuando empezaron a investigarse sistemáticamente su comportamiento y sus reglas. Sólo desde aprox. 1950 podemos hablar de una verdadera aplicación industrial de la neumática en los procesos de fabricación. Es cierto que con anterioridad ya existían algunas aplicaciones y ramos de explotación como por ejemplo en la minería, en la industria de la construcción y en los ferrocarriles (frenos de aire comprimido). La irrupción verdadera y generalizada de la neumática en la industria no se inició, sin embargo, hasta que llegó a hacerse más acuciante la exigencia de una automatización y racionalización en los procesos de trabajo. A pesar de que esta técnica fue rechazada en un inicio, debido en la mayoría de los casos a falta de conocimiento y de formación, fueron ampliándose los diversos sectores de aplicación. En la actualidad, ya no se concibe una moderna explotación industrial sin el aire comprimido. Este es el motivo de que en los ramos industriales más variados se utilicen aparatos neumáticos. En lo que respecta a los sistemas hidráulicos, estos son usados en plantas modernas de producción e instalaciones de manufactura. Por hidráulica se entiende generación de fuerzas y movimiento utilizando fluidos hidráulicos. Los fluidos hidráulicos representan el medio de transmisión de potencia. El lugar ocupado por la hidráulica en la tecnología de automatización moderna ilustra el amplio rango de aplicaciones para las cuales puede ser usada. Se puede hacer una distinción básica: hidráulica estacionaria e hidráulica móvil. Los sistemas de hidráulica móvil, por ejemplo, se trasladan sobre ruedas o vías, a diferencia de los sistemas de hidráulica estacionaria, los cuales permanecen firmemente sujetos en una posición. Una característica de la hidráulica móvil es que las válvulas frecuentemente son operadas de manera manual. En el caso de la hidráulica estacionaria, sin embargo, se usan principalmente válvulas solenoides. Otras áreas incluyen la hidráulica marina, minera y de aviación. La hidráulica de aviación asume una especial posición debido a que las medidas de seguridad son de tan crítica importancia aquí. Esta asignatura aportará al estudiante la técnica, la disciplina y los conocimientos necesarios para ejercer y aplicar la hidráulica y la neumática a los sistemas mecánicos que a su vez puedan integrarse a los sistemas mecatrónicos que sea capaz de desarrollar.
5
FICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICA
Nombre: Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Clave:
Justificación:
Este curso es fundamental para que el alumno desarrolle las habilidades necesarias para analizar los sistemas hidráulicos y neumáticos para aplicaciones mecatrónicas, ya que en el ámbito profesional los sistemas hidráulicos y neumáticos juegan un papel importante como elementos de entrada y salida en el diseño e implementación de sistemas mecatrónicos. Esta asignatura es soporte fundamental para las funciones que desempeña el ingeniero mecatrónico e impacta en las materias en las que se requiera efectuar transmisión de potencia y acciones de control de movimientos tales como Ingeniería del mantenimiento, Robótica, Diseño Mecatrónico, entre otras.
Objetivo:
El alumno desarrollará la capacidad necesaria para analizar, calcular y seleccionar elementos hidráulicos y neumáticos como son bombas, compresores, actuadores, conductos y válvulas, así como diseñar, integrar, simular e implementar dichos elementos en sistemas, enfocados a las diferentes aplicaciones en la ingeniería mecatrónica.
Pre requisitos:
Que el alumno tenga la capacidad de: Realizar despejes de variables en ecuaciones. Realizar conversiones de unidades entre los sistemas inglés y métrico. Identificar y describir el funcionamiento de sensores y actuadores. Realizar cálculos de mecánica de fluidos.
Capacidades
• Describir los principios de funcionamiento y simbologías de un sistema hidráulico y neumático para
transmisión de potencia. • Calcular los parámetros de presión, velocidad, caudal y potencia en una red hidráulica y neumática. • Distinguir las propiedades y características básicas de un fluido de trabajo en un sistema hidráulico. • Seleccionar válvulas para control (direccionales, de presión, alivio, de caudal, de secuencia) de acuerdo a las
características del principio de operación de las válvulas. • Identificar tipos de accionamiento de válvulas (manual, mecánico, neumático y eléctrico) empleadas en una
red hidráulica y/o neumática. • Analizar elementos de transmisión de potencia (cilindros, motores hidráulicos, acumuladores.) como
elementos de actuación neumática e hidráulica. • Simular circuitos hidráulicos y neumáticos mediante herramienta de cómputo. • Analizar las características funcionales de equipos (bombas hidráulicas, compresores de aire) de generación
de energía en sistemas hidráulicos y neumáticos. • Aplicar elementos auxiliares (tanques, filtros, conductos rígidos y flexibles, soportes) que integran un sistema
hidráulico y neumático. • Seleccionar el equipo de bombeo para el transporte de fluidos y gases.
FICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICAFICHA TÉCNICA
6
Estimación de tiempo (horas) necesario para transmitir el aprendizaje al alumno, por Unidad de Aprendizaje:
UNIDADES DE APRENDIZAJE
TEORÍA PRÁCTICA
presencial No
presencial
presencial No
presencial
Neumática 28 6 16 4
Hidráulica 29 6 12 4
Total de horas por cuatrimestre: 105 Total de horas por semana: 7 Créditos: 7
Bibliografía:
1. Neumática: Nivel Básico, Peter Croser & Frank Ebel, FESTO. 2. Libro de trabajo de neumática: Nivel Básico, D.Waller & H.Werner, FESTO. 3. Introducción a la técnica neumática de mando, FESTO. 4. Dispositivos neumáticos, W. Deppert & K. Stoll, Marcombo. 5. Aplicaciones en la neumática, W. Deppert & K. Stoll, Marcombo. 6. Circuitos básicos de neumática, M. Carulla & V. Lladonosa, Marcombo. 7. Hidráulica: Nivel Básico, D. Merkle, B. Schrader, M. Thomes, FESTO. 8. Libro de trabajo de hidráulica: Nivel Básico, D.Waller & H.Werner, FESTO. 9. Manual de Hidráulica Industrial, VICKERS 10. www.festo.com 11. www.parker.com 12. www.hydraulics.eaton.com
7
IDENTIFICACIÓN DE RESULTADOS DE APRENDIZAJEIDENTIFICACIÓN DE RESULTADOS DE APRENDIZAJEIDENTIFICACIÓN DE RESULTADOS DE APRENDIZAJEIDENTIFICACIÓN DE RESULTADOS DE APRENDIZAJE
Unidades de Aprendizaje
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
El alumno será competente cuando:
Evidencias
(EP, ED, EC, EA)
Horas Totales
Sistemas Neumáticos
El alumno describirá los
principios básicos de un sistema neumático para transmisión de
potencia
Identifica y describe los fundamentos la neumática
EC: Diagrama de presiones EC: Ley general de los gases
2 Identifica las características y
estructura de un sistema neumático
EC: Ventajas y desventajas de la neumática
EC: Aplicaciones de la neumática
El alumno describirá los símbolos y estándares utilizados en sistemas
neumáticos
Identifica y describe los símbolos utilizados para los componentes
neumáticos
EC: Cuadro de relación entre símbolos y descripción
1 Identifica los estándares y
requerimientos de seguridad en la neumática
EC: Listado de estándares en neumática
El alumno calculará presión, velocidad, caudal y potencia en una red neumática
Determina los parámetros de presión, velocidad y caudal requeridos en una
red neumática EC: 2 Problemas de cálculo de potencia y eficiencia a partir de presión y caudal
4 Calcula la potencia y eficiencia en un
sistema neumático
El alumno seleccionará los diferentes tipos de válvulas
utilizadas en un sistema
neumático de acuerdo a sus características
Selecciona las válvulas utilizando guías de selección ya establecidas por
los fabricantes
EC: Guía de selección para vávulas de control direccional
4
EC: Guía de selección para válvulas anti-retorno
EC: Guía de selección para válvulas de control de flujo
EC: Guía de selección para válvulas de presión
EC: Guía de selección para válvulas de combinación
El alumno identificará los
diferentes métodos de
accionamiento de válvulas en un
sistema neumático
Identifica los métodos de accionamiento de acuerdo a la
aplicación
EC: Método de accionamiento manual
2
EC: Método de accionamiento mecánico
EC: Método de accionamiento neumático
EC: Método de accionamiento eléctrico
EC: Método de accionamiento combinado
IDENTIFICACION DE IDENTIFICACION DE IDENTIFICACION DE IDENTIFICACION DE RESULTADOS DE APRENDIZAJERESULTADOS DE APRENDIZAJERESULTADOS DE APRENDIZAJERESULTADOS DE APRENDIZAJE
8
Unidades de Aprendizaje
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
El alumno será competente cuando:
Evidencias
(EP, ED, EC, EA)
Horas Totales
El alumno analizará los diferentes
componentes de potencia como elementos de actuación neumática
Analiza los actuadores neumáticos
EC: Cilindros de simple acción
16
EC: Cilindros de doble acción EC: Cilindros sin vástago
EC: Sellos y tipos de montaje de un cilindro neumático EC: Especificaciones de
desempeño de un cilindro neumático
Analiza los motores neumáticos
EC: Tipos de motores neumáticos
EC: Especificaciones de desempeño de los motores
neumáticos
Analiza circuitos neumáticos con actuadores
ED: Desarrollo de circuitos con un actuador
ED: Desarrollo de circuitos con múltiples actuadores EP: Reporte de practica de
acuerdo al formato establecido
El alumno diseñará y
simulará circuitos neumáticos mediante
herramienta de cómputo de acuerdo a las
tareas requeridas
Estructura y simula la operación de circuitos en la computadora
ED: Estructura de circuito con simbología
16
ED: Empleo de comandos de software
ED: Elaboración de diagramas de circuitos
ED: Simulación de operación de circuito en software
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato
establecido El alumno
analizará las características
funcionales de los diferentes tipos de compresores
de aire en sistemas
neumáticos
Identifica y analiza la estructura general de compresores de aire
EP: Presentación tipos y estructura de compresores de
aire 2
El alumno seleccionará y
aplicará accesorios a un
sistema neumático de acuerdo a los
requerimientos de operación del
mismo
Selecciona y aplica accesorios neumáticos
EC: Guía de selección y aplicación para medidores de
presión y de flujo
4
EC: Guía de selección y aplicación para tanques y
acumuladores EC: Guía de selección y aplicación para filtros,
secadores y lubricadores
Selecciona y aplica tuberías y conductos neumáticos
EC: Guía de selección y aplicación para tubería rígida,
mangueras flexibles y conexiones rápidas
EC: 2 Problemas de selección a partir de Tablas y
9
Unidades de Aprendizaje
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
El alumno será competente cuando:
Evidencias
(EP, ED, EC, EA)
Horas Totales
nomogramas
El alumno seleccionará
compresores de aire para sistemas
neumáticos de acuerdo a los
requerimientos de operación de los
mismos
Emplea e interpreta correctamente las tablas y curvas de diseño de
compresores de aire de diversos fabricantes
EC: Tablas y curvas de diseño de fabricantes
3
Selecciona compresores de aire con rendimiento óptimo
EC: 2 Problemas de selección utilizando la información de fabricantes
Sistemas Hidráulicos
El alumno describirá los
principios básicos de un sistema hidráulico para transmisión de
potencia
Identifica los principios físicos fundamentales de la hidráulica
EC: Transmisión de potencia EC: Ecuación de continuidad EC: Fricción, calor, caída de
presión 2
Identifica las características y estructura de un sistema hidráulico
EC: Ventajas y desventajas de la hidráulica
EC: Aplicaciones de la hidráulica
El alumno describirá los simbolos
utilizados en sistemas hidráulicos
Identifica y describe los símbolos utilizados para los componentes
hidráulicos
EC: Cuadro de relación entre símbolos y descripción
1
El alumno calculará presión, velocidad, caudal y potencia en una red hidráulica
Determina los parámetros de presión, velocidad y caudal requeridos en una
red hidráulica EC: 2 Problemas de cálculo de potencia y eficiencia a partir de presión y caudal
4
Calcula la potencia y eficiencia en un sistema hidráulico
El alumno identificará y distinguirá los
tipos, propiedades y características básicas de un fluido hidráulico
Identifica los tipos de fluidos hidráulicos, sus propiedades y requerimientos en base a los
estándares industriales
EC: Clasificación y grados de viscosidad
EC: Ventajas y desventajas 2
El alumno seleccionará los diferentes tipos de válvulas
utilizadas en un sistema hidráulico de acuerdo a sus características
Selecciona las válvulas utilizando guías de selección ya establecidas por
los fabricantes
EC: Guía de selección para válvulas de control direccional
4
EC: Guía de selección para válvulas de presión
EC: Guía de selección para válvulas anti-retorno
EC: Guía de selección para válvulas de control de flujo
El alumno identificará los
diferentes métodos de
Identifica los métodos de accionamiento de acuerdo a la
aplicación
EC: Método de accionamiento manual
2 EC: Método de accionamiento
mecánico
10
Unidades de Aprendizaje
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
El alumno será competente cuando:
Evidencias
(EP, ED, EC, EA)
Horas Totales
accionamiento de válvulas en un
sistema hidráulico
EC: Método de accionamiento eléctrico
El alumno analizará los diferentes
componentes de potencia como elementos de actuación hidráulica
Analiza los actuadores hidráulicos
EC: Cilindros de simple acción
14
EC: Cilindros de doble acción
EC: Cilindros sin vástago
EC: Cilindros con amortiguamiento
EC: Sellos y tipos de montaje de un cilindro hidráulico EC: Especificaciones de
desempeño de un cilindro hidráulico
Analiza los motores hidráulicos
EC: Tipos de motores hidráulicos
EC: Especificaciones de desempeño de los motores
hidráulicos
Analiza circuitos hidráulicos con actuadores
ED: Desarrollo de circuitos con actuadores
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato
establecido
El alumno diseñará y
simulará circuitos hidráulicos mediante
herramienta de cómputo de acuerdo a las
tareas requeridas
Estructura y simula la operación de circuitos en la computadora
ED: Estructura de circuito con simbología
13
ED: Empleo de comandos de software
ED: Elaboración de diagramas de circuitos
ED: Simulación de operación de circuito en software
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato
establecido El alumno
analizará las características
funcionales de los diferentes tipos de bombas
hidráulicas en sistemas hidráulicos
Identifica y analiza la estructura general de bombas hidráulicas
EP: Presentación tipos y estructura de bombas
hidráulicas 2
El alumno seleccionará y
aplicará accesorios a un
sistema hidráulico de acuerdo a los requerimientos de
operación del mismo
Selecciona y aplica accesorios hidráulicos
EC: Guía de selección y aplicación para acumuladores
e intensificadores
4
EC: Guía de selección y aplicación para medidores de
presión y de flujo EC: Guía de selección y aplicación para tanques,
filtros, enfriadores y calentadores de aceite,
11
Unidades de Aprendizaje
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
El alumno será competente cuando:
Evidencias
(EP, ED, EC, EA)
Horas Totales
válvulas de purga e interruptores de presión
Selecciona y aplica tuberías y conductos hidráulicos
EC: Guía de selección y aplicación para tubería rígida,
mangueras flexibles y conexiones rápidas
EC: 2 Problemas de selección a partir de Tablas y
nomogramas El alumno
seleccionará bombas
hidráulicas para sistemas
hidráulicos de acuerdo a los
requerimientos de operación de los
mismos
Emplea e interpreta correctamente las tablas y curvas de diseño de bombas hidráulicas de diversos fabricantes
EC: Tablas y curvas de diseño de fabricantes
3
Selecciona bombas hidráulicas con rendimiento óptimo
EC: 2 Problemas de selección utilizando la información de
fabricantes
12
PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
Evidencias (EP, ED, EC, EA)
Instrumento de
evaluación
Técnicas de aprendizaje
Espacio educativo Total de horas Teoría Práctica
Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP
El alumno describirá los
principios básicos de un sistema neumático para transmisión de
potencia
Identifica y describe los fundamentos la
neumática
EC: Diagrama de presiones
EC: Ley general de los gases
Cuestionario C-01
Exposición X 2 0 0 0 Identifica las
características y estructura de un sistema
neumático
EC: Ventajas y desventajas de la neumática
EC: Aplicaciones de la neumática
El alumno describirá los símbolos y estándares utilizados en sistemas
neumáticos
Identifica y describe los símbolos utilizados para
los componentes neumáticos
EC: Cuadro de relación entre símbolos y
descripción Exposición X 1 0 0 0
Identifica los estándares y requerimientos de
seguridad en la neumática
EC: Listado de estándares en neumática
El alumno calculará presión, velocidad, caudal y potencia
en una red neumática
Determina los parámetros de presión, velocidad y
caudal requeridos en una red neumática
EC: 2 Problemas de cálculo de potencia y eficiencia a partir de presión y caudal
Exposición X 3 1 0 0 Calcula la potencia y
eficiencia en un sistema neumático
PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE
13
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
Evidencias (EP, ED, EC, EA)
Instrumento de
evaluación
Técnicas de aprendizaje
Espacio educativo Total de horas Teoría Práctica
Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP
El alumno seleccionará los
diferentes tipos de válvulas utilizadas en un sistema neumático de acuerdo a sus características
Selecciona las válvulas utilizando guías de
selección ya establecidas por los fabricantes
EC: Guía de selección para vávulas de control
direccional
Cuestionario C-02
Exposición X 3 1 0 0
EC: Guía de selección para válvulas anti-retorno
EC: Guía de selección para válvulas de control de flujo
EC: Guía de selección para válvulas de presión
EC: Guía de selección para válvulas de combinación
El alumno identificará los
diferentes métodos de accionamiento de válvulas en un sistema neumático
Identifica los métodos de accionamiento de acuerdo
a la aplicación
EC: Método de accionamiento manual
Exposición X 2 0 0 0
EC: Método de accionamiento mecánico
EC: Método de accionamiento neumático
EC: Método de accionamiento eléctrico
EC: Método de accionamiento combinado
El alumno analizará los diferentes
componentes de potencia como elementos de actuación neumática
Analiza los actuadores neumáticos
EC: Cilindros de simple acción
Cuestionario C-03
Exposición
Práctica mediante la
acción
X X 5 1 8 2
EC: Cilindros de doble acción
EC: Cilindros sin vástago
EC: Sellos y tipos de montaje de un cilindro
neumático
14
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
Evidencias (EP, ED, EC, EA)
Instrumento de
evaluación
Técnicas de aprendizaje
Espacio educativo Total de horas Teoría Práctica
Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP
EC: Especificaciones de desempeño de un cilindro
neumático
Analiza los motores neumáticos
EC: Tipos de motores neumáticos
EC: Especificaciones de desempeño de los motores neumáticos
Analiza circuitos neumáticos con
actuadores
ED: Desarrollo de circuitos con un actuador Guía de
observación
Lista de cotejo
ED: Desarrollo de circuitos con múltiples actuadores
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato
establecido
El alumno diseñará y simulará circuitos
neumáticos mediante
herramienta de cómputo de acuerdo a las
tareas requeridas
Estructura y simula la operación de circuitos en
la computadora
ED: Estructura de circuito con simbología
Guía de observación
Lista de cotejo
Práctica mediante la
acción x x 5 1 8 2
ED: Empleo de comandos de software
ED: Elaboración de diagramas de circuitos
ED: Simulación de operación de circuito en
software EP: Reporte de practica de
acuerdo al formato establecido
El alumno analizará las características funcionales de los diferentes tipos de compresores de aire en sistemas
neumáticos
Identifica y analiza la estructura general de compresores de aire
EP: Presentación tipos y estructura de
compresores de aire
Cuestionario C-04
Exposición X 2 0 0 0
15
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
Evidencias (EP, ED, EC, EA)
Instrumento de
evaluación
Técnicas de aprendizaje
Espacio educativo Total de horas Teoría Práctica
Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP
El alumno seleccionará y
aplicará accesorios a un sistema neumático de acuerdo a los
requerimientos de operación del
mismo
Selecciona y aplica accesorios neumáticos
EC: Guía de selección y aplicación para
medidores de presión y de flujo
Exposición X 3 1 0 0
EC: Guía de selección y aplicación para tanques y
acumuladores
EC: Guía de selección y aplicación para filtros,
secadores y lubricadores
Selecciona y aplica tuberías y conductos
neumáticos
EC: Guía de selección y aplicación para tubería
rígida, mangueras flexibles y conexiones rápidas
EC: 2 Problemas de selección a partir de Tablas y nomogramas
El alumno seleccionará
compresores de aire para sistemas neumáticos de acuerdo a los
requerimientos de operación de los
mismos
Emplea e interpreta correctamente las tablas y
curvas de diseño de compresores de aire de diversos fabricantes
EC: Tablas y curvas de diseño de fabricantes
Exposición X 2 1 0 0
Selecciona compresores de aire con rendimiento
óptimo
EC: 2 Problemas de selección utilizando la
información de fabricantes
El alumno describirá los
principios básicos de un sistema hidráulico para transmisión de
potencia
Identifica los principios físicos fundamentales de
la hidráulica
EC: Transmisión de potencia
EC: Ecuación de continuidad
EC: Fricción, calor, caída de presión
Cuestionario C-05
Exposición X 2 0 0 0
Identifica las características y
estructura de un sistema hidráulico
EC: Ventajas y desventajas de la hidráulica
EC: Aplicaciones de la hidráulica
16
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
Evidencias (EP, ED, EC, EA)
Instrumento de
evaluación
Técnicas de aprendizaje
Espacio educativo Total de horas Teoría Práctica
Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP
El alumno describirá los
simbolos utilizados en sistemas hidráulicos
Identifica y describe los símbolos utilizados para
los componentes hidráulicos
EC: Cuadro de relación entre símbolos y
descripción Exposición X 1 0 0 0
El alumno calculará presión, velocidad, caudal y potencia
en una red hidráulica
Determina los parámetros de presión, velocidad y
caudal requeridos en una red hidráulica
EC: 2 Problemas de cálculo de potencia y eficiencia a partir de presión y caudal
Exposición X 3 1 0 0 Calcula la potencia y
eficiencia en un sistema hidráulico
El alumno identificará y
distinguirá los tipos, propiedades y características
básicas de un fluido hidráulico
Identifica los tipos de fluidos hidráulicos, sus
propiedades y requerimientos en base a
los estándares industriales
EC: Clasificación y grados de viscosidad
EC: Ventajas y desventajas
Cuestionario C-06
Exposición X 2 0 0 0
El alumno seleccionará los
diferentes tipos de válvulas utilizadas en un sistema hidráulico de acuerdo a sus características
Selecciona las válvulas utilizando guías de
selección ya establecidas por los fabricantes
EC: Guía de selección para válvulas de control
direccional
Exposición X 3 1 0 0
EC: Guía de selección para válvulas de presión
EC: Guía de selección para válvulas anti-retorno
EC: Guía de selección para válvulas de control de flujo
El alumno identificará los
diferentes métodos
Identifica los métodos de accionamiento de acuerdo
a la aplicación
EC: Método de accionamiento manual
Exposición X 2 0 0 0
17
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
Evidencias (EP, ED, EC, EA)
Instrumento de
evaluación
Técnicas de aprendizaje
Espacio educativo Total de horas Teoría Práctica
Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP
de accionamiento de válvulas en un sistema hidráulico
EC: Método de accionamiento mecánico
EC: Método de accionamiento eléctrico
El alumno analizará los diferentes
componentes de potencia como elementos de
actuación hidráulica
Analiza los actuadores hidráulicos
EC: Cilindros de simple acción
Cuestionario C-07
Exposición
Práctica mediante la
acción
X X 5 1 6 2
EC: Cilindros de doble acción
EC: Cilindros sin vástago
EC: Cilindros con amortiguamiento
EC: Sellos y tipos de montaje de un cilindro
hidráulico EC: Especificaciones de
desempeño de un cilindro hidráulico
Analiza los motores hidráulicos
EC: Tipos de motores hidráulicos
EC: Especificaciones de desempeño de los motores hidráulicos
Analiza circuitos hidráulicos con actuadores
ED: Desarrollo de circuitos con un actuador Guía de
observación
Lista de cotejo
ED: Desarrollo de circuitos con múltiples actuadores
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato
establecido
El alumno diseñará y simulará circuitos
Estructura y simula la operación de circuitos en
ED: Estructura de circuito con simbología
Guía de observación
Práctica mediante la
X X 4 1 6 2
18
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
Evidencias (EP, ED, EC, EA)
Instrumento de
evaluación
Técnicas de aprendizaje
Espacio educativo Total de horas Teoría Práctica
Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP
hidráulicos mediante
herramienta de cómputo de acuerdo a las
tareas requeridas
la computadora ED: Empleo de comandos de software
Lista de cotejo
acción
ED: Elaboración de diagramas de circuitos
ED: Simulación de operación de circuito en
software EP: Reporte de practica de
acuerdo al formato establecido
El alumno analizará las características funcionales de los diferentes tipos de bombas hidráulicas
en sistemas hidráulicos
Identifica y analiza la estructura general de bombas hidráulicas
EP: Presentación tipos y estructura de bombas
hidráulicas
Cuestionario C-08
Exposición X 2 0 0 0
El alumno seleccionará y
aplicará accesorios a un sistema hidráulico de acuerdo a los
requerimientos de operación del
mismo
Selecciona y aplica accesorios hidráulicos
EC: Guía de selección y aplicación para acumuladores e intensificadores
Exposición X 3 1 0 0
EC: Guía de selección y aplicación para medidores
de presión y de flujo EC: Guía de selección y aplicación para tanques,
filtros, enfriadores y calentadores de aceite, válvulas de purga e
interruptores de presión
Selecciona y aplica tuberías y conductos
hidráulicos
EC: Guía de selección y aplicación para tubería
rígida, mangueras flexibles y conexiones rápidas EC: 2 Problemas de selección a partir de Tablas y nomogramas
19
Resultados de Aprendizaje
Criterios de Desempeño
Evidencias (EP, ED, EC, EA)
Instrumento de
evaluación
Técnicas de aprendizaje
Espacio educativo Total de horas Teoría Práctica
Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP
El alumno seleccionará
bombas hidráulicas para sistemas hidráulicos de acuerdo a los
requerimientos de operación de los
mismos
Emplea e interpreta correctamente las tablas y
curvas de diseño de bombas hidráulicas de diversos fabricantes
EC: Tablas y curvas de diseño de fabricantes
Exposición X 2 1 0 0
Selecciona bombas hidráulicas con
rendimiento óptimo
EC: 2 Problemas de selección utilizando la
información de fabricantes
20
EVALUACIÓN SUMATIVA
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:
PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:
MATERIA: CLAVE:
NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO:
INSTRUCCIONES
Analice el enunciado de la columna de la izquierda y relaciónelo con los conceptos de la columna derecha, anotando dentro del paréntesis la letra correspondiente al enunciado.
( ) A temperatura constante, el volumen de una masa de gas es inversamente proporcional a la presión absoluta. ( ) A presión constante, el volumen de una masa de gas es directamente proporcional a la temperatura absoluta. ( ) El producto de la presión y el volumen dividido entre la temperatura absoluta es constante para una masa de gas. ( ) Proceso a presión constante. ( ) Proceso a volumen constante. ( ) Proceso a temperatura constante.
a) Proceso isocórico b) Segunda Ley de Newton c) Proceso isotérmico d) Presión barométrica e) Ley de Gay-Lussac f) Proceso adiabático g) Ley de Boyle-Mariotte h) Proceso isentrópico i) Ley general de los gases j) Proceso isobárico
INSTRUCCIONES
Conteste lo que se pide a continuación. 1. Mencione tres ventajas de la neumática. 2. Mencione tres desventajas de la neumática. 3. Mencione tres aplicaciones de la neumática.
INSTRUCCIONES
Resuelva los siguientes problemas, siguiendo una metodología empleando las fórmulas correctas en cada problema y apoyándose en gráficas y tablas.
Calcule la potencia necesaria en HP para manejar 25 cfm (pies cúbicos por minuto) de aire estándar a una presión de 100 psia, considerando que el compresor tiene una eficiencia del 85%
Calcule la potencia necesaria en Watts para manejar 15 m3/min de aire estándar a una presión de 6 bar, considerando que el compresor tiene una eficiencia del 90%
CALIFICACIÓN:
EVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVA CUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO C----01010101
21
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:
PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:
MATERIA: CLAVE:
NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO:
INSTRUCCIONES
Analice el enunciado de la columna de la izquierda y relaciónelo con los conceptos de la columna derecha, anotando dentro del paréntesis la letra correspondiente al enunciado.
( ) Válvula direccional con tres puertos y dos posiciones.
( ) Válvula direccional con cinco puertos y dos posiciones.
( ) Válvula que permite el flujo de aire comprimido en un solo sentido.
( ) Válvula utilizada para controlar la velocidad de un actuador.
( ) Válvula que se controla por la magnitud de la presión.
( ) Válvula que combina las características de diferentes tipos de válvulas en un solo cuerpo.
a) Válvula 5/2 b) Válvula de presión c) Válvula de combinación d) Válvula 2/3 e) Válvula de control direccional f) Válvula 3/2 g) Válvula de control de flujo h) Válvula selectora i) Válvula anti-retorno j) Válvula 2/5
INSTRUCCIONES
Realice lo que se pide a continuación.
1. Dibuje el símbolo de una válvula de control direccional 3/2 con botón de presión y resorte de retorno.
2. Dibuje el símbolo de una válvula de control direccional 4/2 con palanca con rodillo y resorte de retorno.
3. Dibuje el símbolo de una válvula de control direccional 5/2 operada por piloto en ambos lados.
4. Dibuje el símbolo de una válvula de control direccional 5/2 operada con doble solenoide.
5. Dibuje el símbolo de una válvula de control direccional 5/2 operada con doble solenoide y piloto con sobre-mando manual.
CALIFICACIÓN:
EVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVA CUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO C----02020202
22
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:
PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:
MATERIA: CLAVE:
NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO:
INSTRUCCIONES
Para los siguientes problemas, desarrolle el diagrama de circuito neumático de acuerdo a la tarea requerida, siguiendo una metodología empleando la simbología y nomenclatura correcta para cada elemento de acuerdo a las normas, describa brevemente la operación del circuito resultante.
Con la ayuda de un posicionador vertical pivoteado, se tienen que alimentar lingotes ligeros hacia dos bandas transportadoras, una superior y otra inferior, según sea seleccionado. El destino de la rampa articulada (hacia arriba o hacia abajo) es decidido por medio de una válvula con switch selector. El movimiento hacia arriba del cilindro de doble acción (1A) se tiene que efectuar en t1 = 3 segundos; el movimiento hacia abajo en t2 = 2.5 segundos. La presión debe indicarse en ambos lados del cilindro. En la posición inicial, el cilindro asume la posición final de retroceso.
Un cilindro de doble acción (1A) guía pernos (pasadores) de cilindro hacia un mecanismo de medición. Los pernos son separados por medio de un movimiento reciprocante continuo. El movimiento oscilante puede ser iniciado mediante una válvula con switch selector. La duración de la carrera de avance del cilindro va a ser t1=0.6 segundos, la carrera de retroceso t3=0.4 segundos. El cilindro va a permanecer en la posición totalmente extendida por t2=1.0 segundo, resultando un ciclo de t4=2.0 segundos.
Partes dobladas para bujías son alimentadas en pares sobre un riel hacia una estación de maquinado. Para lograr la separación, se accionan dos cilindros de doble acción mediante un actuador a ritmo de empuje-jalón. En la posición inicial, el cilindro superior (1A1) está retraído, el cilindro inferior (1A2) en la posición avanzada. Las partes dobladas están descansando contra el segundo cilindro (1A2). Una señal de arranque causa que el cilindro (1A1) avance y que el cilindro (1A2) retroceda. Dos cilindros para bujías ruedan a la estación de maquinado. Después de un tiempo ajustable de t1=1 segundo, el cilindro (1A1) regresa y el cilindro (1A2) avanza al mismo tiempo. Un ciclo posterior puede iniciarse solamente cuando un intervalo de tiempo t2=2 segundos haya transcurrido. El circuito es iniciado mediante una válvula con botón de presión. Una válvula con enclavamiento hace posible cambiar de ciclo sencillo a ciclo continuo y viceversa. La estación separadora no debe re-iniciar por sí sola después de una falla de energía.
Notación abreviada: 1A1+ 1A1- 1A2- 1A2+
CALIFICACIÓN:
EVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVA CUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO C----03030303
23
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:
PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:
MATERIA: CLAVE:
NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO:
INSTRUCCIONES
Analice el enunciado de la columna de la izquierda y relaciónelo con los conceptos de la columna derecha, anotando dentro del paréntesis la letra correspondiente al enunciado.
( ) Su función es compensar las fluctuaciones de presión y estabilizar el aire comprimido ( ) Su función es reducir el contenido de humedad en un sistema neumático. ( ) Su función es eliminar el agua condensada, contaminación y el aceite en exceso del aire en un sistema neumático. ( ) Su función es alimentar el aire comprimido con aceite seleccionado especialmente. ( ) Su función es preparar el aire comprimido para abastecer un sistema neumático. ( ) Su función es mantener constante la presión de operación sin importar las fluctuaciones o el consumo de aire en el sistema.
a) Lubricador de aire b) Contrapeso c) Filtro de aire d) Válvula de alivio e) Secador de aire f) Regulador de presión g) Válvula anti-retorno h) Acumulador de aire i) Tubería j) Unidad de servicio
INSTRUCCIONES
Conteste lo que se pide a continuación. 1. Mencione tres tipos de compresores de aire. 2. Mencione tres tipos de regulación de caudal en los compresores de aire. 3. Mencione tres accesorios básicos en una unidad de servicio de aire comprimido. 4. Mencione los tres métodos auxiliares para reducir el contenido de humedad en el aire comprimido.
INSTRUCCIONES
Resuelva los siguientes problemas, siguiendo una metodología empleando las fórmulas correctas en cada problema y apoyándose en gráficas y tablas.
Determine el diámetro adecuado de una tubería para transportar 50 cfm (pies cúbicos por minuto) de aire estándar a una presión de 100 psia., y calcule la caída de presión para una longitud equivalente de 100 pies.
Determine el diámetro adecuado de una tubería para transportar 10 m3/min de aire estándar a una presión de 6 bar, y calcule la caída de presión para una longitud equivalente de 20 metros.
CALIFICACIÓN:
EVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVA CUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO C----04040404
24
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:
PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:
MATERIA: CLAVE:
NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO:
INSTRUCCIONES
Analice el enunciado de la columna de la izquierda y relaciónelo con los conceptos de la columna derecha, anotando dentro del paréntesis la letra correspondiente al enunciado.
( ) Es un medio para transmitir potencia al empujar sobre un líquido confinado. ( ) Es la presión que se levanta por encima de un cierto nivel en un líquido debido al peso de su masa. ( ) La presión aplicada a un fluido confinado se transmite con la misma magnitud en todas direcciones y puntos del sistema. ( ) Es el volumen de líquido fluyendo a través de una tubería en un intervalo de tiempo ( ) Transporta el fluido que se utiliza para controlar el funcionamiento de una válvula. ( ) Convierte la potencia hidráulica en fuerza mecánica lineal o rotatoria.
a) Ley de Pascal b) Línea de trabajo c) Hidráulica d) Presión barométrica e) Línea piloto f) Actuador hidráulico g) Flujo laminar h) Presión hidrostática i) Bomba hidráulica j) Razón de flujo
INSTRUCCIONES
Conteste lo que se pide a continuación. 1. Mencione tres ventajas de la hidráulica. 2. Mencione tres desventajas de la hidráulica. 3. Mencione tres aplicaciones de la hidráulica.
INSTRUCCIONES
Resuelva los siguientes problemas, siguiendo una metodología empleando las fórmulas correctas en cada problema y apoyándose en tablas y nomogramas.
La bomba de un sistema hidráulico entrega un caudal de 10 lts/min a un cilindro hidráulico cuya conexión de entrada tiene un diámetro interior de 6 mm y el pistón un diámetro de 32 mm, determine la velocidad v1 en la entrada del cilindro y la velocidad v2 a la que se extiende el pistón.
Calcule la potencia necesaria en HP para un sistema hidráulico con una razón de flujo de 50 gpm (galones por minuto) de fluido hidráulico a una presión de 350 psig, considerando que el sistema tiene una eficiencia total del 80%
CALIFICACIÓN:
EVALUACIÓN SUMATEVALUACIÓN SUMATEVALUACIÓN SUMATEVALUACIÓN SUMATIVAIVAIVAIVA CUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO C----05050505
25
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:
PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:
MATERIA: CLAVE:
NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO:
INSTRUCCIONES
Analice el enunciado de la columna de la izquierda y relaciónelo con los conceptos de la columna derecha, anotando dentro del paréntesis la letra correspondiente al enunciado.
( ) Se usa para controlar la dirección de movimiento de los componentes de potencia y la manera como se detienen.
( ) Es puesta en la posición centrada por la fuerza de un resorte en cuanto se hace el esfuerzo actuador.
( ) Su función es limitar la presión en el sistema a un preajuste máximo.
( ) Abre la conexión hacia otros componentes de consumo cuando la presión de ajuste es excedida.
( ) Bloquea el flujo en un sentido y permite el libre flujo en el otro sentido.
( ) Se usa para reducir la velocidad de un cilindro o las rpm de un motor hidráulico.
a) Válvula de alivio b) Válvula de tipo carrete c) Válvula anti-retorno d) Servo válvula e) Válvula de control direccional f) Válvula de secuencia g) Válvula retardadora de tiempo h) Válvula de control de flujo i) Válvula centrada por resorte j) Válvula de cuatro vías rotatoria
INSTRUCCIONES
Conteste lo que se pide a continuación. 1. Mencione tres tareas básicas que debe satisfacer un fluido hidráulico dentro de un sistema hidráulico. 2. Mencione cuatro características cualitativas y requerimientos para los aceites hidráulicos en condiciones de operación. 3. Mencione cuatro clases de aceite hidráulico de acuerdo a la clasificación de viscosidad SAE. 4. Mencione tres resultados a consecuencia de una viscosidad demasiado baja del fluido hidráulico 5. Mencione los tres tipos fundamentales de fluido hidráulico resistente a la combustión.
INSTRUCCIONES
Realice lo que se pide a continuación.
1. Dibuje el símbolo de una válvula de control direccional 3/2 accionada por botón de presión y resorte de retorno.
2. Dibuje el símbolo de una válvula de control direccional 4/2 accionada por pedal y resorte de retorno.
3. Dibuje el símbolo de una válvula de control direccional 4/2 accionada por palanca con rodillo y resorte de retorno.
4. Dibuje el símbolo de una válvula de control direccional 4/2 operada con doble solenoide.
5. Dibuje el símbolo de una válvula de control direccional 4/3 accionada por palanca con ajuste de enclavamiento.
CALIFICACIÓN:
EVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVA CUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO C----06060606
26
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:
PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:
MATERIA: CLAVE:
NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO:
INSTRUCCIONES
Para los siguientes problemas, desarrolle el diagrama de circuito hidráulico de acuerdo a la tarea requerida, siguiendo una metodología empleando la simbología y nomenclatura correcta para cada elemento de acuerdo a las normas, describa brevemente la operación del circuito resultante.
La puerta de un quemador es abierta y cerrada por un cilindro de doble acción. El cilindro es accionado mediante una válvula 4/2 con resorte de retorno. Esto asegura que la puerta abra sólo en tanto la válvula esté accionada. Cuando la palanca de accionamiento de la válvula es liberada, la puerta cierra de nuevo.
Varias estaciones en una estación de maquinado rotatoria son manejadas mediante un paquete de potencia hidráulica. Cuando las estaciones individuales son encendidas y apagadas, producen fluctuaciones de presión por todo el circuito hidráulico. Este efecto será estudiado en una estación de taladrado. Las fluctuaciones en la presión y las fuerzas de extensión creadas durante el taladrado no deben afectar la alimentación de la estación de taladrado. Una válvula de control de flujo se tiene que usar para asegurar una razón de alimentación ajustable y suave, mientras que una válvula de alivio se tiene que usar para compensar las fuerzas de extensión.
La carga y descarga de contenedores de un transportador de contenedores se lleva a cabo usando dos cilindros de doble acción. Cada cilindro está sujeto a cargas variables, carga de extensión durante la descarga y carga de compresión durante la carga. El contenedor debe elevarse y bajarse a una velocidad constante. Por lo tanto, cada cilindro debe estar sujeto hidráulicamente en ambos lados.
CALIFICACIÓN:
EVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVA CUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO C----07070707
27
DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓN
NOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:
PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:
MATERIA: CLAVE:
NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO:
INSTRUCCIONES
Analice el enunciado de la columna de la izquierda y relaciónelo con los conceptos de la columna derecha, anotando dentro del paréntesis la letra correspondiente al enunciado.
( ) Su función es proveer un medio de almacenaje del fluido hidráulico bajo presión. ( ) Su función es multiplicar la presión en un sistema hidráulico. ( ) Su función es abrir o cerrar circuitos eléctricos a presiones preseleccionadas. ( ) Su función es indicar la presión del sistema para lectura y ajuste. ( ) Su función es proporcionar una lectura del caudal del fluido hidráulico en el sistema. ( ) Su función es recibir y almacenar fluido hidráulico, así como disipar calor y separar el aire y agua del fluido.
a) Medidor de flujo b) Tanque recibidor c) Interruptor de presión d) Sello e) Intensificador f) Enfriador de aceite g) Acumulador h) Válvula de alivio i) Medidor de presión j) Filtro
INSTRUCCIONES
Conteste lo que se pide a continuación. 1. Mencione tres tipos de bombas hidráulicas. 2. Defina las bombas de desplazamiento positivo. 3. Mencione cuatro tamaños nominales de tubería rígida para hidráulica. 4. Mencione tres espesores en número de cédula para tubería rígida. 5. Mencione tres tipos de sellos para componentes hidráulicos.
INSTRUCCIONES
Resuelva los siguientes problemas, siguiendo una metodología empleando las fórmulas correctas en cada problema y apoyándose en tablas y nomogramas.
Determine el diámetro interior adecuado de una tubería para transportar 15 gpm (galones por minuto) de fluido hidráulico a una presión de 500 psig., y calcule la caída de presión para una longitud equivalente de 150 pies.
Seleccione una bomba hidráulica para manejar un caudal de 10 lts/min operando a una presión de 120 bar, considerando una eficiencia total del 80%. Sugiera dos alternativas de bombas.
CALIFICACIÓN:
EVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVAEVALUACIÓN SUMATIVA CUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO CCUESTIONARIO C----08080808
28
DESARROLLO DE PRÁCTICA
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Nombre:
Control directo de un cilindro neumático
Número :
1
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno analizará los diferentes componentes de potencia como elementos de actuación neumática
Justificación
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Actividades a desarrollar: Seleccionar los componentes requeridos del juego de equipo didáctico Ensamblar el circuito Operar un cilindro de simple y/o doble acción de manera directa Utilizar la válvula de control direccional 3/2 con resorte de retorno Utilizar la válvula de control direccional 5/2 con resorte de retorno Aplicar la unidad de servicio con válvula de arranque-paro y distribuidor (manifold) Desmantelar y acomodar los componentes de manera ordenada Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Desarrollo y puesta en operación de circuito con un actuador EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
29
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Nombre:
Control indirecto de un cilindro neumático
Número :
2
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno analizará los diferentes componentes de potencia como elementos de actuación neumática
Justificación
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Actividades a desarrollar: Seleccionar los componentes requeridos del juego de equipo didáctico Ensamblar el circuito Operar un cilindro de simple y/o doble acción de manera indirecta Utilizar la válvula de control direccional 3/2 con piloto sencillo y resorte de retorno Utilizar la válvula de control direccional 5/2 con piloto sencillo y resorte de retorno Desmantelar y acomodar los componentes de manera ordenada Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Desarrollo y puesta en operación de circuito con un actuador EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
30
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Nombre:
Control de múltiples actuadores
Número :
3
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno analizará los diferentes componentes de potencia como elementos de actuación neumática
Justificación
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Actividades a desarrollar: Seleccionar los componentes requeridos del juego de equipo didáctico Ensamblar el circuito Poner en operación un circuito con movimiento coordinado Utilizar las válvulas operadas con palancas con rodillos, como sensores mecánicos Dibujar el diagrama de desplazamiento-paso sin líneas de señal Dibujar el diagrama de desplazamiento-paso con líneas de señal Desmantelar y acomodar los componentes de manera ordenada Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Desarrollo y puesta en operación de circuito con múltiples actuadores EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
31
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Nombre:
Eliminación de señal mediante válvulas inversoras
Número :
4
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno analizará los diferentes componentes de potencia como elementos de actuación neumática
Justificación
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Actividades a desarrollar: Seleccionar los componentes requeridos del juego de equipo didáctico Ensamblar el circuito Poner en operación un circuito con movimiento coordinado con traslape de señal Utilizar las válvulas 5/2 con doble piloto, en aplicación de inversión Dibujar el diagrama de desplazamiento-paso con líneas de señal Desmantelar y acomodar los componentes de manera ordenada Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Desarrollo y puesta en operación de circuito con múltiples actuadores EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
32
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Nombre:
Funciones lógicas AND, OR
Número :
5
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno diseñará y simulará circuitos neumáticos mediante herramienta de cómputo de acuerdo a las tareas requeridas
Justificación
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Actividades a desarrollar: Construir el circuito con el software Revisar y simular el circuito Aplicar la válvula de presión dual (compuerta AND) Aplicar la válvula selectora (compuerta OR) Graficar el diagrama de desplazamiento-tiempo y la carta de control Guardar el trabajo en un archivo Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Estructura de circuito con simbología ED: Empleo de comandos de software
ED: Elaboración de diagramas de circuitos ED: Simulación de operación de circuito en software
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
33
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Nombre:
Circuito de memoria y control de la velocidad
Número :
6
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno diseñará y simulará circuitos neumáticos mediante herramienta de cómputo de acuerdo a las tareas requeridas
Justificación
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Actividades a desarrollar: Construir el circuito con el software Revisar y simular el circuito Utilizar la válvula de control direccional 5/2 con doble piloto Conectar y ajustar una válvula de control de flujo unidireccional Conectar manómetros de presión Graficar el diagrama de desplazamiento-tiempo y la carta de control Guardar el trabajo en un archivo Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Estructura de circuito con simbología ED: Empleo de comandos de software
ED: Elaboración de diagramas de circuitos ED: Simulación de operación de circuito en software
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
34
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Nombre:
Control dependiente de la presión
Número :
7
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno diseñará y simulará circuitos neumáticos mediante herramienta de cómputo de acuerdo a las tareas requeridas
Justificación
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Actividades a desarrollar: Construir el circuito con el software Revisar y simular el circuito Utilizar la válvula de secuencia de presión Conectar manómetros de presión Graficar el diagrama de desplazamiento-tiempo y la carta de control Guardar el trabajo en un archivo Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Estructura de circuito con simbología ED: Empleo de comandos de software
ED: Elaboración de diagramas de circuitos ED: Simulación de operación de circuito en software
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
35
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Nombre:
Válvula retardadora de tiempo
Número :
8
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno diseñará y simulará circuitos neumáticos mediante herramienta de cómputo de acuerdo a las tareas requeridas
Justificación
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Actividades a desarrollar: Construir el circuito con el software Revisar y simular el circuito Utilizar la válvula retardadora de tiempo Conectar y ajustar válvulas de control de flujo unidireccional Utilizar las válvulas operadas con palancas con rodillos, como sensores mecánicos Graficar el diagrama de desplazamiento-tiempo y la carta de control Guardar el trabajo en un archivo Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Estructura de circuito con simbología ED: Empleo de comandos de software
ED: Elaboración de diagramas de circuitos ED: Simulación de operación de circuito en software
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
36
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Nombre:
Control de un cilindro hidráulico de simple acción
Número :
9
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno analizará los diferentes componentes de potencia como elementos de actuación hidráulica
Justificación
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Actividades a desarrollar: Seleccionar los componentes requeridos del juego de equipo didáctico Dibujar el diagrama de circuito hidráulico Ensamblar el circuito Operar un cilindro de simple acción Utilizar la válvula de control direccional 2/2 Utilizar la válvula de control direccional 3/2 Desmantelar y acomodar los componentes de manera ordenada Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Desarrollo y puesta en operación de circuitos con actuadores hidráulicos
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
37
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Nombre:
Control de un cilindro hidráulico de doble acción
Número :
10
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno analizará los diferentes componentes de potencia como elementos de actuación hidráulica
Justificación
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Actividades a desarrollar: Seleccionar los componentes requeridos del juego de equipo didáctico Dibujar el diagrama de circuito hidráulico Ensamblar el circuito Operar un cilindro de doble acción Utilizar la válvula de control direccional 4/2 Determinar tiempos, presiones y fuerzas Medir las presiones para la carrera de avance y retroceso Desmantelar y acomodar los componentes de manera ordenada
Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Desarrollo y puesta en operación de circuitos con actuadores hidráulicos
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
38
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Nombre:
Control de la velocidad
Número :
11
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno analizará los diferentes componentes de potencia como elementos de actuación hidráulica
Justificación
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Actividades a desarrollar: Seleccionar los componentes requeridos del juego de equipo didáctico Dibujar el diagrama de circuito hidráulico Ensamblar el circuito Conectar y ajustar la válvula de control de flujo variable Utilizar la válvula de control direccional 4/3 Calcular la velocidad de las carreras de avance y retroceso Medir el tiempo de avance del cilindro Desmantelar y acomodar los componentes de manera ordenada
Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Desarrollo y puesta en operación de circuitos con actuadores hidráulicos
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DDESARROLLO DDESARROLLO DDESARROLLO DE PRACTICAE PRACTICAE PRACTICAE PRACTICA
39
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Nombre:
Acumuladores y válvulas anti-retorno
Número :
12
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno diseñará y simulará circuitos hidráulicos mediante herramienta de cómputo de acuerdo a las tareas requeridas
Justificación
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Actividades a desarrollar: Construir el circuito con el software Revisar y simular el circuito Utilizar el acumulador hidráulico como fuente de potencia Utilizar la válvula anti-retorno con piloto Guardar el trabajo en un archivo
Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Estructura de circuito con simbología ED: Empleo de comandos de software
ED: Elaboración de diagramas de circuitos ED: Simulación de operación de circuito en software
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
40
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Nombre:
Circuito diferencial
Número :
13
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno diseñará y simulará circuitos hidráulicos mediante herramienta de cómputo de acuerdo a las tareas requeridas
Justificación
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Actividades a desarrollar: Construir el circuito con el software Revisar y simular el circuito Aplicar el modo de operación de un circuito diferencial Calcular relaciones para áreas y fuerzas Calcular el caudal a través de una válvula de control de flujo Guardar el trabajo en un archivo
Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Estructura de circuito con simbología ED: Empleo de comandos de software
ED: Elaboración de diagramas de circuitos ED: Simulación de operación de circuito en software
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
41
Fecha:
Nombre de la asignatura:
Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Nombre:
Carga variable
Número :
14
Duración (horas) :
2
Resultado de aprendizaje:
El alumno diseñará y simulará circuitos hidráulicos mediante herramienta de cómputo de acuerdo a las tareas requeridas
Justificación
Sector o subsector para el desarrollo de la práctica:
Actividades a desarrollar: Construir el circuito con el software Revisar y simular el circuito Describir el modo de operación a carga variable Graficar el diagrama de desplazamiento-paso Guardar el trabajo en un archivo
Evidencia a generar en el desarrollo de la práctica:
ED: Estructura de circuito con simbología ED: Empleo de comandos de software
ED: Elaboración de diagramas de circuitos ED: Simulación de operación de circuito en software
EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido
DESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICADESARROLLO DE PRACTICA
42
GLOSARIOGLOSARIOGLOSARIOGLOSARIO
AAAA Accesorios de tuberías. Piezas de unión de tuberías de todo tipo. Accionar. Hacer que actúe una fuerza, con preferencia para la inversión de una válvula, pudiendo ser esta acción mecánica, eléctrica, neumática o hidráulica. Acumulador. Depósito en el que es almacenado el aire comprimido hasta una presión determinada, que debe estar indicada. Aire comprimido. Aire sometido a una presión superior a la atmosférica. Amortiguador. Tope final (élástico) montado en el cilindro, contra el que choca el pistón. Automatización. Planificación y construcción de aparatos, equipos y sistemas de organización para el desarrollo automático de procesos de trabajo determinados en una secuencia establecida sin la intervención del hombre. CCCC Caída de presión. Véase Pérdida de presión. Carrera. Trayecto recorrido por el émbolo entre dos posiciones. Caudal. Volumen dle gas o liquido que circula por una sección determinada en una unidad de tiempo. Cilindro. Aparato neumático pura transformar la energía del aire comprimido en energía de movimiento. Cilindro de doble efecto. Cilindro cuyo pistón es impulsado por las dos caras con aire comprimido (la carrera (le avance y la de retroceso son carreras de trabajo). Son necesarias dos tomas de aire comprimido. Cilindro de simple efecto. Cilindro en el que el aire comprimido sólo actúa sobre una cara del pistón y la carrera de retroceso es debida a la acción de un muelle o del peso propio. Sólo se precisa una toma de aire comprimido, con un consumo de aire de la mitad del cilindro de doble efecto. Cilindro de trabajo. Cilindro neumático para producir trabajo. Compresor Equipo para la producción de aire comprimido.
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FFFF Filtro. Aparato para la limpieza del aire comprimido de las partículas de suciedad y separación del agua de condensación. LLLL Línea. Dispositivo para la conducción de energía desde el punto de producción hasta el consumidor. En la neumática se utilizan para esta finalidad tubos de acero, cobre y plásticos, así como también mangueras de goma y plástico. Longitud de la carrera. Medida (en mm) de la carrera. MMMM Mando directo. Modalidad de mando de válvulas neumáticas; la fuerza de accionamiento actúa directamente sobre mecanismo de inversión de la válvula. Mando indirecto. modalidad de mando de válvulas neumáticas llamadas válvulas de mando previo. La señal de accionamiento actúa sobre un elemento intermedio que a su vez provoca la inversión de la válvula (efecto de relé). Manguera. Enlace flexible para la conducción de un material o de una energía desde la fuente de producción hasta el consumidor. Manómetro. Aparato para la medida e indicación de la presión del aire. Motor neumático. Organo motriz rotativo accionado por aire comprimido. Pérdida de presión. Diferencia de presión entre dos puntos de medida de un aparato o una línea. PPPP Presión de trabajo. Presión a la que trabaja una instalación o aparato neumático. Presión del aire. Magnitud de medida del aire comprimido indicada en kp/cma o en bar. RRRR Regulador de presión. Denominación usual para la válvula reductora de presión.
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Rendimiento volumétrico. Cociente del consumo teórico de aire y el consumo de trabajo. Retardo. Parada momentánea producida por la estrangulación del caudal; alarga el tiempo de carga. SSSS Símbolos. Representación gráfica simplificada de elementos neumáticos y de otro tipo con inclusión de las funciones, p. ej. al dibujar un esquema. Los símbolos están establecidos en la norma DIN 24300. TTTT Tubería. Véase Línea. UUUU Unidad de servicio. Aparato combinado para filtrar, regular y engrasar el aire comprimido. VVVV Válvula. Elemento de mando para ejercer influencia sobre medios en circulación, p. ej. gases y líquidos. Válvula antirretorno. Válvula de bloqueo, que cierra automáticamente el paso en un sentido de circulación. Válvula de cuatro vías. Válvula con cuatro tomas: línea de alimentación de aire comprimido, 2 líneas para el cilindro y el escape. Válvula de dos vías. Válvula con dos tomas controladas, entrada y salida. Válvula de inversión. Válvulas distribuidoras para la inversión de cilindros o motores neumáticos del avance al retroceso, giro a izquierda o a derecha y viceversa. Válvula manual. Válvula de vías con accionamiento manual. Válvula de palanca y rodillo. Son válvulas de 2/2, 3/2 y 4/2 vías con rodillo rígido para accionamiento mecánico. Válvula NC. Del inglés "Normaly Closed", válvula que en posición de reposo cierra el paso del aire (Función: Apertura). Válvula NO. Del inglés "Normaly Open", válvula con el paso de aire
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abierto en posición de reposo "(Función: Cierre)". Válvula reguladora de velocidad. Válvula antirretorno con estrangulación para la regulación de la velocidad del pistón de un cilindro de trabajo. Válvula selectora. Véase Válvula antirretorno con estrangulación doble. Válvula sin coincidencia con el escape. Con el accionamiento cierra primero la tubería de purga y acto seguido abre el paso del aire comprimido (no hay pérdidas de aire). Velocidad de avance. Velocidad en m/seg o m/min de los cilindros.
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BIBLIOGRAFÌABIBLIOGRAFÌABIBLIOGRAFÌABIBLIOGRAFÌA
1. Neumática: Nivel Básico, Peter Croser & Frank Ebel, FESTO. 2. Libro de trabajo de neumática: Nivel Básico, D.Waller & H.Werner, FESTO. 3. Introducción a la técnica neumática de mando, FESTO. 4. Dispositivos neumáticos, W. Deppert & K. Stoll, Marcombo. 5. Aplicaciones en la neumática, W. Deppert & K. Stoll, Marcombo. 6. Circuitos básicos de neumática, M. Carulla & V. Lladonosa, Marcombo. 7. Hidráulica: Nivel Básico, D. Merkle, B. Schrader, M. Thomes, FESTO. 8. Libro de trabajo de hidráulica: Nivel Básico, D.Waller & H.Werner, FESTO. 9. Manual de Hidráulica Industrial, VICKERS 10. www.festo.com 11. www.parker.com 12. www.hydraulics.eaton.com