MANUAL DE LA  ASIGNATURA                 MT-SUP-                 MT-SUP-XXX                     REV00INGENIERÍA MECATRÓNIC...
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PAGINA LEGAL   José Manuel Robles Solís (UPZ)               Carlos Orozco García (UPSIN)               Juan Martín Albarra...
ÍNDICE   Introducción.............................................................................         4         Ficha...
INTRODUCCIÓN   La neumática constituye una herramienta muy importante dentro del control automático               en la in...
FICHA TÉCNICA                                                               FICHA TÉCNICANombre:                          ...
TEORÍA                    PRÁCTICAEstimación de tiempo (horas)              UNIDADES DE                                   ...
IDENTIFICACIÓN DE RESULTADOS DE APRENDIZAJE                                        IDENTIFICACION DE RESULTADOS DE APRENDI...
Criterios de DesempeñoUnidades de    Resultados de                                                                        ...
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PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE                                                                                PLANEACIÓN DEL A...
Instrumento Técnicas de     Espacio educativo          Total de horas Resultados de                                       ...
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DESARROLLO DE PRÁCTICA                                                        DESARROLLO DE PRACTICA                      ...
Sistemas hidráulicos y neumáticos
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Sistemas hidráulicos y neumáticos

  1. 1. MANUAL DE LA ASIGNATURA MT-SUP- MT-SUP-XXX REV00INGENIERÍA MECATRÓNICA SISTEMAS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS
  2. 2. F-RP-CUP-17/REV:00 RP-CUP-DIRECTORIO Secretario de Educación Pública Dr. Reyes Taméz Guerra Subsecretario de Educación Superior Dr. Julio Rubio Oca Coordinador de Universidades Politécnicas Dr. Enrique Fernández Fassnacht 1
  3. 3. PAGINA 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----------------- 2
  4. 4. ÍNDICE Introducción............................................................................. 4 Ficha Técnica.............................................................................. 5 Identificación de resultados de aprendizaje ........................ 7 Planeación del aprendizaje........................................................ 12 Evaluaciones sumativas .......................................................... 20 Desarrollo de prácticas.............................................................. 28 Glosario....................................................................................... 42 Bibliografía ................................................................................. 46 3
  5. 5. INTRODUCCIÓN 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. 4
  6. 6. FICHA TÉCNICA FICHA TÉCNICANombre: Sistemas Hidráulicos y NeumáticosClave: 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 eJustificación: 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. El alumno desarrollará la capacidad necesaria para analizar, calcular y seleccionar elementos hidráulicos y neumáticos como son bombas, compresores, actuadores,Objetivo: conductos y válvulas, así como diseñar, integrar, simular e implementar dichos elementos en sistemas, enfocados a las diferentes aplicaciones en la ingeniería mecatrónica. Que el alumno tenga la capacidad de: Realizar despejes de variables en ecuaciones.Pre requisitos: 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. 5
  7. 7. TEORÍA PRÁCTICAEstimación de tiempo (horas) UNIDADES DE APRENDIZAJE No Nonecesario para transmitir el presencial presencial presencial presencialaprendizaje al alumno, por Unidadde Aprendizaje: Neumática 28 6 16 4 Hidráulica 29 6 12 4Total de horas por cuatrimestre: 105Total de horas por semana: 7Créditos: 7 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.Bibliografía: 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 6
  8. 8. IDENTIFICACIÓN DE RESULTADOS DE APRENDIZAJE IDENTIFICACION DE RESULTADOS DE APRENDIZAJE Criterios de DesempeñoUnidades de Resultados de Horas EvidenciasAprendizaje Aprendizaje Totales El alumno será competente cuando: (EP, ED, EC, EA) El alumno Identifica y describe los fundamentos EC: Diagrama de presiones describirá los la neumática EC: Ley general de los gases principios básicos de un sistema EC: Ventajas y desventajas de 2 neumático para Identifica las características y la neumática transmisión de estructura de un sistema neumático EC: Aplicaciones de la potencia neumática El alumno Identifica y describe los símbolos describirá los EC: Cuadro de relación entre utilizados para los componentes símbolos y símbolos y descripción neumáticos estándares 1 utilizados en Identifica los estándares y sistemas EC: Listado de estándares en requerimientos de seguridad en la neumáticos neumática neumática El alumno Determina los parámetros de presión, calculará presión, velocidad y caudal requeridos en una EC: 2 Problemas de cálculo velocidad, caudal red neumática de potencia y eficiencia a 4 y potencia en una Calcula la potencia y eficiencia en un partir de presión y caudal red neumática sistema neumático Sistemas EC: Guía de selección paraNeumáticos vávulas de control direccional El alumno seleccionará los EC: Guía de selección para diferentes tipos válvulas anti-retorno de válvulas Selecciona las válvulas utilizando utilizadas en un guías de selección ya establecidas por EC: Guía de selección para 4 sistema los fabricantes válvulas de control de flujo neumático de EC: Guía de selección para acuerdo a sus válvulas de presión características EC: Guía de selección para válvulas de combinación EC: Método de accionamiento manual El alumno EC: Método de accionamiento identificará los mecánico diferentes Identifica los métodos de métodos de EC: Método de accionamiento accionamiento de acuerdo a la 2 accionamiento de neumático aplicación válvulas en un EC: Método de accionamiento sistema eléctrico neumático EC: Método de accionamiento combinado 7
  9. 9. Criterios de DesempeñoUnidades de Resultados de Horas EvidenciasAprendizaje Aprendizaje Totales El alumno será competente cuando: (EP, ED, EC, EA) EC: Cilindros de simple acción EC: Cilindros de doble acción EC: Cilindros sin vástago Analiza los actuadores neumáticos EC: Sellos y tipos de montaje de un cilindro neumático EC: Especificaciones de El alumno desempeño de un cilindro analizará los neumático diferentes EC: Tipos de motores componentes de neumáticos 16 potencia como Analiza los motores neumáticos EC: Especificaciones de elementos de desempeño de los motores actuación neumáticos neumática ED: Desarrollo de circuitos con un actuador ED: Desarrollo de circuitos Analiza circuitos neumáticos con con múltiples actuadores actuadores EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecido ED: Estructura de circuito con El alumno simbología diseñará y ED: Empleo de comandos de simulará circuitos software neumáticos ED: Elaboración de diagramas Estructura y simula la operación de mediante de circuitos 16 circuitos en la computadora herramienta de ED: Simulación de operación cómputo de de circuito en software acuerdo a las EP: Reporte de practica de tareas requeridas acuerdo al formato establecido El alumno analizará las características funcionales de los EP: Presentación tipos y Identifica y analiza la estructura diferentes tipos estructura de compresores de 2 general de compresores de aire de compresores aire de aire en sistemas neumáticos EC: Guía de selección y aplicación para medidores de presión y de flujo El alumno EC: Guía de selección y seleccionará y Selecciona y aplica accesorios aplicación para tanques y aplicará neumáticos acumuladores accesorios a un EC: Guía de selección y sistema aplicación para filtros, 4 neumático de secadores y lubricadores acuerdo a los EC: Guía de selección y requerimientos de aplicación para tubería rígida, operación del Selecciona y aplica tuberías y mangueras flexibles y mismo conductos neumáticos conexiones rápidas EC: 2 Problemas de selección a partir de Tablas y 8
  10. 10. Criterios de DesempeñoUnidades de Resultados de Horas EvidenciasAprendizaje Aprendizaje Totales El alumno será competente cuando: (EP, ED, EC, EA) nomogramas El alumno Emplea e interpreta correctamente las seleccionará tablas y curvas de diseño de EC: Tablas y curvas de diseño compresores de compresores de aire de diversos de fabricantes aire para fabricantes sistemas 3 neumáticos de EC: 2 Problemas de selección acuerdo a los Selecciona compresores de aire con utilizando la información de requerimientos de rendimiento óptimo fabricantes operación de los mismos EC: Transmisión de potencia El alumno Identifica los principios físicos EC: Ecuación de continuidad describirá los fundamentales de la hidráulica EC: Fricción, calor, caída de principios básicos presión de un sistema 2 hidráulico para EC: Ventajas y desventajas de transmisión de Identifica las características y la hidráulica potencia estructura de un sistema hidráulico EC: Aplicaciones de la hidráulica El alumno describirá los Identifica y describe los símbolos simbolos EC: Cuadro de relación entre utilizados para los componentes 1 utilizados en símbolos y descripción hidráulicos sistemas hidráulicos Determina los parámetros de presión, El alumno velocidad y caudal requeridos en una calculará presión, red hidráulica EC: 2 Problemas de cálculo velocidad, caudal de potencia y eficiencia a 4 y potencia en una Calcula la potencia y eficiencia en un partir de presión y caudal Sistemas red hidráulica sistema hidráulico Hidráulicos El alumno identificará y distinguirá los Identifica los tipos de fluidos EC: Clasificación y grados de tipos, hidráulicos, sus propiedades y viscosidad 2 propiedades y requerimientos en base a los EC: Ventajas y desventajas características estándares industriales básicas de un fluido hidráulico El alumno EC: Guía de selección para seleccionará los válvulas de control direccional diferentes tipos EC: Guía de selección para Selecciona las válvulas utilizando de válvulas válvulas de presión guías de selección ya establecidas por 4 utilizadas en un EC: Guía de selección para los fabricantes sistema hidráulico válvulas anti-retorno de acuerdo a sus EC: Guía de selección para características válvulas de control de flujo El alumno EC: Método de accionamiento Identifica los métodos de manual identificará los accionamiento de acuerdo a la 2 diferentes EC: Método de accionamiento aplicación métodos de mecánico 9
  11. 11. Criterios de DesempeñoUnidades de Resultados de Horas EvidenciasAprendizaje Aprendizaje Totales El alumno será competente cuando: (EP, ED, EC, EA) accionamiento de EC: Método de accionamiento válvulas en un eléctrico sistema hidráulico EC: Cilindros de simple acción EC: Cilindros de doble acción EC: Cilindros sin vástago EC: Cilindros con Analiza los actuadores hidráulicos amortiguamiento El alumno EC: Sellos y tipos de montaje analizará los de un cilindro hidráulico diferentes EC: Especificaciones de componentes de desempeño de un cilindro hidráulico 14 potencia como elementos de EC: Tipos de motores actuación hidráulicos hidráulica Analiza los motores hidráulicos EC: Especificaciones de desempeño de los motores hidráulicos ED: Desarrollo de circuitos con actuadores Analiza circuitos hidráulicos con EP: Reporte de practica de actuadores acuerdo al formato establecido ED: Estructura de circuito con El alumno simbología diseñará y ED: Empleo de comandos de simulará circuitos software hidráulicos ED: Elaboración de diagramas Estructura y simula la operación de mediante de circuitos 13 circuitos en la computadora herramienta de ED: Simulación de operación cómputo de de circuito en software acuerdo a las EP: Reporte de practica de tareas requeridas acuerdo al formato establecido El alumno analizará las características funcionales de los EP: Presentación tipos y Identifica y analiza la estructura diferentes tipos estructura de bombas 2 general de bombas hidráulicas de bombas hidráulicas hidráulicas en sistemas hidráulicos EC: Guía de selección y El alumno aplicación para acumuladores seleccionará y e intensificadores aplicará EC: Guía de selección y accesorios a un Selecciona y aplica accesorios aplicación para medidores de sistema hidráulico 4 hidráulicos presión y de flujo de acuerdo a los EC: Guía de selección y requerimientos de aplicación para tanques, operación del filtros, enfriadores y mismo calentadores de aceite, 10
  12. 12. Criterios de DesempeñoUnidades de Resultados de Horas EvidenciasAprendizaje Aprendizaje Totales El alumno será competente cuando: (EP, ED, EC, EA) válvulas de purga e interruptores de presión EC: Guía de selección y aplicación para tubería rígida, mangueras flexibles y Selecciona y aplica tuberías y conexiones rápidas conductos hidráulicos EC: 2 Problemas de selección a partir de Tablas y nomogramas El alumno seleccionará Emplea e interpreta correctamente las EC: Tablas y curvas de diseño bombas tablas y curvas de diseño de bombas de fabricantes hidráulicas para hidráulicas de diversos fabricantes sistemas 3 hidráulicos de acuerdo a los EC: 2 Problemas de selección Selecciona bombas hidráulicas con requerimientos de utilizando la información de rendimiento óptimo operación de los fabricantes mismos 11
  13. 13. PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE PLANEACIÓN DEL APRENDIZAJE Instrumento Técnicas de Espacio educativo Total de horas Resultados de de aprendizaje Teoría Práctica Criterios de Desempeño Evidencias Aprendizaje evaluación Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP (EP, ED, EC, EA) EC: Diagrama de El alumno Identifica y describe los presiones describirá los fundamentos la EC: Ley general de los principios básicos neumática gases de un sistema Identifica las EC: Ventajas y desventajas Exposición X 2 0 0 0 neumático para características y de la neumática transmisión de estructura de un sistema EC: Aplicaciones de la potencia neumático neumática El alumno Identifica y describe los EC: Cuadro de relación describirá los símbolos utilizados para entre símbolos y símbolos y los componentes descripción estándares neumáticos Cuestionario Exposición X 1 0 0 0 utilizados en C-01 sistemas Identifica los estándares y EC: Listado de estándares neumáticos requerimientos de en neumática seguridad en la neumática Determina los parámetrosEl alumno calculará de presión, velocidad ypresión, velocidad, caudal requeridos en una EC: 2 Problemas de caudal y potencia red neumática cálculo de potencia y en una red eficiencia a partir de Exposición X 3 1 0 0 neumática Calcula la potencia y presión y caudal eficiencia en un sistema neumático 12
  14. 14. Instrumento Técnicas de Espacio educativo Total de horas Resultados de de aprendizaje Teoría Práctica Criterios de Desempeño Evidencias Aprendizaje evaluación Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP (EP, ED, EC, EA) EC: Guía de selección para vávulas de control direccional El alumno EC: Guía de selección para seleccionará los válvulas anti-retornodiferentes tipos de Selecciona las válvulasválvulas utilizadas utilizando guías de EC: Guía de selección para en un sistema selección ya establecidas Exposición X 3 1 0 0 válvulas de control de flujo neumático de por los fabricantes acuerdo a sus EC: Guía de selección para características válvulas de presión EC: Guía de selección para válvulas de combinación Cuestionario C-02 EC: Método de accionamiento manual EC: Método de El alumno accionamiento mecánico identificará los Identifica los métodos dediferentes métodos EC: Método de de accionamiento accionamiento de acuerdo Exposición X 2 0 0 0 a la aplicación accionamiento neumático de válvulas en unsistema neumático EC: Método de accionamiento eléctrico EC: Método de accionamiento combinado EC: Cilindros de simpleEl alumno analizará acción los diferentes EC: Cilindros de doble Exposición componentes de acción Analiza los actuadores Cuestionario potencia como Práctica X X 5 1 8 2 neumáticos EC: Cilindros sin vástago C-03 elementos de mediante la actuación EC: Sellos y tipos de acción neumática montaje de un cilindro neumático 13
  15. 15. Instrumento Técnicas de Espacio educativo Total de horas Resultados de de aprendizaje Teoría Práctica Criterios de Desempeño Evidencias Aprendizaje evaluación Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP (EP, ED, EC, EA) EC: Especificaciones de desempeño de un cilindro neumático EC: Tipos de motores neumáticos Analiza los motores neumáticos EC: Especificaciones de desempeño de los motores neumáticos ED: Desarrollo de circuitos con un actuador Guía de Analiza circuitos ED: Desarrollo de circuitos observación neumáticos con con múltiples actuadores actuadores Lista de EP: Reporte de practica de cotejo acuerdo al formato establecido ED: Estructura de circuito con simbologíaEl alumno diseñará ED: Empleo de comandosy simulará circuitos de software Guía de neumáticos Estructura y simula la ED: Elaboración de observación Práctica mediante operación de circuitos en diagramas de circuitos mediante la x x 5 1 8 2 herramienta de la computadora ED: Simulación de Lista de acción cómputo de operación de circuito en cotejo acuerdo a las tareas requeridas software EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecidoEl alumno analizará las características funcionales de los Identifica y analiza la EP: Presentación tipos y Cuestionariodiferentes tipos de estructura general de estructura de Exposición X 2 0 0 0 C-04 compresores de compresores de aire compresores de aire aire en sistemas neumáticos 14
  16. 16. Instrumento Técnicas de Espacio educativo Total de horas Resultados de de aprendizaje Teoría Práctica Criterios de Desempeño Evidencias Aprendizaje evaluación Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP (EP, ED, EC, EA) EC: Guía de selección y aplicación para medidores de presión y de flujo Selecciona y aplica EC: Guía de selección y El alumno aplicación para tanques y seleccionará y accesorios neumáticos acumuladoresaplicará accesorios a un sistema EC: Guía de selección y neumático de aplicación para filtros, Exposición X 3 1 0 0 acuerdo a los secadores y lubricadoresrequerimientos de EC: Guía de selección y operación del aplicación para tubería mismo Selecciona y aplica rígida, mangueras flexibles tuberías y conductos y conexiones rápidas neumáticos EC: 2 Problemas de selección a partir de Tablas y nomogramas El alumno Emplea e interpreta seleccionará correctamente las tablas y EC: Tablas y curvas de compresores de curvas de diseño de diseño de fabricantesaire para sistemas compresores de aire de neumáticos de diversos fabricantes Exposición X 2 1 0 0 acuerdo a los Selecciona compresores EC: 2 Problemas derequerimientos de de aire con rendimiento selección utilizando la operación de los óptimo información de fabricantes mismos EC: Transmisión de potencia El alumno Identifica los principios EC: Ecuación de describirá los físicos fundamentales de continuidadprincipios básicos la hidráulica EC: Fricción, calor, caída Cuestionario de un sistema Exposición X 2 0 0 0 de presión C-05 hidráulico para Identifica las EC: Ventajas y desventajas transmisión de características y de la hidráulica potencia estructura de un sistema EC: Aplicaciones de la hidráulico hidráulica 15
  17. 17. Instrumento Técnicas de Espacio educativo Total de horas Resultados de de aprendizaje Teoría Práctica Criterios de Desempeño Evidencias Aprendizaje evaluación Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP (EP, ED, EC, EA) El alumno Identifica y describe los describirá los EC: Cuadro de relación símbolos utilizados parasimbolos utilizados entre símbolos y Exposición X 1 0 0 0 los componentes en sistemas descripción hidráulicos hidráulicos Determina los parámetrosEl alumno calculará de presión, velocidad y EC: 2 Problemas depresión, velocidad, caudal requeridos en una cálculo de potencia y caudal y potencia red hidráulica Exposición X 3 1 0 0 eficiencia a partir de en una red Calcula la potencia y presión y caudal hidráulica eficiencia en un sistema hidráulico El alumno Identifica los tipos de identificará y fluidos hidráulicos, susdistinguirá los tipos, EC: Clasificación y grados propiedades y propiedades y de viscosidad Exposición X 2 0 0 0 requerimientos en base a características EC: Ventajas y desventajas los estándaresbásicas de un fluido industriales hidráulico EC: Guía de selección para válvulas de control El alumno direccional seleccionará los EC: Guía de selección para Cuestionariodiferentes tipos de Selecciona las válvulas válvulas de presión C-06válvulas utilizadas utilizando guías de Exposición X 3 1 0 0 en un sistema selección ya establecidas hidráulico de por los fabricantes EC: Guía de selección para acuerdo a sus válvulas anti-retorno características EC: Guía de selección para válvulas de control de flujo El alumno Identifica los métodos de EC: Método de identificará los accionamiento de acuerdo Exposición X 2 0 0 0 accionamiento manualdiferentes métodos a la aplicación 16
  18. 18. Instrumento Técnicas de Espacio educativo Total de horas Resultados de de aprendizaje Teoría Práctica Criterios de Desempeño Evidencias Aprendizaje evaluación Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP (EP, ED, EC, EA)de accionamiento EC: Método dede válvulas en un accionamiento mecánicosistema hidráulico EC: Método de accionamiento eléctrico EC: Cilindros de simple acción EC: Cilindros de doble acción EC: Cilindros sin vástago Analiza los actuadores hidráulicos EC: Cilindros con amortiguamiento EC: Sellos y tipos de Cuestionario montaje de un cilindro C-07El alumno analizará hidráulico Exposición los diferentes EC: Especificaciones de componentes de desempeño de un cilindro Práctica X X 5 1 6 2 potencia como hidráulico mediante la elementos de EC: Tipos de motores acciónactuación hidráulica hidráulicos Analiza los motores hidráulicos EC: Especificaciones de desempeño de los motores hidráulicos ED: Desarrollo de circuitos con un actuador Guía de Analiza circuitos ED: Desarrollo de circuitos observación hidráulicos con con múltiples actuadores actuadores Lista de EP: Reporte de practica de cotejo acuerdo al formato establecidoEl alumno diseñará Estructura y simula la ED: Estructura de circuito Guía de Práctica X X 4 1 6 2y simulará circuitos operación de circuitos en con simbología observación mediante la 17
  19. 19. Instrumento Técnicas de Espacio educativo Total de horas Resultados de de aprendizaje Teoría Práctica Criterios de Desempeño Evidencias Aprendizaje evaluación Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP (EP, ED, EC, EA) hidráulicos la computadora ED: Empleo de comandos Lista de acción mediante de software cotejo herramienta de cómputo de ED: Elaboración de acuerdo a las diagramas de circuitos tareas requeridas ED: Simulación de operación de circuito en software EP: Reporte de practica de acuerdo al formato establecidoEl alumno analizará las características funcionales de los Identifica y analiza la EP: Presentación tipos ydiferentes tipos de estructura general de estructura de bombas Exposición X 2 0 0 0bombas hidráulicas bombas hidráulicas hidráulicas en sistemas hidráulicos EC: Guía de selección y aplicación para acumuladores e intensificadores EC: Guía de selección y aplicación para medidores El alumno Selecciona y aplica Cuestionario de presión y de flujo seleccionará y accesorios hidráulicos C-08 EC: Guía de selección yaplicará accesorios aplicación para tanques, a un sistema filtros, enfriadores y hidráulico de Exposición X 3 1 0 0 calentadores de aceite, acuerdo a los válvulas de purga erequerimientos de interruptores de presión operación del mismo EC: Guía de selección y aplicación para tubería Selecciona y aplica rígida, mangueras flexibles tuberías y conductos y conexiones rápidas hidráulicos EC: 2 Problemas de selección a partir de Tablas y nomogramas 18
  20. 20. Instrumento Técnicas de Espacio educativo Total de horas Resultados de de aprendizaje Teoría Práctica Criterios de Desempeño Evidencias Aprendizaje evaluación Aula Lab. otro HP HNP Hp HNP (EP, ED, EC, EA) El alumno Emplea e interpreta seleccionará correctamente las tablas y EC: Tablas y curvas debombas hidráulicas curvas de diseño de diseño de fabricantes para sistemas bombas hidráulicas de hidráulicos de diversos fabricantes Exposición X 2 1 0 0 acuerdo a los Selecciona bombas EC: 2 Problemas de requerimientos de hidráulicas con selección utilizando la operación de los rendimiento óptimo información de fabricantes mismos 19
  21. 21. EVALUACIÓN SUMATIVA EVALUACIÓN SUMATIVA C- CUESTIONARIO C-01 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓNNOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:MATERIA: CLAVE:NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONESAnalice el enunciado de la columna de la izquierda y relaciónelo con los conceptos de la columna derecha, anotando dentro delparéntesis la letra correspondiente al enunciado. a) Proceso isocórico( ) A temperatura constante, el volumen de una masa de gas es inversamente b) Segunda Ley de Newtonproporcional a la presión absoluta. c) Proceso isotérmico( ) A presión constante, el volumen de una masa de gas es directamente proporcional a d) Presión barométricala temperatura absoluta. e) Ley de Gay-Lussac( ) El producto de la presión y el volumen dividido entre la temperatura absoluta es f) Proceso adiabáticoconstante para una masa de gas.( ) Proceso a presión constante. g) Ley de Boyle-Mariotte( ) Proceso a volumen constante. h) Proceso isentrópico( ) Proceso a temperatura constante. i) Ley general de los gases j) Proceso isobárico INSTRUCCIONESConteste 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. INSTRUCCIONESResuelva los siguientes problemas, siguiendo una metodología empleando las fórmulas correctas en cada problema y apoyándose engráficas 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, considerandoque 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 tieneuna eficiencia del 90% CALIFICACIÓN: 20
  22. 22. EVALUACIÓN SUMATIVA C- CUESTIONARIO C-02 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓNNOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:MATERIA: CLAVE:NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONESAnalice el enunciado de la columna de la izquierda y relaciónelo con los conceptos de la columna derecha, anotando dentro delparéntesis la letra correspondiente al enunciado. a) Válvula 5/2( ) Válvula direccional con tres puertos y dos posiciones. b) Válvula de presión( ) Válvula direccional con cinco puertos y dos posiciones. c) Válvula de combinación( ) Válvula que permite el flujo de aire comprimido en un solo sentido. d) Válvula 2/3 e) Válvula de control direccional( ) Válvula utilizada para controlar la velocidad de un actuador. f) Válvula 3/2( ) Válvula que se controla por la magnitud de la presión. g) Válvula de control de flujo h) Válvula selectora( ) Válvula que combina las características de diferentes tipos de válvulas en un solo i) Válvula anti-retornocuerpo. j) Válvula 2/5 INSTRUCCIONESRealice 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: 21
  23. 23. EVALUACIÓN SUMATIVA C- CUESTIONARIO C-03 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓNNOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:MATERIA: CLAVE:NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONESPara los siguientes problemas, desarrolle el diagrama de circuito neumático de acuerdo a la tarea requerida, siguiendo unametodología empleando la simbología y nomenclatura correcta para cada elemento de acuerdo a las normas, describa brevementela operación del circuito resultante.Con la ayuda de un posicionador vertical pivoteado, se tienen que alimentar lingotesligeros hacia dos bandas transportadoras, una superior y otra inferior, según seaseleccionado. El destino de la rampa articulada (hacia arriba o hacia abajo) esdecidido por medio de una válvula con switch selector. El movimiento hacia arribadel cilindro de doble acción (1A) se tiene que efectuar en t1 = 3 segundos; elmovimiento hacia abajo en t2 = 2.5 segundos. La presión debe indicarse en amboslados del cilindro. En la posición inicial, el cilindro asume la posición final deretroceso.Un cilindro de doble acción (1A) guía pernos (pasadores) de cilindro hacia un mecanismode medición. Los pernos son separados por medio de un movimiento reciprocantecontinuo. El movimiento oscilante puede ser iniciado mediante una válvula con switchselector. La duración de la carrera de avance del cilindro va a ser t1=0.6 segundos, lacarrera de retroceso t3=0.4 segundos. El cilindro va a permanecer en la posición totalmenteextendida 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 unaestación de maquinado. Para lograr la separación, se accionan dos cilindros dedoble 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 posiciónavanzada. 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 deun 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 unintervalo de tiempo t2=2 segundos haya transcurrido. El circuito es iniciadomediante una válvula con botón de presión. Una válvula con enclavamiento haceposible cambiar de ciclo sencillo a ciclo continuo y viceversa. La estaciónseparadora no debe re-iniciar por sí sola después de una falla de energía.Notación abreviada: 1A1+ 1A1- 1A2- 1A2+ CALIFICACIÓN: 22
  24. 24. EVALUACIÓN SUMATIVA C- CUESTIONARIO C-04 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓNNOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:MATERIA: CLAVE:NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONESAnalice el enunciado de la columna de la izquierda y relaciónelo con los conceptos de la columna derecha, anotando dentro delparéntesis la letra correspondiente al enunciado. a) Lubricador de aire( ) Su función es compensar las fluctuaciones de presión y estabilizar el aire comprimido b) Contrapeso( ) Su función es reducir el contenido de humedad en un sistema neumático. c) Filtro de aire( ) Su función es eliminar el agua condensada, contaminación y el aceite en exceso del d) Válvula de alivioaire en un sistema neumático. e) Secador de aire( ) Su función es alimentar el aire comprimido con aceite seleccionado especialmente. f) Regulador de presión( ) Su función es preparar el aire comprimido para abastecer un sistema neumático. g) Válvula anti-retorno( ) Su función es mantener constante la presión de operación sin importar las h) Acumulador de airefluctuaciones o el consumo de aire en el sistema. i) Tubería j) Unidad de servicio INSTRUCCIONESConteste 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. INSTRUCCIONESResuelva los siguientes problemas, siguiendo una metodología empleando las fórmulas correctas en cada problema y apoyándose engráficas y tablas.Determine el diámetro adecuado de una tubería para transportar 50 cfm (pies cúbicos por minuto) de aire estándar a una presión de 100psia., 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 depresión para una longitud equivalente de 20 metros. CALIFICACIÓN: 23
  25. 25. SUMATIVA EVALUACIÓN SUMATIVA C- CUESTIONARIO C-05 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓNNOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:MATERIA: CLAVE:NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONESAnalice el enunciado de la columna de la izquierda y relaciónelo con los conceptos de la columna derecha, anotando dentro delparéntesis la letra correspondiente al enunciado. a) Ley de Pascal( ) Es un medio para transmitir potencia al empujar sobre un líquido confinado. b) Línea de trabajo( ) Es la presión que se levanta por encima de un cierto nivel en un líquido debido al c) Hidráulicapeso de su masa. d) Presión barométrica( ) La presión aplicada a un fluido confinado se transmite con la misma magnitud en e) Línea pilototodas direcciones y puntos del sistema. f) Actuador hidráulico( ) Es el volumen de líquido fluyendo a través de una tubería en un intervalo de tiempo g) Flujo laminar( ) Transporta el fluido que se utiliza para controlar el funcionamiento de una válvula. h) Presión hidrostática( ) Convierte la potencia hidráulica en fuerza mecánica lineal o rotatoria. i) Bomba hidráulica j) Razón de flujo INSTRUCCIONESConteste 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. INSTRUCCIONESResuelva los siguientes problemas, siguiendo una metodología empleando las fórmulas correctas en cada problema y apoyándose entablas y nomogramas.La bomba de un sistema hidráulico entrega un caudal de 10 lts/min a un cilindrohidráulico cuya conexión de entrada tiene un diámetro interior de 6 mm y elpistón un diámetro de 32 mm, determine la velocidad v1 en la entrada delcilindro 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) defluido hidráulico a una presión de 350 psig, considerando que el sistema tiene una eficiencia total del 80% CALIFICACIÓN: 24
  26. 26. EVALUACIÓN SUMATIVA C- CUESTIONARIO C-06 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓNNOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:MATERIA: CLAVE:NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONESAnalice el enunciado de la columna de la izquierda y relaciónelo con los conceptos de la columna derecha, anotando dentro delparéntesis la letra correspondiente al enunciado.( ) Se usa para controlar la dirección de movimiento de los componentes de potencia a) Válvula de alivioy la manera como se detienen. b) Válvula de tipo carrete( ) Es puesta en la posición centrada por la fuerza de un resorte en cuanto se hace el c) Válvula anti-retornoesfuerzo actuador. d) Servo válvula( ) Su función es limitar la presión en el sistema a un preajuste máximo. e) Válvula de control direccional f) Válvula de secuencia( ) Abre la conexión hacia otros componentes de consumo cuando la presión de g) Válvula retardadora de tiempoajuste es excedida. h) Válvula de control de flujo( ) Bloquea el flujo en un sentido y permite el libre flujo en el otro sentido. i) Válvula centrada por resorte j) Válvula de cuatro vías rotatoria( ) Se usa para reducir la velocidad de un cilindro o las rpm de un motor hidráulico. INSTRUCCIONESConteste 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 hidráulico5. Mencione los tres tipos fundamentales de fluido hidráulico resistente a la combustión. INSTRUCCIONESRealice 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: 25
  27. 27. EVALUACIÓN SUMATIVA C- CUESTIONARIO C-07 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓNNOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:MATERIA: CLAVE:NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONESPara los siguientes problemas, desarrolle el diagrama de circuito hidráulico de acuerdo a la tarea requerida, siguiendo unametodología empleando la simbología y nomenclatura correcta para cada elemento de acuerdo a las normas, describa brevementela operación del circuito resultante.La puerta de un quemador es abierta y cerrada por un cilindro de doble acción. Elcilindro es accionado mediante una válvula 4/2 con resorte de retorno. Esto asegura quela puerta abra sólo en tanto la válvula esté accionada. Cuando la palanca deaccionamiento de la válvula es liberada, la puerta cierra de nuevo.Varias estaciones en una estación de maquinado rotatoria son manejadas mediante unpaquete de potencia hidráulica. Cuando las estaciones individuales son encendidas yapagadas, producen fluctuaciones de presión por todo el circuito hidráulico. Este efectoserá estudiado en una estación de taladrado. Las fluctuaciones en la presión y las fuerzas deextensión creadas durante el taladrado no deben afectar la alimentación de la estación detaladrado. Una válvula de control de flujo se tiene que usar para asegurar una razón dealimentación ajustable y suave, mientras que una válvula de alivio se tiene que usar paracompensar las fuerzas de extensión.La carga y descarga de contenedores de un transportador de contenedores se lleva a cabousando dos cilindros de doble acción. Cada cilindro está sujeto a cargas variables, cargade extensión durante la descarga y carga de compresión durante la carga. El contenedordebe elevarse y bajarse a una velocidad constante. Por lo tanto, cada cilindro debe estarsujeto hidráulicamente en ambos lados. CALIFICACIÓN: 26
  28. 28. EVALUACIÓN SUMATIVA C- CUESTIONARIO C-08 DATOS GENERALES DEL PROCESO DE EVALUACIÓNNOMBRE DEL ALUMNO: MATRICULA: FIRMA DEL ALUMNO:PRODUCTO: PARCIAL: FECHA:MATERIA: CLAVE:NOMBRE DEL MAESTRO: FIRMA DEL MAESTRO: INSTRUCCIONESAnalice el enunciado de la columna de la izquierda y relaciónelo con los conceptos de la columna derecha, anotando dentro delparéntesis la letra correspondiente al enunciado. a) Medidor de flujo b) Tanque recibidor( ) Su función es proveer un medio de almacenaje del fluido hidráulico bajo presión. c) Interruptor de presión( ) Su función es multiplicar la presión en un sistema hidráulico. d) Sello( ) Su función es abrir o cerrar circuitos eléctricos a presiones preseleccionadas. e) Intensificador( ) Su función es indicar la presión del sistema para lectura y ajuste. f) Enfriador de aceite( ) 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 g) Acumuladoraire y agua del fluido. h) Válvula de alivio i) Medidor de presión j) Filtro INSTRUCCIONESConteste 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. INSTRUCCIONESResuelva los siguientes problemas, siguiendo una metodología empleando las fórmulas correctas en cada problema y apoyándose entablas y nomogramas.Determine el diámetro interior adecuado de una tubería para transportar 15 gpm (galones por minuto) de fluido hidráulico a una presión de500 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 totaldel 80%. Sugiera dos alternativas de bombas. CALIFICACIÓN: 27
  29. 29. DESARROLLO DE PRÁCTICA DESARROLLO DE PRACTICA Fecha:Nombre de la Sistemas Hidráulicos y Neumáticosasignatura: Control directo de un cilindro neumático Nombre: Número : 1 Duración (horas) : 2 Resultado de El alumno analizará los diferentes componentes de potencia aprendizaje: como elementos de actuación neumática JustificaciónSector o subsector para el desarrollo de la práctica:Actividades a desarrollar:Seleccionar los componentes requeridos del juego de equipo didácticoEnsamblar el circuitoOperar un cilindro de simple y/o doble acción de manera directaUtilizar la válvula de control direccional 3/2 con resorte de retornoUtilizar la válvula de control direccional 5/2 con resorte de retornoAplicar la unidad de servicio con válvula de arranque-paro y distribuidor (manifold)Desmantelar y acomodar los componentes de manera ordenadaEvidencia 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 28

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