2ª EV. - PRÁCTICAS. SISTEMAS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS - MECATRÓNICA INDUSTRIAL (profesor).pdf

Sistemas Hidráulicos y Neumáticos
Grupo: MI3-1º
Prueba nº 1. 2ª Ev. Procedimientos. FluidSIM. 16/12/2016
14/12/2016 1
PRÁCTICA nº 1, 2ª EVALUACIÓN. PROCEDIMIENTOS.
MOVIMIENTO SECUENCIAL DE 4 CILINDROS.
1) Con FluidSim vamos a realizar una automatización de 4 cilindros de doble
efecto. Para ello usaremos:
• 4 válvulas 5/2, dos de ellas actuadas neumáticamente y las otras dos con
finales de carrera de 2 cilindros.
• 2 válvulas 3/2 que actuarán abriendo y cerrando los cilindros A y B de
acuerdo a finales de carrera.
• 1 válvula selectora.
• 4 válvulas antiretorno estranguladoras.
Además emplearemos:
• 2 válvulas 2/2 y una válvula de simultaneidad para iniciar la
automatización desde 2 puntos alejados. Por seguridad, se enclavará
primero el primer pulsador y luego se activará el segundo.
• Pondremos en el diagrama del circuito la representación simplificada de
la unidad de mantenimiento en cada línea de entrada de aire.
Nombraremos cada componente según la nomenclatura neumática
adecuada. Ejemplo: para el 1er. cilindro pondremos 1.0 y además debajo A.
En un principio las válvulas antiretorno estranguladoras y los cilindros tendrán
las mismas características.
El sistema debe iniciarse y arrancar el movimiento de los cilindros de forma
automática en la secuencia (A+ B+) (A- B-) (C+ D+) (C- D-).
Se tendrá en cuenta que los cilindros C y D no se abrirán en toda la longitud de
su carrera. Esto es debido a la programación de automatización realizada que
hace que según avancen, les cierre antes debido a que los A y B ya están
preparados para avanzar otra vez.
Hasta aquí está definida la prueba, luego se explicará en clase el resto de
apartados que están a continuación.
2) Una vez alcancemos la automatización, introducir variantes en los
parámetros de los cilindros y válvulas antiretorno estranguladoras, para que
vayan dejando de funcionar 1, 2, 3 y 4 cilindros, sucesivamente, de tal forma
que en el último ejemplo, cuando se arranque el sistema, no se mueva nada.
3) ¿El circuito variaría cambiando la válvula selectora por una válvula de
simultaneidad en el caso de que todos los parámetros fuesen idénticos para
los cilindros y las válvulas antiretorno estranguladoras? ¿Y si se varían los
parámetros, qué pasaría?

Grupo: MI3-1º
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Fig. 1. Circuito tal y como se exige en la práctica. Las partes en rojo no fueron pedidas debido a la extensión de la prueba.
2
1 3
S1
2
1 3
S3
B C D
4 2
5
1
3
4 2
5
1
3
4 2
5
1
3
S2
4 2
5
1
3
S4
A
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
1 1
2
Automatización (A+ B+) (A-B-) (C+ D+) (C-D-) con4cilindrosDE
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
50
100
A
Desplazamiento
mm
50
100
B
Desplazamiento
mm
50
100
C
Desplazamiento
mm
50
100
D
Desplazamiento
mm
M
arca Valor delamagnitud
Cantidad Denominacióndecomponentes
1 Válvulaselectora
2 Válvuladireccional triplede2vías conpulsador depresión
3 Fuentedeairecomprimido
4 Cilindrodobleefecto
4 Regladedistancia
4 Válvulaneumáticadireccional quíntuplede2vías
5 Válvulaantirretornoestranguladora

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14/12/2016 3
Fig. 2. Circuito completo para que arranque con 2 pulsadores de enclavamiento
desde 2 lugares diferentes por seguridad.
En realidad, la automatización que se logra con este circuito sería la siguiente:
(A+B+) / (C+D+) / (C-D-) / (C+D+) / (C-D-) / (A-B-)
2
1 3
A0
2
1 3
B0
B C D
4 2
5
1
3
4 2
5
1
3
4 2
5
1
3
A1
4 2
5
1
3
B1
A
A0 A1 B0 B1 C0 C1 D0 D1
1 1
2
PRUEBA.1. Automatización (A+ B+) (A-B-) (C+ D+) (C-D-) con4cilindrosDE
2
1
2
1
1 1
2
1.11 2.3 3.4 4.3
1.10 2.2 3.3 4.2
1.9 2.1 3.2 4.1
1.8
1.6 1.7
1.5
1.3 1.4
1.1 1.2
3.1
13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
50
100
A
Desplazamiento
mm
50
100
B
Desplazamiento
mm
50
100
C
Desplazamiento
mm
50
100
D
Desplazamiento
mm
M

Grupo: MI3-1º
Prueba nº 2, 2ª Ev. Procedimientos. Laboratorio. 11/01/2017
11/01/2017 1
PRÁCTICA nº 2, 2ª EVALUACIÓN. PROCEDIMIENTOS.
3 EJERCICIOS PROPUESTOS PARA PRÁCTICAS.
(Nota media de las 3)
1. Controlar un cilindro de DE desde 2 puntos diferentes.
Representa un circuito sencillo que indique el mando pilotado de un cilindro de doble efecto
utilizable desde dos puntos diferentes indistintamente. Se utilizan: 1 válvula 4/2, 1 válvulas 3/2,
1 válvula selectora y 1 cilindro de doble efecto.
2
1 3
2
1 3
1 1
2
1.6
4 2
1 3
1.5
1.4
1.2 1.3
1.1
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
20
40
60
80
100
1.6
Desplazamiento
mm
-0.60
-0.40
-0.20
0
0.20
0.40
0.60
0.80
1.6
Velocidad
m/s
M
M
arca Denominacióndecomponentes
Fuentedeairecomprimido
1.1 Unidaddemantenimiento, representaciónsimplificada
1.2 Válvulade3/nvías
1.4 Válvulaselectora
1.6 Cilindrodobleefecto

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2. Estampadora neumática.
Se trata de una máquina que aprovecha la deformación plástica del material para crear
mediante un golpe de estampa una determinada forma; por ejemplo, para la acuñación
de monedas. Usaremos un cilindro de simple efecto que portará la matriz o estampa,
cuya velocidad de golpe se garantiza con un regulador unidireccional. Es accionada por
un operario mediante un pulsador de seguridad de forma que sólo estará operativo
cuando una mampara de metacrilato se cierre pisando un final de carrera e impidiendo
que el brazo del operario acceda por accidente a la herramienta.
Dificultades para hacer esta práctica. El final de carrera 1.0 en la válvula 1.3 es difícil de
conseguir en el laboratorio, dado que tenemos que poner la válvula 3/2 pisada por el cilindro.
Se dieron por buenas otras soluciones debido a este problema. No obstante, el mecanismo
correcto es que el operario esté presionando el pulsador de la válvula 1.4 y mientras esté
accionado, el cilindro haga la estampación y en el momento que deje la mano libre, se
interrumpa su funcionamiento. Así logramos la seguridad requerida para las manos por peligro
de atrapamiento. Además, el vástago retorna a su punto de reposo en el final de carrera 1.0.
3. Percutor neumático.
Es una herramienta que puede servir fundamentalmente para apisonar tierra. Se montará en un
cilindro de DE que mediante 2 finales de carrera (en las dos posiciones extremas del vástago)
hace que se genere una secuencia permanente de entrada y salida.
2
1
3
2
1
3
1.0
50%
1.0
1.3
1.1
1.5
1.2 1.4
2
1
3
1.3 1.6
2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
10
20
30
40
50
1.6
Desplazamiento
mm
M
M
arca Denominacióndecomponentes
Fuentedeairecomprimido
Regladedistancia
Válvuladireccional triplede2vías
1.1 Unidaddemantenimiento, representaciónsimplificada
1.2 Válvuladireccional triplede2vías
1.4 Válvuladireccional triplede2vías conpulsador depresión
1.5 Válvulaantirretornoestranguladora
1.6 Cilindrodesimpleefecto

Grupo: MI3-1º
11/01/2017 3
Circuito percutor con válvulas de finales de carrera en su posición física real. Obsérvese que A+
hace referencia al valor inicial de carrera y A- al valor final, lo cual no es lo corriente, pero tiene
su significado: A+ indica que el vástago del cilindro es desplegado mientras que A- lo repliega,
mediante el contacto. La válvula con el fin de carrera A- tiene las conexiones como imagen
especular de la otra de A+. La secuencia es A+ A-.

Grupo: MI3-1º
11/01/2017 4
Este esquema de circuito es el mismo que el anterior, pero con otra nomenclatura para
los finales de carrera y en una disposición que quizá se vea mejor. En el laboratorio
debería montarse como el esquema anterior.
Otro circuito que hace exactamente lo mismo que el anterior, con otra disposición de
elementos. En este caso, hemos incluido la unidad de mantenimiento justo en la
entrada de alimentación de aire comprimido.
2
1 3
4 2
5
1
3
2
1 3
A0
2
1 3
A1
A0 A1
2
1 3
4 2
5
1
3
2
1 3
A0
2
1 3
A1
A0 A1

Grupo: MI3-1º
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4. Secuencia de trabajo para taladrado.
Con dos cilindros de doble efecto A y B pretendemos hacer la secuencia A+,B+,A-,B-. Puede
ser una operación de taladrado: la pieza a taladrar avanza por una cinta transportadora de
forma que el cilindro A la sujeta mientras que el B baja con la herramienta y la taladra;
concluida la operación se retira la sujeción y sube la broca.
Observación: este circuito se obtuvo sin conocer el método de cascada.
5. Atracción de un parque temático.
Estás en Port Aventura y te has montado en el tren del Oeste; al pasar cierto lugar las ruedas
de la máquina pisan un pedal que provoca la salida rápida de un muñeco con forma de
pistolero que después se esconde lentamente.

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Grupo: MI3-1º
Práctica nº 3ª, 2ª Ev. Procedimientos. Laboratorio. 13/01/2017
13/01/2017 1
PRÁCTICA nº 3, 2ª EV. PROCEDIMIENTOS.
REALIZAR CIRCUITO HACIENDO CAMBIOS A UNO PREVIO.
Se tiene el siguiente circuito:
El circuito anterior no puede hacerse en el laboratorio porque no tenemos válvulas 5/2
monoestables con retorno por muelle. Se pretende modificar el circuito para que haga lo
siguiente:
• Los vástagos de los cilindros A y B se extiendan hasta sus finales de carrera S2 y S4
cuando se pulse cualquiera de las válvulas de control con pulsador. Éstas se
sustituirán por válvulas de rodillo con final de carrera.
• Los vástagos de los cilindros C y D estarán extendidos hasta sus finales de carrera S6
y S8 cuando se dé presión y volverán a su estado de reposo cuando se pulsen
simultáneamente las 2 válvulas de control con rodillo. Obsérvese que no tenemos
válvulas 3/2 monoestables normalmente abiertas. ¿Qué podríamos hacer para
conseguir que entre presión con una válvulas 3/2 monoestable normalmente
cerrada?
2
1 3
2
1 3
B C D
4 2
5
1
3
4 2
5
1
3
4 2
5
1
3
4 2
5
1
3
A
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
1 1
2
2
1 3
2
1 3
1 1
2

Grupo: MI3-1º
Práctica nº 3ª, 2ª Ev. Procedimientos. Laboratorio. 13/01/2017
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• No se usarán finales de carrera con válvulas para ejecutar los movimientos de los
vástagos.
• Sobran 2 válvulas 5/2 y los circuitos serán totalmente independientes el uno del
otro.
SOLUCIÓN.
Para conseguir que las válvulas 3/2 monoestables estén en posición NA, lo que debe hacerse
es invertir sus conexiones 1(P) y 2(A).
2
1 3
2
1 3
B C D
4 2
5
1
3
4 2
5
1
3
A
S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8
1 1
2
2
1 3
2
1 3
1 1
2

Grupo: MI3-1º
Práctica 2ª Ev. nº 4. Procedimientos. 31/01/2017
31/01/2017 1
REALIZAR CIRCUITO MEDIANTE MÉTODO CASCADA ENUNCIÁNDOSE LA
SECUENCIA.
Sea la secuencia A+,(B-A-),B+. Se trata de dibujar el circuito con esta información.
En primer lugar, se hallan los grupos:
A+ | (B-A-) | B+
Como siempre se hacen el menor número de grupos y la última letra de la secuencia está sola,
pasa al principio, antes de la letra de este primer grupo o línea:
B+ A+ | (B-A-)
Observamos que la parte de la secuencia en paréntesis se hace sincronizadamente, es decir,
los vástagos de A y B retornan a la vez. Con esto, podemos construir el cuadro de conexiones.
Sabemos que tenemos:
• 2 cilindros (A y B).
• 2 válvulas distribuidoras de potencia que conectan cada cilindro, que pueden ser 4/2 ó
5/2 biestables y pilotadas neumáticamente.
• Varias válvulas de control con rodillo y final de carrera. Esto lo sabremos tras rellenar
la tabla de conexiones.
• 2 grupos o líneas.
• 2 - 1 = 1 válvula de línea o de memoria donde estarán los cambios de línea.
Líneas o grupos Conexiones Conex. C.L.
L1
B+ L1 CL2, L1a1
A+ L1b1
L2 B- A- L2 CL1, L2b0
De la información anterior, podemos obtener el circuito. Para detalles sobre el método,
consúltense los apuntes entregados por el profesor vía mail.

Grupo: MI3-1º
31/01/2017 2
A pesar de que con FluidSIM si conectamos las 2 válvulas 5/2 biestables pilotadas
neumáticamente funciona normalmente, en el laboratorio se ha observado que conectando
así la alimentación, salen los dos vástagos al alimentar con presión. También sucede si se
conecta dichas dos líneas de alimentación de las válvulas referidas antes de la conexión 1 de
entrada de la válvula 3/2 monoestable de palanca con enclavamiento.
4 2
5
1
3
4 2
5
1
3
A
A0 A1
B
B0 B1
+ +
- -
4 2
1 3
CL1
CL2
2
1 3
A1
2
1 3
B0
2
1 3
B1
L2
L1
2
1 3

Grupo: MI3-1º
08/02/2017 1
REALIZAR CIRCUITO MEDIANTE MÉTODO CASCADA ENUNCIÁNDOSE LA
SECUENCIA.
Sea la secuencia (A+B-C+),(B+C-A-) Se trata de dibujar el circuito con esta información.
En primer lugar, se hallan los grupos:
(A+B-C+) | (B+C-A-)
Observamos que las partes de la secuencia en paréntesis se hacen sincronizadamente. Nótese
que los grupos son 2, que en este caso, no se puede realizar la separación en otros grupos
porque los dos grupos tienen todas sus letras sincronizadas, es decir, los vástagos de los
cilindros hacen el movimiento al mismo tiempo, Y NO PUEDEN SEPARARSE, pues de esta forma
se rompería dichas partes de la secuencia.
Con esto, podemos construir el cuadro de conexiones.
Sabemos que tenemos:
• 3 cilindros (A, B y C).
• 3 válvulas distribuidoras de potencia que conectan cada cilindro, que pueden ser 4/2 ó
5/2 biestables y pilotadas neumáticamente.
• Varias válvulas de control con rodillo y final de carrera. Esto lo sabremos tras rellenar
la tabla de conexiones.
• 2 grupos o líneas.
• 2 - 1 = 1 válvula de línea o de memoria donde estarán los cambios de línea.
Líneas o grupos Conexiones Conex. C.L.
L1 A+ B- C+ L1 CL2, L1a1
L2 B+ C- A- L2 CL1, L2b1
De la información anterior, podemos obtener el circuito. Para detalles sobre el método,
consúltense los apuntes entregados por el profesor vía mail.

Grupo: MI3-1º
08/02/2017 2
Hemos conectado las válvulas 5/2 y 4/2 a la salida de la válvula de marcha y paro. También se
pueden conectar directamente a la alimentación, bien con empalme tipo T o a otras líneas de
alimentación.
4 2
5
1
3
4 2
5
1
3
4 2
5
1
3
A
A0 A1
B
B0 B1
C
C0 C1
+ + +
- - -
4 2
1 3
CL1
CL2
2
1 3
A1
2
1 3
B1
L2
L1
+
2
1 3
Prácticas elaboradas por José Manuel Gómez Vega, profesor.

2ª EV. - PRÁCTICAS. SISTEMAS HIDRÁULICOS Y NEUMÁTICOS - MECATRÓNICA INDUSTRIAL (profesor).pdf

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