GUIA DE APRENDIZAJE

1. SECRETARIA DE EDUCACION DISTRITAL, BOGOTÁ D.C.
COLEGIO INSTITUTO TECNICO “RODRIGO DE TRIANA”
INSTITUCIÓN EDUCATIVA DISTRITAL
“Calidad humana, fundamento de la convivencia, el aprendizaje y la vida laboral”
25 años
GUÍA DE APRENDIZAJE N° 01-N
1. IDENTIFICACIÓN DE LA GUÍA DE APRENDIZAJE:
Fecha: 15 – 09 - 2017
Centro de Formación: SENA-CMM
Regional: Bogotá D.C.
Nivel: Bachillerato Técnico; Articulación SENA – COLEGIO INSTITUTO
TECNICO “Rodrigo de Triana”
Programa de Formación: Mantenimiento
Industrial
Ficha:
CÓDIGO :
Fase: Periodo académico III
Proyecto Formativo: Implementar métodos y
estrategias para la solución creativa de
problemas específicos.
Duración en horas:
16
Módulo de Formación:
SIMULACION EN LA PRESTACION DE
SERVICIOS DE MANTENIMIENTO Y
DESARROLLO DE SISTEMAS
AUTOMATIZADOS
Unidad de Aprendizaje:
 Fundamentación e introducción a la
neumática.
 Diseño de redes de aire comprimido.
Mejorar el funcionamiento de máquinas y procesos buscando su
eficiencia y productividad.
Competencias laborales que cubre:
 Realizar prototipos para automatismos.
Resultados de Aprendizaje que cubre:
Tiempo de ejecución de la guía: 16 horas
Modalidad(es) de Formación: Presencial
2. INTRODUCCIÓN:
La tecnología neumática se encuentra presente en diversas aplicaciones industriales y su amplia disponibilidad,
demandan personal con los conocimientos suficientes para el desarrollo de aplicaciones que aprovechen las
prestaciones de los mismos.
Para poner en funcionamiento cualquier sistema neumático es necesario reconocer y aprender acerca de los
fundamentos de la neumática, la producción del aire comprimido, el tratamiento del mismo y su distribución.
3. PLANTEAMIENTO DE LAS ACTIVIDADES Y ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE:
3.1. EXPLORACION INICIAL (Actividades de Reflexión inicial):
La empresa PHOENIX S.A. es una industria dedicada al estampado de camisetas, hasta el año pasado el proceso de estampado se
realizaba en su totalidad de manera artesanal y manual, razón por la cual el producto no siempre quedaba igual, debido a esto,
muchos clientes manifestaron su inconformidad y dejaron de adquirir los productos de la empresa; Es por ello que el gerente decide
comprar una máquina de estampado a ocho colores (pulpo), la cual trabaja en su totalidad con elementos neumáticos, sin embargo,
planea comprar otra de iguales características en unos seis meses y otra más finalizando el año, además, desea que el proceso de
doblado de las camisetas se realice de forma automática y planea comprar la SF300, una máquina que realiza el proceso de doblado
usando elementos neumáticos, todas las máquinas han sido seleccionadas con esta tecnología por su velocidad y limpieza
principalmente.
Desafortunadamente la máquina está próxima a llegar a la empresa y no se poseen sistemas de generación, tratamiento y
distribución del aire comprimido para colocar en funcionamiento las máquinas, no se posee un gran presupuesto para esta parte del
proceso y si el sistema no es eficiente la empresa no podrá sostenerse económicamente.
¿Qué considera que debe tener como insumo para iniciar el diseño de las etapas de generación, tratamiento y distribución del aire
comprimido?
¿Considera que tiene el conocimiento para dar solución al ejercicio planteado por el gerente?
¿De las limitantes que expone el gerente, cual considera que es la más crítica y porque?
¿Si el gerente te preguntara cuanto tardarías en realizar un diseño, considerando cantidades y costos, cuanto tiempo estimarías y
porque?

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Mantenga la mejor atención y disposición para realizar a continuación las siguientes actividades de aprendizaje.
3.2. ACTIVIDADES (Actividades de contextualización e identificación de conocimientos necesarios para el
aprendizaje).
3.2.1 La siguiente sopa de letras contiene palabras que le permitirán identificar los conocimientos necesarios para
interactuar con procesos que incluyan la tecnología neumática, deberá solucionarlo en el menor tiempo posible.
3.2.2 Identifique los elementos representados por los símbolos del siguiente diagrama:
3.2.3 Identifique los elementos del siguiente gráfico:

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ÍTEM DESCRIPCIÓN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
14
13
14
15
16
17
18
19
3.2.4 Escriba con sus palabras que es presión atmosférica y que es presión manométrica.
PRESIÓN ATMOSFÉRICA PRESIÓN MANOMÉTRICA
3.2.5 De acuerdo con los símbolos del siguiente diagrama, determine que elementos representan y describa la
función principal de cada uno de ellos.
ÍTEM COMPONENTE FUNCIÓN PRINCIPAL
1
2
3
4
5
6
7
8
3.3 Actividades de apropiación del conocimiento (Conceptualización y Teorización).

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3.3.1 Realice las siguientes conversiones de unidades presión, complete las casillas de equivalencias que están en
blanco:
Psi Bar Pa KPa mmHg InHg MPa Kgf/cm2
Lbf/pg2
Torr
980
14
1470
865
79
512
32400
835
300
6
3.3.2 Calcular el consumo de aire de un cilindro de doble efecto diferencial de 150mm de diámetro, con un vástago
de 36mm de diámetro, y una longitud de 100mm, que trabaja con 10 ciclos por minuto y la presión de trabajo es de
6Bar.
Recuerda:
 Relación de compresión = 101.3 KPa + Presión de trabajo (KPa) / 101.3 KPa
 Consumo de aire = [(s * D2
* p) / 4 + (s * (D2
–d) p)/4] * n * Relación de compresión
Donde :
s  desplazamiento D  diámetro del pistón d  diámetro del vástago n  ciclos de trabajo
SOLUCIÓN:
3.3.3 Determine la cantidad de agua que se condensaría en el acumulador, si el volumen de aspiración del
compresor es de 46615,38ft3
, la temperatura ambiente es de 22°C, la humedad del ambiente es de 11%, la presión
de salida será de 7Bar, el volumen comprimido es de 180m3
y la temperatura en el acumulador es de 14°C.
Cantidad de agua en el acumulador: _________________ ml.

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3.3.4 Realice el cálculo del acumulador de aire comprimido, si el compresor de tornillo al cual se adaptará posee un
motor de 268HP y puede entregar un caudal de 1275cfm a 150PSI, la caída máxima de presión permitida es de 0,8Bar
y la frecuencia de conmutación máxima permitida es de 15 veces por hora.
Capacidad del acumulador: ______________ Litros.
3.3.5 Analiza los sistemas de regulación del compresor expuestos a continuación, nómbralos de acuerdo al análisis

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realizado y, selecciona y justifica tu respuesta:
3.3.6 El proveedor de la marca Kaeser le entrega un brochure (catálogo) de filtros de esta marca, usted, como encargado del
diseño de la red de aire comprimido debe seleccionar las referencias que cumplan con las siguientes características:
 Remoción de 99% de agua.
 Capacidad de saturación hasta 20000 ppm.
 Remoción de partículas sólidas con elemento filtrante inferior a 0.01 micrones.
 Caída de presión inferior a 5,291 PgHg.
 Remoción de aceite con capacidad superior al 80%.
 Paso de aceite de 0001 ppm.

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3.3.7 Consulta las características principales de cada tipo de secador y defina un tipo de secador apropiado para una
aplicación donde se tiene una cantidad de agua elevada y una cantidad considerable de aceite en el sistema de aire
comprimido proveniente del compresor usado en la instalación. Soporte su elección.
3.3.8 Enuncie cinco (5) puntos que considere relevantes de la norma ISO 8573 relacionadas con el tratamiento del
aire comprimido.
3.3.9 Seleccione el tipo de tubería, realice el cálculo correspondiente para determinar los diámetros de la misma,
trace las líneas de distribución y defina cantidades de obra para la siguiente edificación, considerando: que los puntos
verdes indican la zona donde se requiere la conexión de aire comprimido, el consumo de aire es de 4m3
/min, se estima
que el consumo de aire puede aumentar en un 200%, la perdida de presión admisible es de máximo 10KPa y la
presión de servicio debe ser de 8Bar.

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3.3.10 De acuerdo con el consumo del ejercicio anterior, cuantas gotas del lubricador estimaría que es recomendable
ajustar para mantener lubricadas las partes móviles de válvulas y actuadores, sin saturar el sistema.
Cantidad de gotas de aceite recomendadas: _________________
3.4 Actividades de transferencia del conocimiento.
3.4.1 Para realizar la siguiente actividad se requiere de los siguientes materiales (grupos de 3 personas máximo):
 Reglas y normas de dibujo técnico especializado de dibujo.
 Lápices de colores preferiblemente.
 Hojas de papel tamaño A4
 Computador con accesorios y software de ofimática instalado.
La empresa PHOENIX S.A. es una industria dedicada al estampado de camisetas, posee una máquina de estampado a ocho colores

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(pulpo), la cual trabaja en su totalidad con elementos neumáticos, sin embargo, planea comprar otras dos máquinas de iguales
características y una máquina de doblado de las camisetas (SF300), una máquina que realiza el proceso de doblado usando
elementos neumáticos.
Cada sección de estampado consta de cuatro (4) cilindros, uno de ellos de doble efecto con una carrera de 50cm, un diámetro del
pistón de 2” y diámetro del vástago de ½”, otro cilindro3de4 doble efecto sin vástago, con una carrera de 800mm y diámetro del
pistón de 1 ” y, dos cilindros de simple efecto con carrera de 10cm, 4cm de diámetro del pistón y 7,5mm de radio del vástago, todos
trabajan a razón de 20 ciclos/minuto; La máquina de doblado automático de camisetas posee cinco (5) cilindros, cuatro de ellos son
cilindros de simple efecto con carrera de 200mm, diámetro del pistón de 1,5” y el diámetro del vástago es el 45% del diámetro del
pistón, el otro cilindro es un cilindro de doble efecto diferencial con una carrera de 0,4m, diámetro del pistón de 0,05m y 1,8cm de
diámetro del vástago; La empresa se encuentra ubicada en una zona residencial, retirada de la zona vehicular y limita con una zona
campestre que no posee lagos, trabaja 3 turnos, el local posee una altura de 3,5m y un espacio cercado por paredes con una altura
de 2m, tiene 3 niveles, pero la instalación solo se debe realizar en el nivel 1, el plano siguiente muestra cómo quedarán distribuidas
las máquinas existentes y las de posterior adquisición:
La tarea a realizar consiste en diseñar y toda la red de aire comprimido, desde su generación, tratamiento y
distribución, considerando los aspectos técnicos mencionados y procurando el diseño de un sistema eficiente,
económico, con la menor cantidad de mantenimientos posibles, estética y funcionalmente bien concebidos, para
ello deberá realizar los cálculos respectivos y finalmente definir materiales y cantidades necesarias para su
ejecución.
Una vez finalizado el diseño, realice una presentación para exponerla al cliente, donde se evidencie todo el
proceso de diseño y las bondades de su sistema, la presentación deberá contener los elementos de un informe
técnico:
 Titulo
 Resumen
 Introducción
 Objetivos
 Procedimiento y equipo
 Conclusiones
 Recomendaciones
 Figuras y tablas
 Referencias
 Nombres de los ejecutores
CONCLUSIONES:
 Realice un diagrama de flujo que permita explicar el procedimiento adecuado para ejecutar la labor de diseño
de la red de aire comprimido.
 ¿Es más eficiente realizar el proceso de diseño usando las fórmulas o usando los monogramas?
4. EVALUACIÓN

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EVIDENCIAS DE APRENDIZAJE CRITERIOS DE EVALUACION TECNICAS E INSTRUMENTOS DE
EVALUACION
EVIDENCIAS DE CONOCIMIENTO:
EVIDENCIAS DE DESEMPEÑO:
EVIDENCIAS DE PRODUCTO:
Reconoce los elementos que
componen una red de aire
comprimido.
Realiza un diseño ajustado a los
requerimientos del cliente.
Realiza una presentación
convincente y apropiada.
Prueba de conocimientoPC-NEU-02.
Lista de chequeo LCH-01.
Lista de chequeo LCH-02.
5. AMBIENTES DE APRENDIZAJE, MEDIOS Y RECURSOS DIDACTICOS
COLEGIO:
Aula taller de clase, Biblioteca, bibliografía, PC Internet y Video Beam, marcador borrable y calculadora científica.
E.P.P., condiciones de seguridad industrial, salud ocupacional y medio ambiente.
SENA-CMM:
Ambiente de formación adecuado para la fundamentación teórico práctica en ciencias básicas, procesos de
automatización, electricidad y electrónica, socializaciones, actividades lúdicas, clases magisteriales y talleres de dibujo
técnico especializado entre otros.
Elementos y condiciones de seguridad industrial, salud ocupacional y medio ambiente.
PC Internet y Video Beam, compresor red de aire comprimido, bancos de neumática y electroneumática básica,
marcador borrable y calculadora científica.
6. GLOSARIO
 CILINDRO DE DOBLE EFECTO DIFERENCIAL: Actuador neumático lineal que posee vástago en uno de sus
lados, por tanto el área del pistón donde no se encuentra el vástago es mayor.
 NOMOGRAMA: Instrumento gráfico de cálculo, un diagrama bidimensional que permite el cómputo gráfico y
aproximado de una función de cualquier número de variables.
 PRESOSTATO: Instrumento que abre o cierra un circuito eléctrico, en función del cambio de un valor de
presión prefijado, en un circuito neumático.
 VENTURI: El tubo de venturi es un dispositivo que origina una pérdida de presión al pasar por él un fluido. en
esencia, éste es una tubería corta recta, o garganta, entre dos tramos cónicos. la presión varía en la
proximidad de la sección estrecha
7. BIBLIOGRAFIA Y WEBGRAFIA
 CREUS ANTONIO; Neumática e hidráulica. Editorial Alfaomega.
 DEPPERT, W – STOLL, K.; Aplicaciones de la neumática. Editorial Marcombo.
 DEPPERT, W – STOLL, K.; Controles neumáticos. Editorial Marcombo.
 DEPPERT, W – STOLL, K.; Dispositivos neumáticos. Editorial Alfaomega.
 HASEBRINK J.P., KOBLER R.; Introducción a la técnica neumática de mando. Manual de estudio FESTO.
 MANUAL DE MECÁNICA INDUSTRIAL; Editorial Cultural S.A., Tomo II.
 REYES CORTÉS FERNANDO, Mecatrónica – Control y automatización. Editorial alfaomega.
 SALVADOR MILLAN; Cálculo y diseño de circuitos en aplicaciones neumáticas.
 W. HARING, M. METZGER, R.-C. WEBER.; Training neumático - tomo 1 – Neumática básica. FESTO
DIDACTIC.
8. ELABORÓ
Miller Rodríguez G., Docente Formación Laboral, área de Mantenimiento Industrial, Colegio IED Instituto Técnico
Rodrigo de Triana, Bogotá D.C., 2017.
9. CONTROL DEL DOCUMENTO
Coordinación Técnica de Articulación, Docentes Formación Laboral de Mantenimiento Industrial. Colegio IED Instituto
Técnico Rodrigo de Triana, Bogotá D.C., 2017.