GUIA NEUMATICA 1.doc

SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN
Procedimiento Ejecución de la Formación Profesional Integral
GUÍA DE APRENDIZAJE
1.
Programa de Formación: Código: 223309
Tecnólogo en Versión: 100
Automatización Industrial
(T.A.I.)
Nombre del Proyecto:
SIMULACIÓN EN LA PRESTACIÓN DE
Código: 925733
SERVICIOS DE MANTENIMIENTO Y
DESARROLLO DE SISTEMAS
AUTOMATIZADOS
Fase del proyecto: Análisis de necesidades.
Actividad (es) de Ambiente de MATERIALES DE FORMACIÓN
Aprendizaje: formación DEVOLUTIVO CONSUMIBLE
Actividad (es) del Proyecto: * Fundamentación e
ESCENARIO (Aula, (Herramienta (unidades
Laboratorio, taller, - equipo) empleadas
Implementar métodos y estrategias
introducción a la neumática unidad productiva) y
para la solución creativa de problemas durante el
elementos y
específicos. * Diseño de redes de aire condiciones de programa)
comprimido seguridad industrial,
salud ocupacional y
medio ambiente)
Resultados de Aprendizaje: Competencia: AMBIENTE DE * Videobeam *Marcador
Realizar prototipos para automatismos. Mejorar el funcionamiento de FORMACIÓN * Computador borrable
ADECUADO PARA LA * Compresor *Calculadora
máquinas y procesos
FUNDAMENTACIÓN 25HP, 120CFM, científica
buscando su eficiencia y
TEORICO PRACTICA EN 120PSI
productividad
CIENCIAS BÁSICAS, * Bancos de
Duración de la guía (en PROCESOS DE neumática y
horas): 18 horas AUTOMATIZACIÓN, electroneumática
ELECTRICIDAD Y básica
ELECTRONICA,
SOCIALIZACIONES,
ACTIVIDADES
LÚDICAS, CLASES
MAGISTRALES,
TALLERES DE DIBUJO,
ETC.
La tecnología neumática se encuentra presente en diversas aplicaciones industriales y su amplia
disponibilidad, demandan personal con los conocimientos suficientes para el desarrollo de
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SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENA
Versión: 02
Proceso Gestión de la Formación Profesional Integral
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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.
3.1 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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3.2 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.
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ÍTEM DESCRIPCIÓN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
3.2.4 Escriba con sus palabras que es presión atmosférica y que es presión manométrica.
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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
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3.3 Actividades de apropiación del conocimiento (Conceptualización y Teorización).
3.3.1 Realice las siguientes conversiones de unidades presión:
 980PSI  Bar  KPa  mmHg  InHg

 14Bar  PSI  KPa  mmHg  InHg

 1470mmHg  Bar  KPa  PSI  InHg

 865InHg  Bar  KPa  mmHg  PSI

 79Kgf/cm2  Bar  KPa  mmHg  InHg  PSI
 512 lbsf/inch2  Bar  KPa  mmHg  InHg  PSI

 32400Pa  Bar  KPa  mmHg  InHg  PSI

 835MPa  Bar  KPa  mmHg  InHg  PSI

 300InHg  Bar  KPa  mmHg  Torr  PSI

 6Bar  KPa  mmHg  InHg  PSI
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:
, ó ()
 Relación de compresión =
 Consumo de aire = ( ∗ ∗ ) + ( ∗ ( ),∗ ) ∗ ∗ ó ó
Donde s = desplazamiento, D = diámetro del pistón, d = diámetro del vástago, n
= ciclos de trabajo.
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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.
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3.3.5 Analiza los sistemas de regulación del compresor expuestos a continuación, nómbralos
de acuerdo al análisis realizado y, selecciona y justifica tu respuesta:
_______________________ __________________________
_______________________ __________________________
________________________
________________________
____________________________________________
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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 20000ppm.

 Remoción de partículas sólidas con elemento filtrante inferior a 0.01 micrones.

 Caída de presión inferior a 5,29InHg en el proceso de tratamiento.

 Remoción de aceite con capacidad superior al 80%

 Paso de aceite de 0001ppm.
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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.
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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: _________________
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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 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 (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:
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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
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 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 formulas o usando
los nomogramas?
3.5 Actividades de evaluación.
Evidencias de Aprendizaje Criterios de Evaluación Técnicas e Instrumentos de
Evaluación
Evidencias de Conocimiento : Reconoce los elementos que Prueba de conocimiento
componen una red de aire PC-NEU-02
comprimido.
Evidencias de Desempeño: Realiza un diseño ajustado a Lista de chequeo
los requerimientos del LCH-01
cliente.
Evidencias de Producto: Realiza una presentación Lista de chequeo
convincente y apropiada. LCH-02
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4. GLOSARIO DE TERMINOS
 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.



5. REFERENTES BIBLIOGRÁFICOS
 HASEBRINK J.P., KOBLER R. Introducción a la técnica neumática de
mando. Manual de Estudio FESTO.

 CREUS ANTONIO. Neumática e Hidráulica.
Editorial Alfaomega.

 REYES CORTÉS FERNANDO. Mecatronica – Control y
Automatización. Editorial Alfaomega.

 DEPPERT, W – STOLL, K. Dispositivos neumáticos.
Editorial Alfaomega.

 DEPPERT, W – STOLL, K . Aplicaciones de la neumática.
Editorial Marcombo.

 DEPPERT, W – STOLL, K . Controles
neumáticos. Editorial Marcombo.

 W. HARING, M. METZGER, R.-C. WEBER. Training neumático - Tomo 1 – Neumática
básica. Festo Didactic.





6. CONTROL DEL DOCUMENTO (ELABORADA POR)
Raúl Antonio Rodríguez Osorio
Instructor Ambiente de Automatización y Manufactura
Centro de Diseño e Innovación Tecnológica Industrial - Regional
Risaralda rarodriguezo@sena.edu.co, rarodriguezo@misena.edu.co
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