Texto Electro-hidraulica Autor Hector Paz Lopez
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERA MECNICA ENERGA
PROYECTO DE INVESTIGACIN
TEXTO: CIRCUITOS ELECTRO -HIDRULICOS
JEFE DEL PROYECTO
ING. PAZ LPEZ HCTOR ALBERTO
CRONOGRAMA
(01-12-2011 AL 30-11-2013)
RESOLUCION RECTORAL
(N 1272-2011-R)
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I N D I C E
Pagina
RESUMEN 01
INTRODUCCIN 02
MARCO TERICO 04
MATERIALES Y MTODOS 05
RESULTADOS 06
Captulo I: Circuitos Electro-hidrulicos de control simple sin finales de carrera 1.1 Enclavamiento elctrico mediante contactos del contactor 07
1.2 Dispositivo Doblador 11
1.3 Control de una Puerta 13
Captulo II: Circuitos Electro-hidrulicos de control simple con finales de carrera
2.1 Unidad de Mecanizado - Dispositivo de Sujecin 18
2.2 Taladro Oleo hidrulico 25
2.3 Cilindro con dos velocidades en la extensin 27
2.4 Control de Marcha de Trabajo con Paradas 29
2.5 Cierre y Apertura de una Vlvula de Seguridad 31
Captulo III: Circuitos Electro-hidrulicos de control con presin y finales de carrera
3.1 Prensa de embutido 33
3.2 Brochadora 36
3.3 Dispositivo de Montaje de Prensa 39
Captulo IV: Circuitos Electro-hidrulicos de control con dos actuadores industriales
4.1 Mecanismo de Bloqueo de Pieza 42
4.2 Estampado 44
4.3 Fresadora 46
4.4 Prensa de Embuticin 49
Captulo V: Circuitos Electro-hidrulicos de Aplicacin Industriales
5.1 Mquina de Inyeccin de cucho 53
5.2 Taladro para Perforar dos Agujeros Iguales 56
5.3 Pulidora 59
5.4 Moldeadora de Plsticos por Inyeccin 63
5.5 Embotellador y Taponeo de Vino 67
5.6 Automatizacin de una cmara de esterilizacin 72
DISCUSIN 75
REFERENCIALES 76
APENDICE 77
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RESUMEN
Por tratarse de un texto universitario, el presente trabajo tiene una estructura
didctica en el desarrollo de sus cinco captulos; con redaccin clara y solucin
metodolgica de los problemas y sus aplicaciones respectivas en los CIRCUITOS
ELECTRO-HIDRULICOS, en fabricacin industrial, donde es necesario determinar los
dispositivos de los circuitos de Fuerza Control; asimismo, construir circuitos propios, de
acuerdo a la secuencia de operacin en un Procesos Industrial.
La presentacin del texto sigue la lnea clsica por separado, es decir
individualizando los CIRCUITOS ELECTRO-HIDRULICOS, donde se introducen y se
exponen los conceptos de control, que se consideran para el anlisis en un Proceso
Industrial.
La obra alecciona al estudiante en Circuitos Oleo-hidrulicos, que son parte
importante para la formacin del futuro Ingeniero Mecnico, pues con lleva la aplicacin de
los Principios Generales en los Procesos Industriales.
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INTRODUCCIN
Los CIRCUITOS ELECTRO-HIDRULICOS, es la ciencia aplicada que estudia
los procesos industriales, para aplicarlos a la solucin de problemas y necesidades
industriales, a fin de brindar mayores niveles de vida a la poblacin.
El TEXTO: CIRCUITOS ELECTRO-HIDRULICOS, es bastante verstil y
proporciona al estudiante progresar en el estudio y l es testigo de la manera en que este
programa se desarrolla a partir de principios bsicos y generales, aplicndose a la
compresin del comportamiento Terico y Prctico. Al compenetrarse de estos principios
tan importantes, el estudiante es capaz de acometer nuevos problemas inherentes a procesos
industriales, a la vez, encaminarse a la tcnica depurada.
En cuanto a la presentacin del material expuesto en la presente investigacin, se ha
tenido cuidado de cumplir con lo establecido en el planteamiento del problema,
presentado de la manera siguiente.
Existe un texto que oriente adecuadamente al estudiante a analizar, plantear y
solucionar problemas de aplicacin de CIRCUITOS ELECTRO-HIDRULICOS, con
contenidos establecidos en el Plan Curricular vigente de la Escuela Profesional de
Ingeniera Mecnica?
Planteado el problema de investigacin, se trabaj para lograr los propsitos propios
de la investigacin, explicitados en:
OBJETIVO GENERAL. Desarrollar un texto de: CIRCUITOS ELECTRO-
HIDRULICOS, en forma ordenada y sistemtica que permita al estudiante analizar,
comprender la aplicacin en los procesos industriales.
OBJETIVOS ESPECFICOS: Despus de estudiar el texto, el estudiante es capaz, de:
a.- Desarrollar y comprobar los fundamentos y principios bsicos que gobiernan el
funcionamiento en los CIRCUITOS ELECTRO-HIDRULICOS y su relacin con la
labor del Ingeniero.
b.- Aplicar y utilizar los conceptos y nociones bsicas en la representacin y modelacin
de los circuitos Electro-Hidrulicos de procesos industriales.
2
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c.- Dar solucin a problemas de aplicacin en control de los procesos industriales hecho
que juega un rol importante en la prctica de la Ingeniera.
d.- Utilizar, adecuadamente, mtodos y tcnicas en el anlisis cuantitativo del
comportamiento de los CIRCUITOS ELECTRO-HIDRULICOS y comprender las
limitaciones que estos procedimientos puedan tener.
De esta manera, la investigacin est orientada a fortalecer la formacin profesional
en las carreras afines de la Ingeniera Mecnica Energa, por lo que tiene un papel
preponderante y de all nace la:
IMPORTANCIA Y JUSTIFICACIN
El Proyecto de Investigacin, titulado TEXTO: CIRCUITOS ELECTRO-
HIDRULICOS, tiende a ser un texto que permitir facilitar al estudiante el proceso de
aprendizaje del comportamiento de los controles de procesos industriales, a travs del
desarrollo de circuitos Electro-Hidrulicos que tienen aplicacin directa en la labor del
Ingeniero.
El texto es destinado a servir de complemento al curso de Circuitos Oleo-
Hidrulicos y Neumticos para alumnos de Ingeniera Mecnica. Abordndose problemas
del comportamiento de los circuitos Electro-Hidrulicos en las condiciones en que
corrientemente se encuentran en mbito industrial.
Por tratarse de un texto universitario, que pretende constituirse en un medio de apoyo
al aprendizaje eficaz del alumno, el libro basa en una estructura didctica.
Sern apreciados todos los comentarios, sugerencias y/o crticas.
Ing. Hctor Alberto Paz Lpez
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MARCO TEORICO
En esta etapa del Proyecto de investigacin se recurri a la ubicacin de las fuentes
de informacin primaria o directa citadas en la referencia; para un posterior anlisis en sus
contenidos de conceptos bsicos de los de circuitos Electro-Hidrulicos
El texto en su desarrollo tiene orden lgico y sistematizado en la solucin de sus
problemas de aplicacin de Circuitos Electro-Hidrulicos en procesos industriales. Tambin
contiene una serie de esquemas de control industrial resueltos, con sus archivos de
simulacin en el software AUTOMATION STUDIO 5.2, enfocando con precisin aquellos
puntos que permiten al estudiante aplicar los principios bsicos.
Cabe recalcar que en cada uno de los captulos, tiene el propsito de que el
estudiante ingrese a la competencia profesional de conocimientos tcnicos que contribuyan
a despertar, en l, la inquietud por la investigacin y el estudio prctico de los mtodos
empleados para verificar, experimentalmente, el comportamiento de los Circuitos Electro-
Hidrulicos.
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MATERIALES Y METODOS
Dado que la presente investigacin no es de TIPO EXPERIMENTAL, sino de carcter
terico en el nivel de la INVESTIGACIN BSICA (elaboracin de Texto), no es posible
incluir materiales o mtodos seguidos para su realizacin como por ejemplo el mtodo
estadstico.
Muy por el contrario por el carcter mismo de la presente investigacin como es la
elaboracin del texto de: CIRCUITOS ELECTRO-HIDRULICOS, se ha tomado en
consideracin la revisin de cierta bibliografa en el campo de los Circuitos Electro--
Hidrulicos, y de procesos industriales, con el fin de ser analizada y que permita presentar
un material didctico acorde a nuestra realidad, teniendo como valor agregado la
experiencia del autor que se traduce como lecciones aprendidas
El material bibliogrfico utilizado es muy amplio y variado desde aplicaciones bsicas
hasta aquellas que lo hacen ms exigentes y reales-prcticas, tal como se tiene en los
procesos industriales, con conceptos tcnicos de ltima generacin, acorde al avance
tecnolgico, como la utilizacin de software AUTOMATION STUDIO 5.2.
La forma como se presenta ste trabajo de investigacin constituye un intento por llenar el
vaco existente en un solo libro, con un mtodo pedaggico, deductivo y un anlisis en las
respectivas aplicaciones industriales.
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R E S U L T A D O S
El resultado del Proyecto de Investigacin, que se presenta a la comunidad
universitaria en calidad del texto de: CIRCUITOS ELECTRO-
HIDRULICOS, nos permitir contar con un material bibliogrfico prctico y de
mucho inters, el mismo que puede ser utilizado por los estudiantes de Ingeniera
Mecnica-Energa y ramas afines en el rea acadmica de campo de los Circuitos
Electro--Hidrulicos, asignaturas que forman parte del Plan de estudios de la Escuela
Profesional de Ingeniera Mecnica de la Universidad Nacional del Callao.
Los temas tratados en el presente texto se explican en forma clara y sencilla y, a la
vez, rigurosa, con las exigencias que requiere la investigacin.
La investigacin efectuada nos permite contar y disponer con material de estudio de
las partes y funcionamiento de los CIRCUITOS ELECTRO-HIDRULICOS, de
una manera ordenada y, lgica. Los estudiantes o cualquier otra persona interesada
encontrarn en l un marco terico-prctico muy amplio y entendible.
Los temas y conceptos tratados en el presente manual son explicados de manera muy
clara, sencilla y a la vez rigurosa, con la exigencia que requiere un estudiante o
profesional de las carreras de ingeniera, sobre todo los de mecnica; los problemas
aplicativos los resolvern con mtodos industriales de control.
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Captulo I:
CIRCUITOS ELECTRO-HIDRULICOS DE
CONTROL SIMPLE SIN FINALES DE CARRERA
1.1 ENCLAVAMIENTO ELCTRICO MEDIANTE CONTACTOS DEL
CONTACTOR
1.1.1 Descripcin del Ensayo
Durante el ensayo el cilindro se debe mover hacia afuera y hacia adentro
mediante el accionamiento de pulsadores. El movimiento del cilindro se debe
controlar con tres pulsadores Adelante, Atrs y Parada. El cilindro deber
detenerse en cualquier posicin deseada durante el movimiento hacia adelante y
hacia atrs.
Como resultado de este ensayo aprender a:
1. Armar un cilindro hidrulico y elctrico.
2. Utilizar enclavamientos elctricos.
3. Utilizar una combinacin de enclavamientos mecnicos y elctricos.
1.1.2. Circuito de Fuerza Hidrulico
Para un circuito mediante el cual el cilindro pueda moverse hacia afuera y
hacia adentro con el correspondiente comando de una vlvula direccional. La
verdad de salida debe ser regulable. La presin del sistema se debe poder ajustar y
leer en el manmetro.
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Figura: 1.1.1 Circuito de Fuerza Oleo hidrulico
1.1.3 Circuito de Control del Elctrico Enclavamiento Elctrico Mediante Contactos
del Contactor
Complete el esquema elctrico de manera tal que al accionar el pulso S5 o el S6 el
cilindro se mueva hacia afuera o hacia adentro. Los contactos de enclavamiento
(Normal cerrado) deben enclavar en cada movimiento al rel no necesario para ese
movimiento. Mediante el pulsador PARADA S9 se debe interrumpir la alimentacin
a los rels durante todo el tiempo que dura el movimiento y se debe anular la
retencin del correspondiente pulsador. De este modo el cilindro pude moverse
nuevamente solo despus de accionar el pulsador correspondientemente a la direccin
del movimiento.
Figura: 1.1.2 Circuito de Control Elctrico
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1.1.4 Preparacin del ensayo Enclavamiento Elctrico Mediante Contactos del Contactor
Para el ensayo prepare los siguientes aparatos:
Circuito Hidrulico: 1 vlvula direccional de 4/3 vas
1 vlvula limitadora de presin
1 vlvula estranguladora antiretorno
1 una vlvula de bloqueo
1 cilindro
1 manmetro
Mangueras de presin
Circuito Elctrico 2 pulsadores CONECTAR (normal abierto) S5 y S6.
1 pulsador DESCONECTAR (normal cerrado) S9
2 rels: K1, K2
Cables
1.1.5 Montaje del Ensayo
Circuito Hidrulico
Prepare el circuito hidrulico teniendo en cuenta los siguientes puntos:
1. La llave de bloqueo al banco de ensayo debe estar bloqueado
2. Instale los distintos aparatos del ensayo en el soporte del aparato y fije los mismos.
3. Vincule los distintos aparatos con las mangueras de presin segn plano.
Circuito Elctrico
Prepare el circuito elctrico teniendo en cuenta los siguientes puntos:
1. La alimentacin esta desconectada, el equipo sin energa.
2. Vincule los siguientes aparatos segn el plano elctrico. Utilice para las conexiones
elctricas de potencial positivo cables de color rojo y para las de potencial negativo
cables de color negro. Esto facilita la bsqueda de una eventual falla.
1.1.6 Realizacin del Ensayo
1. Controle las conexiones.
2. Controle si la vlvula reguladora de caudal al banco de ensayo est ajustada a 5L/min.
3. Cerciorarse que las mangueras estn correctamente acopladas (prueba de traccin).
4. Asegrese el pulsador de emergencia.
5. Conmute ahora el interruptor principal a la posicin I.
6. Conecte la alimentacin al pupitre de mando mediante el interruptor con llave girando la
llave hacia la derecha.
7. Conecte la bomba.
8. Abra la llave de bloqueo.
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1.1.7 Ensayo del Enclavamiento Elctrico Mediante Contactos del Contactor
a) Limite la presin del sistema con la vlvula limitadora de presin a 20 bar. Para ello la
vlvula de bloqueo debe estar cerrada. Luego que haya ajustado la presin, abra
nuevamente.
b) Lleve la vlvula estranguladora anti retorno a la presin media.
c) Mueva el cilindro hacia afuera.
d) Mueva el cilindro nuevamente hacia adentro y detenga el movimiento con el pulsador
DESCONECTAR S9. Reflexione con ayuda del plano elctrico sobre cmo es posible
este movimiento.
e) Considerando el movimiento del cilindro y las posiciones de los pulsadores dibuje un
diagrama funcional para el movimiento de salida del cilindro con parada intermedia y
para el movimiento de entrada.
f) Cierre la llave de bloqueo en el cual se encuentra su banco de ensayo.
g) Desconecte la alimentacin elctrica.
1.1.8. Evaluacin Enclavamiento Elctrico Mediante Contactos del Contactor
Tabla: 1.1.1 Evaluacin del Enclavamiento Elctrico Mediante Contactos del Contactor
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1.2 DISPOSITIVO DOBLADOR
1.2.1 Objetivos Didcticos
Desarrollar y trazar los esquemas de los circuitos elctrico e hidrulico.
Comprender el modo de funcionamiento de una vlvula reguladora de caudal de 2
vas.
Comprender el enclavamiento elctrico.
Seleccionar los componentes necesarios.
Desarrollar y trazar los esquemas de los circuitos elctrico e hidrulico.
Corregirla identificacin de los smbolos elctricos en el esquema del circuito.
Montar el circuito de control en la placa perfilada.
Poner a punto el circuito de control.
Ajustar las vlvulas de presin.
Hacer una lista de los componentes elctricos.
Hacer una lista de los componentes hidrulicos.
1.2.2 Definicin del problema
Definir los componentes necesarios.
Trazar los esquemas de los circuitos elctrico e hidrulico.
Marcar las conexiones.
Numerar los componentes.
Realizar el montaje prctico de los circuitos de control elctricos e hidrulicos.
Poner a punto el circuito de control.
Hacer una lista de componentes.
11
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1.2.3 Ejercicio del Dispositivo Doblador
Para doblar piezas metlicas en forma de U, se utiliza un dispositivo doblador con
un cilindro de doble efecto. La seal de inicio para esta operacin la da un pulsador. Una
vez que la pieza ha sido formada, se utiliza un segundo pulsador para iniciar la carrera de
retroceso del cilindro. En este ejercicio no se tienen en cuenta los dispositivos de seguridad
que normalmente se utilizaran en la prctica. La carrera de avance y la de retroceso deben
ejecutarse a una baja velocidad regulable.
Qu tipo de vlvula reguladora de caudal deber utilizarse para poder ajustar La
velocidad independientemente de la carga?
Fig: 1.2.1 Dispositivo doblador
1.2.4. Solucin del dispositivo Doblador
Circuitos hidrulico y elctrico del Dispositivo doblador
Fig: 1.2.2. Esquemas hidrulico y elctrico del Dispositivo doblador
12
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1.2.5 Descripcin de la solucin del Dispositivo doblador
Cuando se presiona el pulsador de MARCHA S1, el rel K1 se activa; el contacto
normalmente abierto de K12 se auto enclava para mantener la realimentacin para el rel
K1. Al mismo tiempo se alimenta de corriente la bobina Y1 a travs de otro contacto de
K13. El solenoide invierte la electrovlvula de 4/2 vas y el vstago del mbolo avanza y
permanece en su posicin delantera hasta que se presione el pulsador de RETROCESO
S2, que interrumpe el circuito del rel K1. Esto hace que se interrumpa tambin el circuito
de la bobina Y1 y que el vstago del cilindro regrese a su posicin inicial. Debe instalarse
una vlvula reguladora de caudal para asegurar que la velocidad no vare en funcin de la
carga. Esta vlvula reguladora de caudal debe situarse antes de la vlvula distribuidora,
con lo que regular tanto la velocidad de avance como el retroceso.
1.3 CONTROL DE UNA PUERTA
1.3.1 Objetivos Didcticos
Comprender el modo de funcionamiento de una vlvula de antirretorno pilotada.
Comprender el enclavamiento elctrico.
Comprender el posicionado de cilindro en modo SENSITIVO
Clasificacin de las vlvulas Hidrulicas.
Comprender la utilizacin de una electrovlvula de 4/3 vas para.
Accionar un cilindro de doble efecto
Demostrar que una electrovlvula de 4/3 vas tambin de utilizarse
Como una electrovlvula de 3/2 vas
Identificar, montar y evaluar una solucin alternativa
Seleccin de los componentes necesarios
Desarrollo y trazado de los esquemas del circuito elctrico e Hidrulico
Montar el circuito .de control en la placa perfilada
Poner a punto el circuito de control
Hacer una lista de componentes
Ajustar los valores de la presin
1.3.2 Definicin del problema
Completar las hojas de trabajo
Definir los componentes necesarios
Trazar los esquemas del circuito elctrico a Hidrulico
Marcar las conexiones
Numerar los componentes
Realizar el montaje prctico de los esquemas elctrico e hidrulico
Poner a punto del circuito de control
Hacer la lista de componentes
13
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1.3.3 Ejercicio del Control de una Puerta
Para abrir y cerrar la puerta de un horno se utiliza un cilindro de doble efecto. El
funcionamiento en modo SENSITIVO permite dejar la Puerta en cualquier posicin
intermedia. El cilindro se sujeta hidrulicamente en cualquiera de estas posiciones
Fig. 1.3.1. Croquis de situacin
Hoja de Trabajo
Completar el esquema del circuito hidrulico
Fig. 1.3.2. Esquema del circuito Ole hidrulico
Completar la lista de componente hidrulico.
Clasificar los componentes constatando si hay vlvulas de anti retorno, Vlvulas de
presin, vlvulas reguladoras de caudal, vlvulas distribuidoras, Actuadores y otros
componentes hidrulicos.
Cant. Descripcin Pertenece a la clase de
1
2
3
4
5
6
7
Tabla: 1.3.1 Lista de Componentes hidrulicos
14
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1.3.4 Hoja de Trabajo del Control de una Puerta
Completar el esquema del circuito elctrico.
Fig. 1.3.3 Circuito de control elctrico
Circuito de control elctrico S1= S2=
Completar la lista de componentes elctrico
Tabla: 1.3.2 Lista de componentes elctrico
Solucin del Control de una Puerta
Fig. 1.3.4 Circuitos de fuerza y control elctrico del Control de una Puerta
15
Cantidad Descripcin
-
1.3.5 Descripcin de la solucin del Control de una Puerta
La vlvula de anti retorno pilotada hidrulicamente impide que el vstago sea arrastrado
por la carga de traccin. La vlvula de anti retorno pilotada abre y permite que el vstago
slo avance cuando se presiona el pulsador S1 "Cerrar puerta", haciendo que invierta la
electro-vlvula de 3/2 vas
Cuando se suelta el pulsador S1, la electrovlvula de 3/2 vas regresa a su posicin inicial y
la vlvula de anti retorno pilotada cierra inmediatamente. El mbolo queda sujeto
hidrulicamente donde se halle.
La sujecin hidrulica asegura que el vstago del mbolo no pueda ser arrastrado por una
carga de traccin. Cuando S1. Se presiona de nuevo, el vstago del cilindro se desplaza
hacia delante hasta alcanzar la posicin final deseada.
Cuando se presiona el pulsador S2,"Abrir puerta", el vstago retrocede.
Cuando se suelta S2, la electro-vlvula de 4/3 vas invierte, mientras que el mbolo
permanece donde se halle y se sujeta hidrulicamente.
Los dos pulsadores S1 y S2 estn enclavados mecnicamente. Si ambos se presionan al
mismo tiempo o su uno se mantiene pulsado y se presiona el otro, el vstago se detiene.
La vlvula reguladora de caudal unidireccional se instala en el lado del vstago para
asegurar que se genere una contrapresin mientras se cierra la puerta. Esta presin se utiliza
primeramente para proporcionar una retencin y en segundo lugar para asegurar una
apertura fiable de la vlvula la de anti retorno pilotada.
Nota: Si se utilizar electrovlvulas de corriente alterna, los pulsadores S1 y. S2 deben
enclavarse entre s para evitar daos a las bobinas en el caso de que se presionaran
al mismo tiempo.
En l caso de electrovlvulas de corriente continua, debera hacerse el enclavamiento
por razones de seguridad.
Deben hacerse los siguientes ajustar: Vlvula de seguridad de la bomba 30bar
Vlvula limitadora de presin 20bar
Solucin del esquema del circuito hidrulico del Control de una Puerta
Fig. 1.3.5 Circuito Oleo hidrulico
16
-
Lista de Componentes hidrulicos del Control de una Puerta
Elem Can Descripcin Pertenece a la clase de
1 4 Manmetro componentes Hidrulicos
2 1 Vlvula limitadora de presin
3 1 Electrovlvula de 4/3 vas centro cerrado resortes Vlvulas distribuidoras
4 1 Electrovlvula de 4/2 vas Vlvulas distribuidoras
5 1 Vlvulas de antirretorno pilotada Vlvulas de antirretorno
6 1 Vlvulas de antirretorno y de estrangulamiento
7 1 Cilindro Actuadores
- 5 Derivacin en Te componentes hidrulicos
- 9 Manguera flexible con acoplamiento Rpido componentes hidrulicos
Tabla: 1.2.3 Componentes hidrulicos
Fig. 1.3.6 Circuito de control elctrico del Control de una Puerta
Lista de Componentes Elctricos del Control de una Puerta
Cantidad Descripcin
3 Rel Contactores auxiliares
1 Entrada de seales elctricas
2 Pulsadores con contactos: N.A y N.C.
1 Juego de cables
1 Fuente de alimentacin elctrica 24 Vcc
17
. Solucin del montaje elctrico
S1= Pulsador Cerrar puerta
S2= Pulsador Abrir puerta
-
Captulo II:
CIRCUITOS ELECTRO-HIDRULICOS DE
CONTROL SIMPLE CON FINALES DE CARRERA
2.1 UNIDAD DE MECANIZADO - DISPOSITIVO DE SUJECIN
2.1.1 Objetivos didcticos
Comprender la utilizacin de finales de carrera elctricos
Utilizacin correcta de los finales de carrera accionados por la derecha y por la izquierda.
Seleccin de los componentes necesarios.
Desarrollo y trazado de los componentes del circuito elctrico e hidrulico.
Montaje del circuito de control.
Puesta a punto del circuito de control
Hacer la lista de componentes.
Ajustar los valores de la presin.
2.1.2 Definicin del problema:
Completar la hoja de trabajo.
Definir los componentes necesarios.
Trazar el diagrama de funciones.
Trazar los circuitos del sistema elctrico e hidrulico.
Numerar los componentes.
Realizar el montaje prctico de los circuitos de control elctrico e hidrulico.
Poner a punto el circuito de control
Hacer una lista de componentes.
18
-
2.1.3 Ejercicio: Unidad de mecanizado - dispositivo de sujecin
Deben chaflanarse los bordes de una pieza. Ha sido posible reducir el tiempo de
mecanizado utilizando herramientas mejoradas. Por ello, la velocidad de avance debe
incrementarse utilizando un crculo diferencial.
El dispositivo de sujecin acepta hasta 5 piezas al mismo tiempo. Para reducir la carrera de
trabajo cuando el nmero de piezas es menor a 5, la carrera de retroceso del cilindro se
inicia por medio de un final de carrera ajustable.
Fig. 2.1.1 Unidad de mecanizado - dispositivo de sujecin
Nota Instalar una vlvula reguladora de caudal en un punto adecuado del circuito de forma
que pueda verse claramente el efecto del circuito diferencial.
2.1.4 Hoja de Trabajo: Completar el circuito Oleo hidrulico
Fig. 2.1.2 Circuito Oleo hidrulico de la Unidad de mecanizado - dispositivo de sujecin
Completar la lista de componentes hidrulicos.
Cantidad Descripcin
19
-
Complete el circuito de control elctrico en Unidad de mecanizado - dispositivo de sujecin
Fig. 2.1.3 Circuito de Control Elctrico para completar
B1, B2: Finales de carrera, S6: Pulsador de Marcha
Completar la lista de componentes elctricos
Cantidad Descripcin
2.1.5 Solucin: Unidad de mecanizado - dispositivo de sujecin
Diagrama desplazamiento paso a paso
Componentes Paso
1 2 3 4 5 6
Descripcin Cdigo Estado
Pulsador S6 ON S2
Cilindro 2
1 S1 S1
Vlvula de 4/3 vas Y1 a
b
Vlvula de 4/3 vas Y2 a
b
Vlvula de 4/2 vas Y3 a
b
20
-
Esquema del Circuito Oleo hidrulico de la Unidad de mecanizado - dispositivo de sujecin
Fig. 2.1.4 Circuito de Fuerza Oleo hidrulico
Esquema del Circuito de mando elctrico Unidad de mecanizado - dispositivo de sujecin
Fig. 2.1.5 Circuito de mando elctrico
21
-
2.1.6 Descripcin de la solucin de la Unidad de mecanizado - dispositivo de sujecin
- En reposo el fin de carrera B1 est activado energizando el rel K1
K12: abre excluye la bobina del rel K2
K18: abre excluye la bobina del rel K4
- El circuito se pone en marcha presionando S6. Se energiza la bobina del rel K2
contactos: K22
: cierra - memoria de retencin
K210
: cierra- energiza la solenoide Y1+ el vstago se extiende lentamente
por la vlvula de estrangulamiento.
Se desactiva B1 y se activa el fin de carrera B2 energizando el rel K4 contactos:
K43: abre des energiza la bobina del rel K2
K46: abre excluye la bobina del rel K3
K48: cierra - memoria de retencin
K411
: cierra- energiza la solenoide Y2+ y Y3+ el vstago retorna rpidamente.
Se desactiva B2 y se activa el fin de carrera B1 energizando el rel K1
- Para el Retorno del vstago se activa el pulsador S7 se energiza el rel K4 contactos:
K48
: cierra - memoria de retencin
K411
: cierra- energiza la solenoide Y2+ y Y3+ el vstago retorna rpidamente.
K43: abre excluye la bobina del rel K2
K46: abre excluye la bobina del rel K3
- Para Detener el vstago se activa el pulsador S5 Se energiza la bobina del rel K1
K12: abre excluye la bobina del rel K2
K18: abre excluye la bobina del rel K4
En este circuito, la vlvula reguladora de caudal se utiliza tan solo para restringir el
caudal de la bomba para permitir una demostracin ms clara de los efectos de un circuito
diferencial
22
-
Nota: En circuitos elctricos complejos, los finales de carrera siempre se utilizan, a travs
de un rel. El final de carrera B1 tambin podra haberse instalado directamente a una
bobina de un rel y en la columnas 2 y 5 se tendra que reemplazar por contactos
normalmente abiertos del rel utilizado.
Montaje practico hidrulico de la Unidad de mecanizado - dispositivo de sujecin
Fig. 2.1.6 Montaje practico Oleo hidrulico
Lista de componentes hidrulico de la Unidad de mecanizado - dispositivo de sujecin
Elemento N Cantidad Descripcin
1 1 Vlvula reguladora de caudal de 2 vas
2 1 Electrovlvula de 4/3 vas centro cerrado por resortes
3 1 Vlvula anti retorno check
4 1 Vlvula de estrangulamiento
5 1 Electrovlvula de 4/2 vas
6 1 Cilindro doble efecto
7 2 Fines de carrera mecnico
- 4 Derivacin en T
Debe ajustarse: La vlvula de seguridad de la bomba, elemento 1 a 3 Mpa (30 bar)
23
-
Montaje prctico elctrico de la Unidad de mecanizado - dispositivo de sujecin
Fig. 2.1.7 Montaje prctico elctrico
Lista de componentes elctricos.
Cantidad Descripcin
4 Rel Contactores auxiliares: K1, K2 K3, K4
3 Bobinas de Electro-vlvulas solenoides Y1, Y2, Y3
3 Pulsadores: S5, S6, S7.
2 Contacto de fines de carrera elctrico, accionado por la izquierda. B1
1 Contacto de fines de carrera elctrico, accionado por la derecha. B2
1 Panel de indicacin y distribucin elctrico.
1 Juego de cables
1 Fuente de alimentacin.
2.1.7 Trabajo adicional de la Unidad de mecanizado - dispositivo de sujecin
Montar una solucin alternativa.
Intercambiar las vlvulas distribuidoras:
Elemento N 5 Electrovlvula de 4/2 vas
Elemento N2 Electrovlvula de 4/3 vas, centro cerrado
Completar el dibujo Montaje practico hidrulico
Completar el dibujo Montaje practico elctrico
Montar el circuito de control en la placa perfilada. Poner a punto el circuito de control
Cules son las ventajas y desventajas de la solucin alternativa? 24
-
2.2 TALADRO HIDRULICO
2.2.1 Objetivo Didcticos
Comprender el modo de cambiar la velocidad de un cilindro.
Comprender la funcin de las vlvulas de estrangulamiento y anti retorno.
Desarrollar y trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
2.2.2 Definicin del problema
Controlar la velocidad en la extensin del vstago.
Trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Realizar el montaje prctico de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Circuito de Fuerza del Taladro Hidrulico
Fig: 2.2.1 Circuito de Fuerza Oleo hidrulico del Taladro Hidrulico
Circuito de Control del Taladro Hidrulico
Fig: 2.2.2 Circuito de Control del Taladro Hidrulico
25
-
2.2.3 Descripcin de la solucin
En reposo el contacto del fin de carrera S211
esta activado y alimenta la bobina del
contactor auxiliar K5, donde sus contactos:
K52 : cierra se conecta en serie con el pulsador S1
2
K55 : abre excluye a la bobina del contactor auxiliar K2
K58 : cierra en serie con contacto K
8
Al cerrar el interruptor de automtico se energiza bobina del contactor auxiliar K0, donde sus contactos:
K02 : cierra serie con el pulsador S1
2 es una condicin del automtico
K03 : abre y excluye el avance manual
K04 : cierra serie con el contacto K1
4
K05 : cierra serie con el contacto K1
5
K06 : abre y excluye el retorno manual
K07 : cierra serie con el contacto K2
7
Pulsando S12 se energiza la bobina del contactor auxiliar K1, donde sus contactos:
K14 : cierra en serie con K0
4
K15 : abre excluye a la bobina del contactor auxiliar K2
K18 : cierra serie con el contacto K5
8 que esta activado, con lo cual se energiza la
bobina del contactor auxiliar K3, donde sus contactos:
K39 : cierra contacto memoria de retencin
K314
: cierra energiza a la solenoide Y114
de la electrovlvula 4/2 retorno
por resorte, que bloquea a la vlvula unidireccional.
K113
: cierra energiza a la solenoide Y313
de la electrovlvula 4/3 de dos solenoides
con retorno a la posicin intermedia por resorte, la electrovlvula cambia de
posicin y el vstago se extiende rpidamente.
En el medio del recorrido de la carrera del pistn se activa el fin de carrera S3, donde su
contacto S38 abre y des energiza a la bobina del contactor auxiliar K3 donde sus
contactos retornan a su estado de reposo y se des energiza a la solenoide Y1, esto
determina que opere la vlvula unidireccional y se reduce el caudal de aceite en el
retorno hacia el tanque. El vstago contina su extensin con velocidad reducida, hasta
que se active le fin de carrera S4, donde su contacto S410
se energiza la bobina del
contactor auxiliar K4, donde sus contactos:
K42 : abre des energiza a la bobina del contactor auxiliar K1
K410
: cierra energiza a la bobina del contactor auxiliar K2, donde sus contactos:
K22 : abre excluye a la bobina del contactor auxiliar K1
K27 : cierra en serie con contacto K0
4 activados - memoria de retencin
K28 : abre excluye a la bobina del contactor auxiliar K3
Al trmino del retorno del vstago se activa el fin carrera S211
y alimenta la bobina del
contactor auxiliar K5, donde sus contactos retornan a su estado de reposo donde se des
energiza a la bobina del contactor auxiliar K2 y solenoide Y2. Con lo cual la
electrovlvula 4/3 retorna a la posicin intermedia por resorte
26
-
2.3 CILINDRO CON DOS VELOCIDADES EN LA EXTENSIN
2.3.1 Objetivo Didcticos
Comprender el modo de cambiar la velocidad de un cilindro.
Comprender la funcin de la vlvula de estrangulamiento.
Desarrollar y trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
2.3.2 Definicin del problema
Controlar la velocidad en la extensin del vstago.
Trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Realizar el montaje prctico de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Circuitos de Fuerza y Control
Fig: 2.3.1. Circuitos de Fuerza y Control
27
-
2.3.3 Descripcin de la solucin
En reposo la vlvula de estrangulamiento no est en operacin ya que la electrovlvula
2/2 retorno por resorte es N.A. y el retorno del aceite al tanque es libre, el contacto del
fin de carrera FCO7 N.C. esta activado.
Pulsando M1 se pone en servicio el sistema, alimentando la bobina del contactor auxiliar
C que guarda la informacin que el cilindro esta en servicio de operacin.
Pulsando M2 se alimenta simultneamente la bobina del contactor auxiliar R1 y la
solenoide EV1 con lo cual la electrovlvula 4/2 retorno por resorte cambia de posicin y
inicia la extensin del vstago con alta velocidad.
Al extenderse el vstago se desactiva el fin de carrera FC07 y se activa el fin de carrera
FC15, donde se energiza simultneamente al contactor auxiliar R2 y la solenoide EV2 con
lo cual la electrovlvula 2/2 retorno por resorte cambia de posicin y inicia la operacin de
la vlvula de estrangulamiento, controlando el caudal de retorno al tanque y este momento
se reduce la velocidad de extensin de vstago.
Al trmino de la extensin del vstago se activa el fin de carrera FC2, donde sus contactos:
FC23 abre: des energiza al contactor auxiliar R1 y la solenoide EV1 con lo cual la
electrovlvula 4/2 retorno por resorte retorna a su posicin de reposo y
se inicia el retorno del vstago a alta velocidad.
FC27 cierra alimenta la bobina del contactor auxiliar R3, donde sus contactos: R3
5
abre des energiza simultneamente al contactor auxiliar R2 y la
solenoide EV2 con lo cual la electrovlvula 2/2 retorno por resorte
retorna a su posicin de reposo.
Al trmino del retorno del vstago se activa el fin carrera FC07 que abre y des energiza la
bobina del contactor R3 y se retorna a su estado de reposo.
La secuencia de operacin: en la extensin se realiza la trayectoria del punto A al punto B
con alta velocidad y del punto B al punto C con baja velocidad; el retorno del vstago se
realiza a alta velocidad.
28
-
2.4 CONTROL DE MARCHA DE TRABAJO CON PARADAS
2.4.1 Objetivo Didcticos
Comprender el modo de detener el vstago de un cilindro en su extensin.
Comprender la operacin del Time ON delay (TON).
Desarrollar y trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
2.4.2 Definicin del problema
Controlar el tiempo de detencin de un vstago en la extensin.
Trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Realizar el montaje prctico de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Circuitos de Fuerza
Figura: 2.4.1 Circuitos de Fuerza Oleo hidrulico
Circuito de Control Elctrico
Figura: 2.4.2 Circuitos de Control Elctrico
29
-
2.4.3 Descripcin de la solucin del Control de Marcha de Trabajo con Paradas
En reposo no estn activados los fines de carrera tipo rodillo: B1 y B2.
El ciclo inicia pulsando S1 que energiza la bobina del contactor auxiliar K1.
Donde sus contactos:
K12 cierra: es el contacto de retencin de la memoria reset.
K19 cierra: energiza la solenoide Y2 que ordena a la electrovlvula 4/3 dos
solenoides con posicin intermedia por resortes, que cambie de posicin de tal
manera que el vstago del cilindro se extienda lentamente debido a que la vlvula de
estrangulamiento regula en caudal de aceite hacia el tanque.
En la mitad de la trayectoria de la extensin se activa el fin de carrera B1 que al cerrar su
contacto energiza a la bobina del contactor auxiliar K2.
Donde sus contactos:
K22 abre: des energiza a la bobina del contactor auxiliar K1con lo cual sus contactos
retornan a su estado de reposo y el vstago se detiene.
K25 cierra: es el contacto de retencin de la memoria
K28 cierra: energiza la bobina del Timer on delay
Transcurrido el tiempo programado en el Timer on delay su contacto K9T3 cierra y se
energiza por segunda vez la bobina del contactor auxiliar K1, el vstago continua con su
extensin hasta que se activa el fin de carrera B2, donde su contacto B2 cierra y energiza a
la bobina del contactor auxiliar K3.
Donde sus contactos:
K32 abre: des energiza a la bobina del contactor auxiliar K1con lo cual sus contactos
retornan a su estado de reposo y el vstago se detiene.
K34 abre: des energiza a la bobina del contactor auxiliar K2 con lo cual sus
contactos retornan a su estado de reposo donde el contacto K28 abre y
des energiza la bobina del Timer on delay.
K37 cierra: es el contacto de retencin de la memoria
K310
cierra: energiza la solenoide Y1 que ordena a la electrovlvula 4/3 dos
solenoides con posicin intermedia por resortes, que cambie de posicin
de tal manera que el vstago del cilindro retorne con alta velocidad.
Para poder iniciar una nueva salida del vstago se tiene que activar el pulsador S2 de tal
manera que des energiza a la bobina del contactor auxiliar K3 y todo retorna su estado de
reposo.
30
-
2.5 CIERRE Y APERTURA DE UNA VALVULA DE SEGURIDAD
2.5.1 Objetivo Didcticos
Comprender el control de velocidad del vstago de un cilindro en su extensin.
Comprender la operacin de los sensores de proximidad inductivo.
Desarrollar y trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
2.5.2 Definicin del problema
Control de dos velocidades en la extensin un vstago.
Trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Realizar el montaje prctico de los circuitos elctricos e hidrulicos
Circuitos de Fuerza Oleo hidrulica
Fig: 2.5.1 Circuitos de Fuerza Oleo hidrulico
Circuitos de Control Elctrico
Fig: 2.5.2 Circuitos de Control Elctrico
2.5.3 Descripcin de la solucin
En reposo: El fin de carrera tipo rodillo B1 esta activado, donde su contacto B17
cierra y energizan el foco indicador H1 y la bobina del contactor K4, donde sus
contactos: K41 cierra: es una condicin para el inicio del ciclo de operacin.
K44 abre: excluye a la bobina del contactor auxiliar K2
31
-
La electrovlvula 2/2 N.A. hace que toda la presin de fuente aceite retorne al tanque, al
activarse esta electrovlvula en su solenoide Y314
bloquea el retorno al tanque y de
inmediato opera la vlvula de control de presin de la fuente hidrulica.
Para el cierra de la vlvula de seguridad se pulsa S1 que energiza la bobina del contactor auxiliar K1, donde sus contactos:
K12 cierra: es el contacto de retencin de la memoria
K112
cierra: energiza la solenoide Y1 de la electrovlvula 4/3 dos solenoides y
posicin intermedia por resortes
K114
cierra: energiza la solenoide Y3 de la electrovlvula 2/2 N.A.
K116
cierra: energiza la solenoide Y4 de la electrovlvula 2/2 N.C. que evita la
operacin de la vlvula de estrangulamiento.
Se desactiva el sensor de proximidad B1 y el vstago de la vlvula se cierra primero a gran
velocidad hasta llegar al sensor de proximidad B11, donde se activa su contacto B11 cierra
y energiza a la bobina del contactor K5, donde sus contactos:
K55 cierra: la bobina del contactor auxiliar K3, donde sus contactos:
K36 cierra: es el contacto de retencin de la memoria
K316
abre: des energiza a la solenoide Y4 de la electrovlvula 2/2 N.C. retornando a
su estado de reposo y activando la vlvula de estrangulamiento para que el control
de la velocidad del vstago sea lenta.
Al trmino de la extensin del vstago se activa el sensor de proximidad B2, donde su
contacto B210
cierra activando el foco indicador H2 y a la bobina del contactor K6, donde
sus contactos:
K61 abre: des energiza a la bobina del contactor K6 y sus contactos retornan a su
estado de reposo.
K63 cierra: es una condicin para el retorno del vstago.
K66 abre: des energiza a la bobina del contactor K3 y sus contactos retornan a su
estado de reposo.
La apertura de la vlvula de seguridad se tiene que pulsar S2 donde se activa la bobina del
contactor auxiliar K2, donde sus contactos:
K24 cierra: es el contacto de retencin de la memoria
K25 abre: excluye a la bobina del contactor K3
K213
cierra: energiza la solenoide Y2 de la electrovlvula 4/3
K215
cierra: energiza la solenoide Y3 de la electrovlvula N.A.
K217
cierra: energiza la solenoide Y4 de la electrovlvula N.C.
El retorno del vstago es alta velocidad y se activa el sensor de proximidad donde su
contacto B17 cierra y energizan el foco indicador H1 y la bobina del contactor K4, donde
sus contactos:
K41 cierra: es una condicin para el inicio del ciclo de operacin.
K44 abre: excluye a la bobina del contactor K2 y sus contactos retornan a su estado
de reposo.
32
-
Captulo III:
CIRCUITOS ELECTRO-HIDRULICOS DE CONTROL
CON PRESIN Y FINALES DE CARRERA
3.1 PRENSA DE EMBUTIDO- PRESOSTATO E INTERRUPTOR DE
PROXIMIDAD
3.1.1. Descripcin del ensayo
En el siguiente ensayo se analizar el presostato y el interruptor de proximidad.
En este ensayo deber emplear en un circuito ambos elementos de conmutacin.
Como ejemplo tenemos una prensa de embutido profundo, que trabaja con dos
presiones distintas. La prensa debe preformar primero el material con una presin
reducida (presin de preformado). Luego de un recorrido determinado se debe conmutar
a una presin superior (presin de terminacin). Luego del prensado de terminacin la
seal de un presostato inicia la carrera de retorno.
3.1.2. Objetivo del ensayo
Como resultado de este ensayo aprender a:
1. Armar un circuito hidrulico y elctrico.
2. Utilizar los elementos de conmutacin indicados
Circuito de Oleo hidrulico: Prensa de Embutido- Presostato e Interruptor de
Proximidad
Complete el circuito de manera tal que mediante una vlvula adecuada, luego de un
recorrido determinado, el cilindro es alimentado con una presin superior. Esta presin
se pondr de manifiesto en nuestro circuito con una mayor velocidad de marcha del
cilindro. Si el cilindro est totalmente afuera se iniciar la carrera de retorno mediante un
interruptor accionado en forma hidrulica
Fig: 3.1.1 Circuito de Fuerza Oleo hidrulico
33
-
Circuito elctrico: Prensa de Embutido- Presostato e Interruptor de Proximidad
Complete el esquema elctrico de manera tal que al accionar el cilindro inicie el
movimiento de salida. Al actuar el interruptor de proximidad B1 se debe conmutar a una
presin de sistema superior mediante la vlvula direccional de 4/2 vas (Y2) o la. En la
posicin extrema del cilindro acta el presostato DD6E y el cilindro se mueve hacia
adentro. El contacto del presostato se utiliza como normal abierto.
Fig: 3.1.2 Circuito de Control Elctrico
3.1.3 Preparacin del ensayo
Para el ensayo prepare los siguientes aparatos:
Circuito de fuerza hidrulico
2 vlvula direccional de 4/2 vas 2 vlvulas limitadoras de presin
4 manmetros 1 presostato DD6E
1 unidad de fuente carga Mangueras de presin
Circuito Elctrico
1 pulsador S5 3 contactores auxiliares K1, K2, K4
1 interruptor de proximidad B1 Cables
Montaje del ensayo
Circuito hidrulico
Prepare el circuito hidrulico teniendo en cuenta los siguientes puntos:
1. Instale los aparatos del ensayo en el soporte de aparatos y fije los mismos. 2. Vincule los distintos aparatos con las mangueras de presin segn el plano.
Circuito elctrico
Prepare el circuito elctrico teniendo en cuenta los siguientes puntos:
1. La alimentacin est desconectada, el equipo sin energa. 2. Instale el interruptor de proximidad 3. Vincule los siguientes aparatos segn el plano elctrico. Utilice para las conexiones elctricas de potencial positivo cables de color rojo y para las de potencial negativo
cables de color celeste.
34
-
3.1.4 Realizacin del ensayo: Prensa de Embutido- Presostato e Interruptor de
Proximidad
1. Controle las conexiones
2. Controle si la vlvula control de presin del banco de ensayo est ajustada a 30 bar.
Esto corresponde aproximadamente a un ajuste de 1.20 en la escala de la vlvula
control de la fuente.
3. Cercirese que las mangueras estn correctamente acopladas (prueba de traccin).
1) Ensayo
a) Gire la vlvula limitadora de presin (a) completamente hacia afuera y ajuste la
vlvula limitadora de presin (b) a 20 bar.
b) Ajuste la presin de conmutacin del presostato a 20 bar.
c) Comience el ensayo con el pulsador CONECTAR S5.
d) Dibuje el diagrama funcional para el movimiento realizado.
e) Desconecta la alimentacin elctrica.
Aclaracin al diagrama funcional: El trazo inclinado en la lnea de funcin de la vlvula
direccional de 4/2 vas indica que el estado sealado supone la iniciacin de otras
funciones. En nuestro ensayo el cilindro puede desplazarse a velocidades mayores
solamente si la vlvula direccional de 4/2 vas se encuentra en la posicin a.
En la posicin b el cilindro se mueve hacia adentro.
Fig: 3.1.3 Diagrama funcional
35
-
3.2 BROCHADORA
3.2.1 Objetivo Didcticos
Comprender el control de velocidad sensitivo de un cilindro en su extensin.
Comprender la operacin de los fines de carrera y del presostato.
Desarrollar y trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
3.2.2 Definicin del problema
Control sensitivo en la extensin un vstago.
Trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Realizar el montaje prctico de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Disposicin Fsica
Fig: 3.2.1 Disposicin Fsica
Circuito de Fuerza de la Brochadora
Fig: 3.2.2 Circuito de Fuerza Oleo hidrulico de la Brochadora
36
-
Circuito de control de la Brochadora
Fig: 3.2.3 Circuito de control elctrico de la Brochadora
3.2.3 Descripcin de la solucin de la Brochadora
En reposo estn activados:
El interruptor S3 energiza a la bobina del contactor auxiliar K1 donde su contacto
K12 : cierra energiza una rea del circuito de control por medio de S5
9.
El contacto del fin de carrera S28 con lo cual energiza a la bobina del contacto auxiliar
K5, donde sus contactos:
K53 : cierra en serie con el pulsador S
K56 : abre excluye a la bobina del contactor auxiliar K4
K512
: abre excluye al presostato B1y a la bobina del contactor auxiliar K8
Al pulsar S se energiza la bobina del contactor auxiliar K2, donde sus contactos:
K24 : cierra contacto de retencin memoria
K217
: cierra energiza a la solenoide Y217
con lo cual el vstago retorna lento
Se desactiva el contacto del fin de carrera S28 con lo cual des energiza a la bobina del
contacto K5, donde sus contactos retornan su estado de reposo.
Al trmino del retorno del vstago se activa el contacto del fin de carrera S1 que
energiza a la bobina del contactor auxiliar K3, donde sus contactos:
K33: abre y des energiza la bobina del contactor K2, por tanto sus contactos
retornan a su estado de reposo, donde se des energiza la solenoide Y217
K312
: abre y excluye el contacto de control de presin B112
K366 : cierra en serie con el pulsador S3
37
-
Al pulsar S3 se energiza la bobina del contactor auxiliar K4, donde sus contactos:
K46 : abre y excluye a la bobina del contactor auxiliar K2
K47 : cierra contacto de retencin memoria
K415
: cierra energiza a la solenoide Y115
con lo cual el vstago se extiende
K419
: cierra energiza a la solenoide Y319
con lo cual la extensin del vstago se
realiza lenta por la diferencia de presin
Se desactiva el contacto del fin de carrera S15 con lo cual des energiza a la bobina del
contacto K3, donde sus contactos retornan su estado de reposo.
Al trmino de la extensin del vstago se activa el contacto del fin de carrera S2 que
energiza a la bobina del contactor auxiliar K5, donde su contacto
K56 : abre excluye a la bobina del contactor auxiliar K4, donde sus contactos
retornan su estado de reposo.
Cuando exista un exceso de presin se activa el contacto del presostato B1 energiza a la
bobina del contactor auxiliar K8, donde sus contactos:
K83 : abre y excluye a la bobina del contactor auxiliar K2
K86 : abre y excluye a la bobina del contactor auxiliar K4
K811
: abre y excluye a la bobina del contactor auxiliar K7
K813
: cierra contacto de retencin memoria
Para el modo sensitivo: de la Brochadora
Al activar el interruptor S5 sus contactos:
S59 : abre y des energiza el control de avance y retorno automtico
S510
: cierra en serie con bobina del contactor auxiliar K6
S511
: cierra en serie con bobina del contactor auxiliar K7
Pulsando S6 se energiza la bobina del contactor auxiliar K6, donde sus contactos:
K611
: abre y excluye a la bobina del contactor auxiliar K7
K616
: cierra energiza a la solenoide Y115
con lo cual el vstago se extiende
K620
: cierra energiza a la solenoide Y319
con lo cual la extensin del vstago se
realiza lenta por la diferencia de presin.
Pulsando S6 y S7 se energiza la bobina del contactor K7, donde sus contactos:
K710
: abre y excluye a la bobina del contactor auxiliar K6
K718
: cierra energiza a la solenoide Y217
con lo cual el vstago retorna lento
38
-
3.3 DISPOSITIVO DE MONTAJE DE PRENSA
3.3.1 Objetivos Didcticos
Comprender la estructura de un diagrama de desplazamiento-paso.
Interpretar y comprender un diagrama de desplazamiento-paso.
Utilizar un presostato.
Comprender el enclavamiento elctrico.
Seleccin de componentes necesarios.
Desarrollo y trazado de esquemas del circuito elctrico e hidrulico.
Montaje del circuito de control en la placa perfilada.
Puesta a un punto del circuito de control.
Hacer la lista de componentes.
Ajustar los valores de la presin.
3.3.2 Definicin del problema
Controlar el caudal y la presin en la extensin del vstago
Trazar los esquemas de los circuitos elctrico e hidrulico
Realizar el montaje de los circuitos elctrico e hidrulico
3.3.3 Ejercicio: Dispositivo de Montaje de Prensa
Un dispositivo de montaje a prensa se utiliza para montar piezas si se sobrepasa la
presin del prensado predeterminada (por ejemplo, debido a una desalineacin de la pieza),
el vstago debe de retroceder por razones de seguridad. Una vez realizada correctamente la
operacin de prensado, debe iniciarse la carrera de retroceso cuando se alcanza el valor de
3MPa (30 bar) establecido en el presostato. En la lnea de alimentacin del cilindro se
monta una vlvula reguladora de caudal unidireccional. Describir el punto en el tiempo, una
vez puesto en marcha el circuito en el cual acta el presostato si la presin se mide antes de
la vlvula de estrangulacin.
Cul es el punto correcto en el que debe medirse la presin?
39
-
Dispositivo de Montaje de Prensa
Fig: 3.3.1 Dispositivo de Montaje de Prensa
Esquemas de los circuitos Oleo-hidrulico y Elctrico
Fig: 3.3.2 Esquemas de los circuitos Oleo-hidrulico y Elctrico
40
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Lista de componentes hidrulicos
Cantidad Descripcin
1 Grupo hidrulico
2 Manmetro
1 Vlvula limitadora de presin
1 Electrovlvula de 4/2 vas
1 Regulador de caudal unidireccional
1 Cilindro, 16/10/200
1 Presostato
2 Derivacin de Te
7 Manguera flexible de acoplamiento rpido
Lista de componentes Elctricos
Cantidad Descripcin
1 Rel triple
1 Entrada de seales elctricas
1 Panel indicador y distribuidor elctrico
1 Juego de cables Universal
1 Fuente de alimentacin elctrica
S1=Pulsador MARCHA P=Presostato
3.3.4. Descripcin de la solucin del Dispositivo de Montaje de Prensa
Cuando se presiona el pulsador de MARCHA S1, el rel K1 activa; el primer
contacto normalmente abierto de K1 mantiene la alimentacin para el rel K1. Al mismo
tiempo, el circuito para la bobina Y1 se cierra a travs de otro contacto de K1. La
electrovlvula de 4/2 vas invierte y el vstago del otro cilindro avanza hasta que se alcance
la presin preestablecida en el presostato P. El interruptor del presostato acta a travs de
K2 para corta la auto alimentacin de K1. Esto tambin interrumpe el circuito para la
bobina Y1, dejndola sin energa. La electrovlvula de 4/2 vas se invierte de nuevo por la
fuerza del muelle y el vstago retrocede a su posicin inicial.
Montar el presostato antes de la vlvula reguladora de caudal:
Si la velocidad de la carrera de avance se controla con una vlvula estranguladora,
la estrangulacin representa una resistencia tan elevada que, cuando el circuito se pone en
marcha, la presin antes de la calcula supera los 30 bar. El resultado de esto es que el
presostato hace iniciar la carrera en retroceso antes de que se haya establecido la presin de
montaje correcta. Por ello, la presin debe medirse directamente antes de la conexin de
alimentacin del cilindro.
41
-
Captulo IV:
CIRCUITOS ELECTRO-HIDRULICOS DE CONTROL
CON DOS ACTUADORES INDUSTRIALES
4.1 MECANISMO DE BLOQUEO DE PIEZA: A+ B+ A-B-
4.1.1. Objetivos Didcticos
Comprender la secuencia del proceso de Bloqueo de Pieza
Desarrollar y trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
4.1.2 Definicin del problema
Controlar la extensin y retorno de los vstagos.
Trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Realizar el montaje prctico de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Circuito de Fuerza Oleo-hidrulica: Mecanismo de Bloqueo de Pieza
Fig: 4.1.1 Circuito de Fuerza Oleo-hidrulica
42
-
Circuito de Control Elctrico del Mecanismo de Bloqueo de Pieza
Fig: 4.1.2 Circuito de Control Elctrico del Mecanismo de Bloqueo de Pieza
4.1.3 Descripcin de la solucin: Mecanismo de Bloqueo de Pieza
En reposo los fines de carrera S1 y S3 estn activados, donde sus contactos:
S14 abre y excluye a la bobina del contactor auxiliar K2
S15 y S3
5 cierra y abre respectivamente y excluyen a la bobina del contactor K4
Pulsando Ks1 se energiza la bobina del contactor auxiliar K1, donde sus contactos:
K12 : cierra y retiene la alimentacin elctrica ( contacto memoria)
K14 : abre excluye a la bobina del contactor auxiliar K2
K16 : Cierra y energiza la solenoide E1 Extensin A+
Se desactiva fin de carrera S1 y, despus, se activa fin de carrera S2
Contactos: S21 Abre y des energiza bobina K1
S23 Cierra se energiza bobina K3, donde sus contactos:
K35 Abre y excluye la bobina del contactor auxiliar K4
K37 Cierra energiza solenoide E3 Extensin B+
Se desactiva fin de carrera S3 y, despus, se activa fin de carrera S4
Contactos: S31 Abre y des energiza bobina K1
S44 Cierra se energiza bobina K2, donde sus contactos:
K21 Abre y excluye bobina K1
K28 Cierra energiza solenoide E2 Extensin A-
Se desactiva fin de carrera S2 y, despus, se activa fin de carrera S1
Contactos S14
Abre y des energiza bobina K2
S15
Cierra se energiza bobina K4, donde sus contactos:
K43 Abre y excluye bobina [K3]
K49
Cierra energiza solenoide E4 Extensin B
Se desactiva fin de carrera S4 y, despus, se activa el fin de carrera S3 donde su
Contacto S35 Abre y des energiza bobina del K4 Todo retorna a su estado de reposo
43
-
4.2 ESTAMPADO A+ B+ B- A-
4.2.1. Objetivos Didcticos
Desarrollar y trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Realizar un control de conmutacin secuencial en funcin de la posicin y de la presin
4.2.2 Definicin del problema
Se deben mover secuencialmente los cilindros en funcin de condiciones predeterminadas,
hacindolos salir uno tras otro y luego entrar nuevamente.
El control secuencial de cada tarea o paso se ejecuta al finalizar el pulso anterior de reloj.
Esto se puede realizar en funcin de la posicin, de la presin o del tiempo.
El cilindro B puede comenzar a moverse recin cuando el cilindro A esta completamente
afuera o cuando el interruptor de proximidad da una seal de posicin extrema y sobre el
lado del pistn exista una presin determinada.
En el equipo de estampado el primer cilindro lleva la pieza a mecanizar. Mediante el
segundo cilindro la pieza, por ejemplo un engranaje, es estampada. Por razones de
seguridad el vstago de cilindro de estampado debe retroceder cuando se supera la presin
de estampado ajustada, por ejemplo pieza inclinada.
4.2.3 Descripcin de la solucin: Estampado
Circuito de Fuerza Oleo hidrulica del Estampado
El cilindro A sujeta la pieza de trabajo, su control se realiza mediante la electrovlvula 4/3 de dos solenoides con posicin intermedia por resortes. La extensin del vstago A+
cuando se energiza la solenoide Y2 con baja velocidad debido a la vlvula de
estrangulamiento, al extenderse se debe activar el sensor de proximidad B1.
El retorno del vstago A- al energizarse la solenoide Y1, se desplaza con alta velocidad.
El cilindro B es controlado mediante la electrovlvula 4/2 una solenoide retorno por resorte. La extensin del vstago B+ cuando se energiza la solenoide Y3 con baja
velocidad debido a la vlvula de estrangulamiento y cuando se des energiza la solenoide
Y3 retorna del vstago B- con una alta velocidad.
Fig: 4.2.1 Circuito de Fuerza Oleo hidrulica
44
-
Circuito Elctrico de Control del Estampado
Fig: 4.2.2 Circuito Elctrico de Control del Estampado
En reposo los cilindros estn retrados.
Pulsando S51 se energiza la bobina del contactor auxiliar K1, donde sus contactos:
K12: cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
K17: cierra y energiza la solenoide Y2 Extensin del vstago A+ con baja
velocidad.
Se activa sensor de proximidad B1 y se energiza la bobina del contactor auxiliar K2,
donde sus contactos:
K24: cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
K29: cierra y energiza la solenoide Y3 Extensin del vstago B+ con baja
velocidad
El presostato se activa y energiza a la bobina del contactor auxiliar K4, donde sus
contactos:
K46: cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
K48: cierra y energiza la solenoide Y1 Retorna el vstago A- con alta velocidad
K44: abre y des energiza la bobina del contactor auxiliar K2 donde su contacto
K29: abre y des energizase la solenoide Y3 Retorna el vstago B- con alta
velocidad
Los vstagos de los cilindros retornan simultneamente.
El pulsador S9 se anula la autorretencin del contactor K4 y todo retorna a su estado
de reposo.
45
-
4.3 Fresadora: A+ B+ B- B+ B- A-
4.3.1 Objetivos Didcticos
Desarrollar y trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Comprender la secuencia del proceso de la Fresadora
Controlar del caudal y la presin en la extensin del vstago.
4.3.2 Definicin del problema
Fig: 4.3.1 Croquis de situacin
Para mecanizar piezas de aluminio se utiliza una fresadora. La pieza es sujetada hidrulicamente. El cilindro de avance no debe realizar su movimiento hasta que no se
haya alcanzado la presin de sujecin y se haya accionado un final de carrera. El
movimiento de avance debe realizarse dos veces y la velocidad de avance debe ser
regulable. El funcionamiento del motor de la fresadora debe indicarse por un piloto
luminoso cuando ya haya sido fijada. El avance de la profundidad de corte despus del
primer movimiento, tambin debe indicarse por medio de un piloto luminoso
.
Trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
4.3.3 Descripcin de la solucin: Fresadora
Circuito de Fuerza Oleo hidrulica: Fresadora
El cilindro A sujeta la pieza de trabajo, su control se realiza mediante la electrovlvula
4/3 de dos solenoides con posicin intermedia por resortes, la vlvula con control de
presin en la fuente. La extensin del vstago A+ cuando se energiza la solenoide Y1
con alta velocidad y su presin se censa mediante el presostato B1.
El retorno del vstago A- cuando se energiza la solenoide Y2 con alta velocidad.
El cilindro B es portador de la Fresa, su control se realiza mediante la electrovlvula 4/2
una solenoide retorno por resorte, tiene control caudal en la extensin y presin en la
lnea de descarga al tanque. La extensin del vstago B+ cuando se energiza la solenoide
Y1 con baja velocidad y su retorno del vstago B- cuando se des energiza la solenoide
Y1 con alta velocidad.
46
-
Circuito de Fuerza Ole-hidrulica: Fresadora
Fig: 4.3.2 Circuito de Fuerza Ole-hidrulica de la Fresadora
Circuito Elctrico de control: Fresadora
En reposo los fines de carrera S1 y S3 estn activados, donde sus contactos:
S113
cierra y energiza a la bobina del contactor auxiliar K8, donde sus contactos:
K81: cierra y es una condicin inicial en serie con el pulsador S start
K811
: abre excluye a la bobina del contactor auxiliar K7
S38
cierra y es una condicin inicial en serie con contactos de K38 y K4
8
Esquema del Circuito Elctrico de Control de la Fresadora
Fig: 4.3.3 Circuito de Control Elctrico de la Fresadora
47
-
Pulsando S1 se energiza la bobina del contactor auxiliar K1, donde sus contactos:
K12: cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
K13: cierra en serie con contactos S2
3 y B1
3
K114
: Cierra y energiza la solenoide Y1 Extensin A+
Se desactiva fin de carrera S1 y, despus, se activa fin de carrera S2
Contactos: S23: cierra en serie con contactos B1
3
El presostato debe llegar a la presin establecida y se activa con lo cual se energiza bobina
K2, donde sus contactos:
K24: cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
K25: Cierra en serie con contactos K5
5 y S4
5
K216
: Cierra energiza solenoide Y3 Extensin B+
Se desactiva fin de carrera S3 y, despus, se activa fin de carrera S4
ContactoS45
Cierra se energiza bobina K3, donde sus contactos:
K36: cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
K38: Cierra en serie con contactos K4
8 y S3
8
K316
: Abre y des energiza solenoide Y3 Retorno B-
Se desactiva fin de carrera S4 y, despus, se activa fin de carrera S3
Contactos: S38 Cierra se energiza bobina K5, donde sus contactos:
K55: Abre y excluye bobina K3 y S4
5
K57: Cierra en serie con bobina K4
K59: Cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
K517
: Cierra energiza solenoide Y3 Extensin B+
Se desactiva fin de carrera S3 y, despus, se activa fin de carrera S4
S45 Cierra se energiza bobina K4, donde sus contactos:
K47: Cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
K410
: Cierra en serie con bobina K6
K417
: Abre des energiza solenoide Y3 Retorno B-
Se desactiva fin de carrera S4 y, despus, se activa fin de carrera S3
Contactos: S38 Cierra se energiza bobina K6, donde sus contactos:
K610
: Cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
K611
: Cierra y se energiza bobina del contactor K7, donde sus contactos:
K71:Abre y des energiza bobina del K1
K712
: Cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
K715
: Cierra energiza solenoide Y2 Retorna A-
Se desactiva fin de carrera S2 y, despus, se activa fin de carrera S1
Contactos: S113
: Cierra y se energiza bobina del contactor K8, donde sus contactos:
K81: Cierra condicin inicial
K811
: Abre y des energiza bobina K7 y todo retorna a su estado de reposo.
48
-
4.4 PRENSA DE EMBUTICIN: A+ B+ B- A-
4.4.1. Objetivos Didcticos
Montaje de un circuito de arranque bimanual
Familiarizarse con un circuito de PARO DE EMERGENCIA utilizando un
acumulador como fuente de energa.
Desarrollar y trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Comprender la secuencia del proceso de la Prensa de embuticion.
4.4.2 Definicin del problema
En una prensa de embuticin, deben alimentarse unas piezas manualmente. Cuando
se pone en marcha el grupo hidrulico, debe llenarse un acumulador a alta presin.
Una vez alcanzada la presin de llenado, se utiliza un mando bimanual para cerrar
la proteccin de la maquina a baja presin. Una vez cerrada la proteccin, se
conmuta a alta presin y se inicia la operacin de embuticin.
En caso de emergencia o de fallo del grupo hidrulico, debe ser posible,
presionando el PARO DE EMERGENCIA, hacer subir la proteccin y el cilindro de
embuticin con la ayuda del acumulador. Adems, debe preverse un indicador
luminoso para indicar que se ha presionado el PARO DE EMERGENCIA.
Croquis de situacin de la Prensa de Embuticin
Fig: 4.4.1Croquis de situacin de la Prensa de Embuticin
Trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Realizar el montaje prctico de los circuitos elctricos e hidrulicos. 49
-
4.4.3 Descripcin de la Solucin: Prensa de Embuticin
Circuito de Fuerza Oleo hidrulica
Se tiene una vlvula sheck antiretorno en la toma de la fuente de fuente oleo hidrulica,
la cual ayuda cuando opera la unidad del acumulador.
Se tiene dos vlvulas de control de presin en la lnea de alimentacin oleo hidrulica,
donde la no controlada opera a mayor presin y la controlada por la electrovlvula 2/2
N.C. de una solenoide Y5 con retorno por resorte con menor presin, que se leer en el
manmetro conectado a esta electrovlvula.
Si existe presin en el proceso oleo hidrulico el Presostato B1 se activa como condicin
inicial
El acumulador su presin de trabajo se regula por la vlvula de control de presin en su
ingreso, su operacin est controlada por la vlvula 3/3 accin mecnica y muesca de
control mecnico, la descarga de acumulador es controlada por vlvula reguladora de
caudal.
El cilindro A: se controla por electrovlvula 4/2 una solenoide Y1, retorno por resorte, la
extensin y el retorno del vstago es rpido.
El cilindro B: se controla por electrovlvula 4/3 dos solenoides:
Y2: Al activarse el vstago se extiende lento debido a las vlvulas de estrangulamiento y
schek antiretorno en la alimentacin oleo hidrulica, la descarga est controlada la
presin mediante la vlvula limitadora de presin de mando directo en paralelo con
vlvula schek antiretorno, las cuales estn conectadas a un manmetro de lectura.
Y3: Al activarse el vstago retorna rpido.
Fig: 4.4.2 Circuito de Fuerza Oleo hidrulica de la Prensa de Embuticin
50
-
Circuito Elctrico de Control de la Prensa de Embuticin
En reposo los fines de carrera S1 y S3 estn activados, donde sus contactos:
S113
: cierra y energiza a la bobina del contactor auxiliar K7, donde sus contactos:
K71: cierra y es una condicin inicial en serie con el pulsador S5
K78: abre excluye a la bobina del contactor auxiliar K5
S310
cierra y es una condicin inicial en serie con contactos de K510
y K710
El interruptor normalmente cerrado S613
Paro de Emergencia energiza a la
bobina del contactor auxiliar K8, donde sus contactos:
K814
: cierra y energiza rea de control de columna 12 hasta columna 20
K818
: abre excluye la alimentacin directa de la solenoide Y3 (B-)
K819
: abre excluye la alimentacin directa de la solenoide Y4 (Pilotaje de sheck)
K821
: abre des energiza foco de sealizacin (H) Paro de Emergencia
La presin de la fuente de alimentacin activa al presostato B1 donde su contacto
del presostato B15 energiza a la bobina del contactor auxiliar K3, donde sus
contactos:
K33: cierra condicin de inicio del proceso en serie con S5
3 y S51
3
K36: cierra energiza solenoide Y5 de electrovlvula 2/2 N.C. con lo cual se una
presin menor en el proceso para el vstago A
Fig: 4.4.3 Circuito Elctrico de Control de la Prensa de Embuticin
51
-
Proteccin de manos: Se obliga al trabajador operar simultneamente S5 y S51, si
la activacion no es simultanea y si el tiempo de activacion se demora mayor que el
tiempo programado en el Timer K1, el ciclo no inicia, ya que el contacto K13 abre y
excluye la alimentacion de la bobina del contactor auxiliar K2.
Al activarse en Sincronismo S5 y S51, se energiza la bobina del contactor auxiliar
K2 donde sus contactos:
K21: Abre y des energiza a la bobina del Timer K1, y su contacto K1
3 (N.C.)
K24: Cierra en serie con K4
4
Se debe mantener pulsando S5 y S51, hasta que se extienda el vastago
del cilindro A y se active la bobina del contactor K4
K24: Cierra energiza la solenoide Y1 y se inicia la extensin del vstago A+
Se desactiva fin de carrera S1 y, despus, se activa fin de carrera S2
Contactos: S112
: abre y des energiza la bobina del contactor auxiliar K7
S26: cierra y se energiza bobina del contactor K4, donde sus contactos:
K44: Cierra serie con bobina del contactor auxiliar K6
K47: Cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
K416
: Cierra energiza solenoide Y2 y se inicia la extensin del vstago B+
Se desactiva fin de carrera S3 y se activa el fin de carrera S4 donde sus contactos:
S310
: Cierra en serie con contacto K510
S48: Cierra serie con bobina del contactor auxiliar K5, donde sus contactos:
K59: Cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
K510
: Cierra en serie con el contacto del fin de carrera S310
K517
: Cierra energiza solenoide Y3 y se inicia el retorno del vstago B-
K516
: Abre y des energiza la solenoide Y2
Se desactiva fin de carrera S4 y se activa el fin de carrera S3 donde sus contactos:
S310
: Cierra y energiza a la bobina del contactor auxiliar K6, y sus contactos:
K63 : Abre y des energiza la bobina del contactor auxiliar K2, sus contactos
retornan a su estado de reposo y se inicia el retorno del vstago A-
K66: Abre excluye la bobina del contactor auxiliar K4
K66: Cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
Se desactiva fin de carrera S2 y se activa el fin de carrera S1 donde sus contactos:
S112
: Cierra y energiza a la bobina del contactor auxiliar K7
Todo retorna a su estado de reposo
52
-
Captulo V:
CIRCUITOS ELECTRO-HIDRULICOS DE
APLICACIN INDUSTRIALES
5.1 MAQUINA DE INYECCION DE CUCHO: Motor A+ B+ TON B- A-
5.1.1. Objetivos Didcticos
Desarrollar y trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Realizar un control de conmutacin secuencial en funcin de la posicin y del tiempo.
5.1.2 Definicin del problema
Se deben mover secuencialmente, inicialmente al motor trifsico y los cilindros en
funcin de condiciones predeterminadas:
El control secuencial de la operacin de la maquina es:
1. Arranque del motor trifsico de la bomba de aceite, pulsando el start del motor
2. Para iniciar el ciclo de inyeccin se debe pulsar un pulsador de inicio
3. Se cierra el molde (cilindro A+ se extiende)
4. Inyeccin de plstico (cilindro B+ se extiende)
5. Mantener la presin del cilindro B+ durante cierto tiempo (TON)
6. Retorno de cilindro de inyeccin B-
7. Apertura del molde (cilindro A- retorna)
8. Para detener el motor trifsico se debe pulsar el stop de motor
Croquis de Maquina de Inyeccin de Caucho
Fig: 5.1.1 Croquis de Maquina de Inyeccin de Caucho
53
-
5.1.3 Descripcin de la solucin: Maquina de Inyeccin de Caucho
Circuito de Fuerza Oleo hidrulica de la Maquina de Inyeccin de Caucho
El motor trifsico est gobernado por el contactor c1. La vlvula de control de presin de la fuente est controlada por la electrovlvula 2/2 de una solenoide retorno por
resorte.
El cilindro A cierra el molde de trabajo, su control se realiza mediante la electrovlvula 4/2 de una solenoide retorno por resorte. La extensin del vstago A+ cuando se
energiza la solenoide S2, al extenderse se debe activar el fin de carrera tipo rodillo b5.
El retorno del vstago A- cuando se des energiza la solenoide s2, se desplaza con alta
velocidad.
El cilindro B es controlado mediante la electrovlvula 4/2 una solenoide retorno por resorte. La extensin del vstago B+ cuando se energiza la solenoide s3 y cuando se des
energiza esta solenoide retorna del vstago B- con una alta velocidad.
Fig: 5.1.2 Circuito de Fuerza Oleo hidrulica
Circuito de Control Elctrico de la Maquina de Inyeccin de Caucho
Fig: 5.1.3 Circuito de Control Elctrico
54
-
Solucin detallada del control elctrico de la Maquina de Inyeccin de Caucho:
En reposo el motor detenido, cilindros retrados donde sus fines de carrera b4 y b6 estn
activados.
Pulsando b21 se energiza la bobina del contactor auxiliar c1 y se enciende el foco h1,
los contactos: c12: cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
Los contactos principales c1: cierran y energizan al motor trifsico Opera la bomba de aceite.
Para el inicio de ciclo automtico de Inyeccin.
Al pulsar b33 se energiza la bobina del contactor auxiliar d1, donde sus contactos:
d12: cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
d15: cierra y energiza la bobina del contactor auxiliar d2, donde sus contactos:
d210
: cierra y energiza la solenoide S1 la electrovlvula 2/2 de una solenoide
cambia de posicin y se inicia la operacin de la vlvula de control de presin de la
fuente.
d111
: cierra y energiza la solenoide S2 la electrovlvula 4/2 de una solenoide
retorno por resorte cambia de posicin Extensin del vstago A+. Se desactiva fin de carrera b4 y se activa el fin de carrera b5 donde sus contactos:
b46: cierre y energiza la solenoide s1 control de presin del proceso.
b57: cierra y se energiza bobina del contactor d3, donde sus contactos:
d312
: cierra y energiza la solenoide s3 Extensin del vstago B+
Se desactiva fin de carrera b6 y se activa el fin de carrera b7 donde sus contactos:
B63: cierra retiene la alimentacin de la bobina d1
B78: cierra y se energiza a las bobinas del Timer d5 y el contactor d4, donde sus
contactos:
d49: cierra y retiene la alimentacin elctrica (contacto memoria)
Transcurrido el tiempo programado de timer d5, su contacto:
d57: abre y des energiza la bobina del contactor auxiliar d3 donde su contacto
d39: abre y des energiza la solenoide s3 Retorna el vstago B- con alta velocidad.
Se desactiva fin de carrera b7 y se activa el fin de carrera b6 donde sus contactos:
B78: cierra retiene la alimentacin de la bobina d2
b63: abre y des energiza la bobina del contactor auxiliar d1 donde su contacto
d111
: abre y des energiza la solenoide s2 Retorna el vstago A- con alta
velocidad.
d18: abre y des energiza las bobinas del Timer d5 y del contactor d4
Al pulsar b1 se des energiza la bobina del contactor c1 se detiene el motor trifsico y
todo retorna a su estado de reposo.
55
-
5.2 TALADRO PARA PERFORAR DOS AGUJEROS IGUALES
5.2.1. Objetivos Didcticos
Desarrollar y trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Realizar un control de conmutacin secuencial en funcin de la posicin.
5.2.2 Definicin del problema
Diseo de la fabricacin de una maquina especial que realiza dos agujeros del mismo
dimetro, con una distancia entre centros muy pequea, en piezas rectangulares para esto se
implementara un taladro con tres pistones activados por tres electrovlvulas hidrulicas con
el cual se podr realizar el perforado de dos agujeros en el bloque de forma automtica.
Descripcin del proceso: Taladro para Perforar dos Agujeros Iguales
Las piezas rectangulares se colocan en un almacn vertical de gravedad, apiladas una
sobre la otra.
La pieza inferior ser sacada por el cilindro de doble efecto A, envindola contra un tope
y sujetndola.
La unidad de avance electro hidrulica B empezara a desplazarse de manera vertical de
tal modo que con el husillo de taladrar iniciara la perforacin de la pieza, durante el
proceso de perforado queda la pieza sujetada por el cilindro de envi A.
Una vez taladrado la pieza hasta un tope indicado el pistn B retornara a su estado
inicial
Para el perforado del segundo agujero la pieza se desplaza mediante el cilindro C, a lo
largo de la mesa corredera la cual est limitada por dos topes fijos.
Nuevamente la unidad de avance hidrulica B empezara a desplazarse perforando el
segundo agujero luego retornar a su posicin inicial.
Las piezas se expulsan mediante un mecanismo expulsor que queda accionado en la
carrera de retorno del cilindro A.
Croquis del Taladro Automatizado
Fig: 5.2.1 Croquis del Taladro Automatizado
56
-
Circuito de Fuerza Oleo hidrulica del Taladro para Perforar dos Agujeros Iguales
Fig: 5.2.2 Circuito de Fuerza Oleo hidrulica del Taladro
Circuito de Control Elctrico del Taladro para Perforar dos Agujeros Iguales
Fig: 5.2.3 Circuito de Control Elctrico del Taladro
Solucin detallada del control elctrico: Taladro para Perforar dos Agujeros Iguales
En reposo los fines de carrera estn activados: a01, b07 y c015
Al pulsar M se energiza la bobina del contactos K1+ donde sus contactos:
K12: Cierra Memoria
K13: Cierra en serie con a1
3
K118
: Cierra => Energiza bobina de la solenoide A+, se extiende el vstago.
Se desactiva el fin de carrera a0 y se activa el fin de carrera a13=> Energiza bobina
del contactos K1+ donde sus contactos:
K24: Cierra Memoria
K25: Cierra en serie con b1
5
K218
: Abre => des energiza la bobina de la solenoide A+.
K220
: Cierra => Energiza bobina de la solenoide B+, se extiende el vstago.
57
-
Se desactiva el fin de carrera b0 y se activa el fin de carrera b15=> Energiza bobina
del contactos K3+ donde sus contactos:
K36: Cierra Memoria
K37: Cierra en serie con b0
5
K320
: Abre => des energiza la bobina de la solenoide A+.
K322
: Cierra => Energiza bobina de la solenoide B-, retorna el vstago.
Se desactiva el fin de carrera b1 y se activa el fin de carrera b07=> Energiza bobina
del contactos K4+ donde sus contactos:
K48: Cierra Memoria
K49: Cierra en serie con c1
9
K422
: Abre => des energiza la bobina de la solenoide B-.
K424
: Cierra => Energiza bobina de la solenoide C+, se extiende el vstago.
Se desactiva el fin de carrera c0 y se activa el fin de carrera c19=> Energiza bobina
del contactos K5+ donde sus contactos:
K510
: Cierra Memoria
K511
: Cierra en serie con b111
K524
: Abre => des energiza la bobina de la solenoide C+.
K521
: Cierra => Energiza bobina de la solenoide B+, se extiende el vstago.
Se desactiva el fin de carrera b0 y se activa el fin de carrera b111=> Energiza bobina
del contactos K6+ donde sus contactos:
K612
: Cierra Memoria
K613
: Cierra en serie con b013
K621
: Abre => des energiza la bobina de la solenoide B+.
K623
: Cierra => Energiza bobina de la solenoide B-, retorna el vstago.
Se desactiva el fin de carrera b0 y se activa el fin de carrera b111=> Energiza bobina
del contactos K7+ donde sus contactos:
K714
: Cierra Memoria
K715
: Cierra en serie con c015
K723
: Abre => des energiza la bobina de la solenoide B-.
K725
: Cierra => Energiza bobina de la solenoide C-, retorna el vstago.
Se desactiva el fin de carrera c1 y se activa el fin de carrera c015=> Energiza bobina
del contactos K8+ donde sus contactos:
K816
: Cierra Memoria
K817
: Cierra en serie con a017
K825
: Abre => des energiza la bobina de la solenoide C-.
K819
: Cierra => Energiza bobina de la solenoide A-, retorna el vstago.
Se desactiva el fin de carrera a1 y se activa el fin de carrera a017=> Energiza bobina
del contactos K9+ donde sus contactos:
K91: Abre => des energiza la bobina del contactos K1 (stop del proceso)
58
-
5.3 PULIDORA
5.3.1 Objetivos Didcticos
Desarrollar y trazar los esquemas de los circuitos elctricos e hidrulicos.
Realizar un control de conmutacin secuencial en funcin de un Contador.
5.3.2 Definicin del problema
Para pulir unas tapas, se utiliza una pulidora. Las tapas se posicionan y se fijan a
mano. Cuando se presiona un pulsador de MARCHA, el motor hidrulico se pone en
marcha y el cilindro de avance A hace descender el eje de pulir a su posicin de
trabajo. Entonces el cilindro de avance B ejecuta 15 dobles recorridos entre dos
sensores. Los 15 recorridos son contados por un contador con preseleccin. Una vez
que se han completado los 15 recorridos, el vstago del cilindro B permanece en su
posicin retrada. El motor se detiene y el eje de pulir se levanta de nuevo. El cilindro
es controlado por un circuito diferencial.
Croquis de situacin de la Pulidora
Fig: 5.3.1 Croquis de situacin de la Pulidora
Lista de componentes hidrulicos
Cantidad componentes
2 Vlvula limitadora de presin, vlvula de secuencia
1 Vlvula reductora de presin de 3 vas
1 Vlvula estr