GUÍA DE ESTUDIO
GRADO ONCE
SEGUNDO PERIODO
5 de Diciembre/16 al 24 de Marzo/17
SISTEMAS NEUMÁTICOS
¿Qué es un sistema neumático?
Componentes básicos de un sistema neumático
Análisis de máquinas que funcionan bajo principios de la neumática.
implementaciones de sistema neumático a escala.
ESTÁNDARES:
Resuelvo Problemas Tecnológicos Y Evalúo Las Soluciones Teniendo En
Cuenta Las Condiciones, Restricciones Y Especificaciones Del Problema
Planteado.COMPONENTES DE ÁREA: SOLUCIÓN DE PROBLEMAS CON TECNOLOGÍA.
COMPETENCIAS
Conceptual
Nombra y explica diferentes componentes
presentes en un sistema hidráulico, según sus funciones y características
Analiza diferentes máquinas y mecanismos que
funcionan bajo los principios de la hidráulica.
Procedimental
Elabora un proyecto
académico en el que utiliza diferentes componentes, para el diseño e
implementación de un sistema hidráulico a escala.
Actitudinal
Manifiesta interés por aprender más acerca de la
tecnología y sus campos de aplicaciones.
Clase 1:
Clase de presentación del segundo
periodo y sus temas, se realiza una
introducción, dando a conocer los objetivos, planteando normas, ejes
temáticos, competencias y/o habilidades que se pretenden alcanzar.
Clase 2:
Recapitularemos los
conceptos vistos en el primer periodo siguiendo la lectura sistemas neumáticos.
Toma apuntes importantes de la lectura y dibuja el diagrama en tu cuaderno.
Toma apuntes importantes de la lectura y dibuja el diagrama en tu cuaderno.
Sistemas Neumáticos
Los sistemas neumáticos son sistemas que
utilizan el aire u otro gas como medio para la transmisión de señales y/o
potencia.
Dentro del campo de la neumática la tecnología se ocupa, sobre todo,
de la aplicación del aire comprimido en la automatización industrial
(ensamblado, empaquetado, etc.)
Los sistemas neumáticos se usan mucho en la
automatización de máquinas y en el campo de los controladores automáticos.
Los
circuitos neumáticos que convierten la energía del aire comprimido en energía
mecánica tienen un amplio campo de aplicación (martillos y herramientas
neumáticas, dedos de robots, etc.) por la velocidad de reacción de los
actuadores y por no necesitar un circuito de retorno del aire.
En los sistemas neumáticos, el movimiento del
émbolo de los cilindros de los actuadores es más rápido que en los mecanismos
hidráulicos. (Por ejemplo, el taladro y el martillo neumático, responden muy
bien a las exigencias requeridas en estos casos).
Un circuito neumático
básico puede representarse mediante el siguiente diagrama funcional.
Clase 3:
Trabajaremos el tema componentes básicos de
un sistema neumático mediante un vídeo y toma apuntes de la clase publicada en el blog y se
realizará la actividad propuesta.
ACTIVIDAD:
Abre el link y Realiza el crucigrama:
Sistemas Neumáticos
Actividad
Los circuitos neumáticos utilizan aire sometido a presión como medio para transmitir fuerza. Este aire se obtiene directamente de la atmósfera, se comprime y se prepara para poder ser utilizado en los circuitos.
link de apoyo:
Clase 4:
Veremos el tema ventajas de los sistemas neumáticos
y realizaremos la actividad propuesta y toma de apuntes.
Ventajas de la Neumática
El aire es de fácil captación y abunda en la tierra. El aire no posee propiedades explosivas, por lo que no existen riesgos de chispas. Los actuadores pueden trabajar a velocidades razonablemente altas y fácilmente regulables. El trabajo con aire no daña los componentes de un circuito por efecto de golpes de ariete. Las sobrecargas no constituyen situaciones peligrosas o que dañen los equipos en forma permanente. Los cambios de temperatura no afectan en forma significativa. Energía limpia. Cambios instantáneos de sentido.
Desventajas de la neumática
Clase
5:
Iniciaremos con Válvulas neumáticas y luego trabajaremos el tema circuitos neumáticos y herramientas que funcionan con neumática,
toma de apuntes y dibujo de cada uno.
Válvulas neumáticas
Los mandos neumáticos están constituidos por elementos de señalización, elementos de mando y un aporte de trabajo. Los elementos de señalización y mando modulan las fases de trabajo de los elementos de trabajo y se denominan válvulas. Los sistemas neumáticos e hidráulicos están constituidos por:
· Elementos de información.
· Órganos de mando.
· Elementos de trabajo.
Para el tratamiento de la información de mando es preciso emplear aparatos que controlen y dirijan el fluido de forma preestablecida, lo que obliga a disponer de una serie de elementos que efectúen las funciones deseadas relativas al control y dirección del flujo del aire comprimido.
En los principios de la automatización, los elementos rediseñados se mandan manual o mecánicamente. Cuando por necesidades de trabajo se precisaba efectuar el mando a distancia, se utilizan elementos de comando por símbolo neumático.
Actualmente, además de los mandos manuales para la actuación de estos elementos, se emplean para el comando procedimientos servo-neumáticos, electro-neumáticos y automáticos que efectúan en su totalidad el tratamiento de la información y de la amplificación de señales.
La gran evolución de la neumática y la hidráulica han hecho, a su vez, evolucionar los procesos para el tratamiento y amplificación de señales, y por tanto, hoy en día se dispone de una gama muy extensa de válvulas y distribuidores que nos permiten elegir el sistema que mejor se adapte a las necesidades.
Hay veces que el comando se realiza manualmente, y otras nos obliga a recurrir a la electricidad (para automatizar) por razones diversas, sobre todo cuando las distancias son importantes y no existen circunstancias adversas.
Las válvulas en términos generales, tienen las siguientes misiones:
· Distribuir el fluido
· Regular caudal
· Regular presión
Las válvulas son elementos que mandan o regulan la puesta en marcha, el paro y la dirección, así como la presión o el caudal del fluido enviado por el compresor o almacenado en un depósito.
Según su función las válvulas se subdividen en 5 grupos:
· Válvulas de vías o distribuidoras
· Válvulas de bloqueo
· Válvulas de presión
· Válvulas de caudal
· Válvulas de cierre
CIRCUITOS NEUMÁTICOS
Circuito de anillo cerrado:
Aquel cuyo final de circuito vuelve al origen evitando brincos por fluctuaciones y ofrecen mayor velocidad de recuperación ante las fugas, ya que el flujo llega por dos lados.
Circuito de anillo abierto:
Aquel cuya distribución se forma por ramificaciones las cuales no retornan al origen, es más económica esta instalación pero hace trabajar más a los compresores cuando hay mucha demanda o fugas en el sistema.
Sistema manual
Sistemas semiautomáticos
Sistemas automáticos
Sistemas lógicos
El circuito neumático
Los circuitos neumáticos están formados por una serie de elementos que tienen por misión la creación de aire comprimido, su distribución y control para efectuar un trabajo útil por medio de unos elementos actuadores llamados «cilindros». Como acabamos de decir, el elemento fundamental es el aire comprimido, que acumula energía en la compresión y la libera para efectuar trabajo. El aire empleado está tomado de la atmósfera, pero, antes de su uso, es preciso aumentar la presión por medio los compresores y acondicionarlo.
Los compresores
Tiene por misión tomar aire de la atmósfera y acumular energía en forma de presión sobre él para convertirla con posterioridad en energía útil como consecuencia de la expansión de ese aire.
El sistema está formado por un motor, alimentado normalmente por electricidad, o combustibles líquidos (Nafta o Gasoil), según el tipo de motor que acciona el compresor, y dependiendo del sistema utilizado para comprimir el aire, los compresores pueden ser rotativos y alternos. La utilización de un tipo u otro depende de las necesidades de caudal y presión requeridas por la instalación.
Al igual que en los circuitos eléctricos, en neumática se utiliza una serie de símbolos para simplificar su representación y los compresores se identifican como puedes ver en la siguiente ilustración.
El eje del motor está acoplado a un elemento giratorio que provoca la compresión de un determinado volumen de aire de forma intermitente. Según el elemento giratorio, pueden ser de paletas o de husillo. En los primeros, la compresión se efectúa como consecuencia de la disminución de volumen provocada por el giro de una excéntrica provista de paletas radiales extensibles que se ajustan sobre el cuerpo del compresor, según se aprecia en la figura. Son compresores que suministran un caudal discontinuo a presiones medias. Los compresores de husillo, también llamados Roots, emplean un doble husillo de forma que toman el aire de la zona de aspiración y comprimido al reducirse el volumen de la cámara creada entre ellos y el cuerpo del compresor, según se observa en la figura. El suministro de aire es intermitente, como los anteriores, pero la presión es mucho mayor, aunque, debido al elevado coste de este sistema, su utilización está muy restringida.
Herramientas que funcionan con Neumática
Clase 6, 7:
Aprenderemos sobre campos de aplicación de la
neumática.
Campos de aplicación de la neumática y la hidráulica.
En la actualidad las aplicaciones de la oleo hidráulica y neumática son muy variadas, esta amplitud en los usos se debe principalmente al diseño y fabricación de elementos de mayor precisión y con materiales de mejor calidad, acompañado además de estudios mas acabados de las materias y principios que rigen la hidráulica y neumática. Todo lo anterior se ha visto reflejado en equipos que permiten trabajos cada vez con mayor precisión y con mayores niveles de energía, lo que sin duda ha permitido un creciente desarrollo de la industria en general.
Dentro de las aplicaciones se pueden distinguir dos, móviles e industriales:
Aplicaciones Móviles
El empleo de la energía proporcionada por el aire y aceite a presión, puede aplicarse para transportar, excavar, levantar, perforar, manipular materiales, controlar e impulsar vehículos móviles tales como:
· Tractores
· Grúas
· Retroexcavadoras
· Camiones recolectores de basura
· Cargadores frontales
· Frenos y suspensiones de camiones
· Vehículos para la construcción y manutención de carreteras
· Etc.
Aplicaciones Industriales
En la industria, es de primera importancia contar con maquinaria especializada para controlar, impulsar, posicionar y mecanizar elementos o materiales propios de la línea de producción, para estos efectos se utiliza con regularidad la energía proporcionada por fluidos comprimidos. Se tiene entre otros:
Maquinaria para la industria plástica
Máquinas herramientas
Maquinaria para la elaboración de alimentos
Equipamiento para robótica y manipulación automatizada
Equipo para montaje industrial
Maquinaria para la minería
Maquinaria para la industria siderúrgica
Etc.
Otras aplicaciones se pueden dar en sistemas propios de vehículos automotores, como automóviles, aplicaciones aeroespaciales y aplicaciones navales, por otro lado se pueden tener aplicaciones en el campo de la medicina y en general en todas aquellas áreas en que se requiere movimientos muy controlados y de alta precisión, así se tiene:
Aplicación automotriz:
Suspensión, frenos, dirección,
refrigeración, etc.
Aplicación Aeronáutica:
Timones, alerones, trenes de aterrizaje,
frenos, simuladores, equipos de mantenimiento aeronáutico, etc.
Aplicación Naval:
Timón, mecanismos de transmisión, sistemas de mandos, sistemas especializados
de embarcaciones o buques militares.
Medicina:
Instrumental quirúrgico, mesas de operaciones, camas de hospital,
sillas e instrumental odontológico, etc.
La hidráulica y neumática tienen aplicaciones tan
variadas, que pueden ser empleadas incluso en controles escénicos (teatro),
cinematografía, parques de entretenimiento, represas, puentes levadizos,
plataformas de perforación submarina, ascensores, mesas de levante de
automóviles, etc.
Desventajas de la Neumática y la Hidráulica
Sistemas Neumáticos e Hidráulicos
Actividad
Investiga y selecciona las ventajas y desventajas correspondientes a los sistemas Neumáticos consigna la actividad en tu cuaderno.
No se pueden transmitir grandes potencias
Poca limpieza en el manejo del elemento base de funcionamiento
No se pueden realizar ajustes precisos por la incompresibilidad de su elemento base.
Velocidades de los circuitos son bajas
Su producto base debe ser tratado antes de su utilización eliminando impurezas y humedad.
Se puede producir una fuga de líquido a alta presión
Necesidad de circuito de retorno
Produce ruido cuando su producto base se vierte al exterior, en algún caso puede resultar molesto.
Clase 8:
Realizaremos en grupos una posible solución a un problema propuesto:
Situación Problema N°1
“Igualdad de Oportunidades”
Situación Problema N°2
“El tránsito de cada día”
El acceso a nuestra ciudad desde la zona sur o norte, cada vez resulta más difícil debido a la cantidad de vehículos que se aglomeran en dichos accesos. Esto genera demoras, malestar y en muchos casos accidentes de tránsito.
Sabemos que la tecnología es una actividad social que brinda respuestas a las demandas de la sociedad. Ustedes como futuros ciudadanos ingeniosos deberán armar equipos de trabajo, investigar y proponer una solución a esta problemática con los saberes que poseen desarrollando un producto tecnológico.
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Elevador Neumático: https://youtu.be/ovbZop37oeM
Puente levadizo Neumático: https://youtu.be/V41yHjhBHgU
A continuación verás los criterios de evaluación de tecnología e informática.
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