APLICACION DE LOS CONOCIMIENTOS ADQUIRIDOS

A continuacion presentamos un proyecto practico, el cual emos llamado compresor casero:

Introducción

Un sistema neumático es aquel que aprovecha la presión y volumen del aire comprimido generado por un compresor de aire y lo transforma por medio de actuadores (cilindros y motores) en movimientos rectilíneos y de giro, que se usan para automatizar maquinaria en casi todas las industrias.El aire comprimido es de suma importancia dentro de los procesos industriales los cuales pueden ir desde en las industrias alimenticias, de la madera, textiles
y del cuero. El trasporte del aire comprimido se realiza mediante tuberías las cuales distribuirán el aire al destino final y con un propósito definido.

La aplicación del aire comprimido dentro de la industria es de suma importancia, ya que nos permite realizar tareas de forma simple y mucho más rápidas, con la ventaja de que el aire está disponible para su compresión, es abundantes, fácil de almacenar y distribuir y es insensible a las temperaturas.

Es por ello que se presenta este trabajo, aprovechando las cualidades del aire y elementos reciclados los cuales nos permitan construir un compresor, eficiente y a bajo costo.

COMPRESOR CASERO

El proyecto a realizar se enfoca a la elaboración de un compresor, el cual sea simple de realizar, que nos permita un abastecimiento de aire comprimido con una presión aceptable y que esta nos permita realizar tareas simples de uso domestico.
La elaboración de este tipo de compresor resulta muy económica ya que se emplean elementos o piezas recicladas logrando así su fácil implementación. Normalmente un compresor se constituye por partes un poco complejas y de costo elevado ya que son exclusivas para compresores, es por ello que la justificación de este proyecto se basa en el bajo costo del mismo.
Las tareas principales del compresor son limitadas pero eficientes ya que se puede emplear en lo siguiente:
Ø Inflador de neumáticos de todo tipo
Ø Pintado a base de pistola de baja presión
A pesar de sus muy pocas aplicaciones suele ser de gran ayuda, ya que los compresores de uso domestico (especializados) suelen realizar las mismas tareas, pero con la diferencia de que el costo de adquisición suele ser mucho más elevado.
El objetivo de este proyecto es minimizar los costos en la adquisición o elaboración de un compresor, manteniendo un nivel de eficiencia alto para tareas básicas del hogar.

ELABORACION

La elaboración de este compresor se desarrollara mediante materiales económicos y fáciles de conseguir, algunos podrán ser reutilizados de algún otro tipo de sistema que haya sufrido averías y que parte de ellos aun funcionen correctamente.
A continuación se enlistan los materiales que nos permitirán el desarrollo el compresor:

MATERIALES

Motor de refrigerador: es el que succionara el aire de la atmosfera para poder almacenarlo

Deposito del aire: el tanque podrá ser de algún tipo de desecho el tamaño dependerá del gusto del usuario

Manómetro: es el que medirá la presión dentro del depósito de aire

Tubería de cobre: permitirá la conducción del aire al depósito del mismo.

Coples y “T” de cobre: permitirá realizar las conexiones necesarias del manómetro y la llave de paso

Soleras y tuercas: permitirán la correcta sujeción del motor sobre el depósito o a la base asignada por usuario

Llave de paso: permitirá la manipulación del aire cuando sea necesaria y el flujo de la misma.

ENSAMBLE

Se verificara que el motor sirva correctamente, eso se confirmara al conectar el motor a la corriente eléctrica y este hará el ruido común de un refrigerador, no es necesario adaptar un circuito eléctrico ya que el motor cuenta con su propio circuito de toma corriente. Posteriormente se tapara una de las tres conexiones que posee el motor, así que solo quedara la que succiona el aire y otra que conducirá el aire hacia el interior del depósito, es fácil determinar cuál es la que succiona el aire simplemente colocando el dedo en la boquilla el cual será succionado.

Soldar soportes para la base del motor, en este caso se utilizaron soleras y tornillos para sujetarla al contenedor como se muestra en la imagen siguiente.

Soldar o atornillar las conexiones necesarias para el correcto funcionamiento del compresor, en este caso se soldara la tubería de cobre, el conector entre el motor y el depósito y finalmente la conexión “T” para el manómetro y la llave de paso.

La conexión de todos estos elementos debe realizarse con mucha precisión ya que al no realizarlo correctamente podría haber pérdidas de presión por elementos mal colocados., cabe mencionar que el manómetro dependerá de la capacidad que el usuario desee.

Finalmente el compresor casero quedara de la siguiente manera, es necesario recalcar que el diseño dependerá del nivel de inversión, las dimensiones que se pretendan obtener e incluso de los materiales disponibles.

El tipo de conexiones dependerá del la disponibilidad económica de cada usuario ya que las conexiones de cobre podrían ser sustituidas por mangueras de caucho, incluso la sujeción de todos los dispositivos podrían ser solo a base de atornillado lo cual reduciría el costo aun mas.

CONCLUSIONES

A pesar de la complejidad de los sistemas neumáticos, y en ocasiones el costo que implica implementar uno de ellos, gracias a este proyecto se pudo determinar que no es necesario invertir una gran cantidad de dinero para poder obtener un sistema neumático, ya que en la elaboración de un compresor casero la inversión se rebaja hasta un 50%, incluso menos si se contara con la mayoría de los materiales necesarios.

Este proyecto no se puede comparar con un sistema neumático especializado es decir, no se podría aplicar dentro las industrias, pero si podría realizar actividades domesticas de una manera sencilla y económica.

Dentro de la realización también se pudo observar la disponibilidad de materiales, los cuales de no ser aplicados en este proyecto simplemente se convertirían en chatarra, como es el caso del motor del refrigerador o el contenedor, esto también ayudaría al entorno en general con la ventaja de evitar el daño ambiental.

Compresor Casero

MOTORES

MOTORES DE CORRIENTE ALTERNA

Se diseñan dos tipos básicos de motores para funcionar con corriente alterna polifásica: los motores síncronos y los motores de inducción. El motor síncrono es en esencia un alternador trifásico que funciona a la inversa. Los imanes del campo se montan sobre un rotor y se excitan mediante corriente continua, y las bobinas de la armadura están divididas en tres partes y alimentadas con corriente alterna trifásica. La variación de las tres ondas de corriente en la armadura provoca una reacción magnética variable con los polos de los imanes del campo, y hace que el campo gire a una velocidad constante, que se determina por la frecuencia de la corriente en la línea de potencia de corriente alterna.

Los motores síncronos pueden funcionar con una fuente de potencia monofásica mediante la inclusión de los elementos de circuito adecuados para conseguir un campo magnético rotatorio.

Motor de corriente continua

El motor de corriente continua es una máquina que convierte la energía eléctrica en mecánica, principalmente mediante el movimiento rotatorio.

Una máquina de corriente continua se compone principalmente de dos partes, un estator que da soporte mecánico al aparato y tiene un hueco en el centro generalmente de forma cilíndrica y el rotor es generalmente de forma cilíndrica, también devanado y con núcleo, al que llega la corriente mediante dos escobillas.

MOTORES UNIVERSALES

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DE LOS MOTORES UNIVERSALES
Entre las ventajas de estos motores deben contarse éstas:
Que pueden construirse para cualquier velocidad de giro y resulta fácil conseguir grandes velocidades, cosa que no puede conseguirse con otros motores de c.a. Funcionan indistintamente con c.c. y/o con c.a.
Poseen un elevado par de arranque.
La velocidad se adapta a la carga.
Para regular la velocidad de giro basta con conectar un reóstato en serie con el inducido.

Las desventajas de estos motores son:

Que contienen elementos delicados que requieren una revisión periódica; es preciso entonces comprobar el desgaste del colector, de las escobillas, el envejecimiento de los muelles que las oprimen contra las delgas del colector, etc.
El contacto deslizante entre colector y escobillas produce chispas que pueden perturbar el funcionamiento de los receptores de radio y de televisión que se encuentran en zona próxima al motor.
Por causa de la gran velocidad de giro, estos motores son algo ruidosos.
Su inducido es de difícil reparación, casi siempre resulta más ventajoso sustituirlo por otro nuevo.

EJERCICIOS SOBRE MOTORES

1.- Se tiene un motor que es alimentado con corriente alterna a 50 HZ y 380 volts y se tiene 6 pares de polo.
Calcular las revoluciones por minuto a als que se mueve el motor.

2.-Cual es la diferencia entre un rendimiento mecanico y un rendimiento y un rendimiento volumetrico.

3.-un estudiante de una universidad dice que un motor puede funcionar con una corriente continua de 110 Volts a una intensidad de 11.6 ampers un factor de potencia de 8.3 si se tiene un rendimiento del 80%¿cual es la potencia del motor?

4.- cual es la potencia de un motor con las siguientes caracteristicas

5.-¿cual es el rendimiento de un motor que trabaja con una potencia de 12CV y un factor de potencia de .84 dumuestra tu respuesta realizando una interpolacion

6.- la instalacion deun montacargas tiene un rendimiento del 80% si el montacargas tiene una masa de 800 kg y sube 8 pisos en un min. Y cada piso tiene una altura de 5mts.
a)¿cual sera la energia que consume cuando sube descargado
b)¿cual sera la potencia de 1500rpm
N=1500RV
n=.80
g=9.81
h=40

PROBLEMAS DE APRENDIZAJE

1.-Una fabrica tiene una carga trifasica de 300 Kva con un fp de 80% en atraso.

a) Dibuje el diagrama de potencia compleja en la fabrica
b) Calcule, en KVAC, el total de la capacidad necesaria para corregir el factor de una potencia al 100%

PARA EL 80%
a) Potencia reactiva = (300 Kva)(tang36.87°)=225 Kva



PARA EL 100%
(300 Kva )(tang 0)=0 Kva

SOLUCION
225 Kva – 0 Kva= 225 Kva


2.-una carga monofasica industrial requiere 300Kva con 70%
a) ¿que tamaño de capacitor, en Kvarc, se requiere para corregir el factor de potencia a 90% a 94%?

Carga monofasica= 300Kva.
Factor de potencia = 70%,90%,94%.

cos-1 (.70)=45.57°

cos-1 (.90)=25.84°

cos-1 (.94)=19.94°

(300 Kva)(tang45.57°)=306°

(300 Kva)(tang25.84°)=145.28°

(300 Kva)(tang19.94°)=108.83°

Para el factor de potencia a 90%

306- 145.28= 160.72

Para el factor de potencia a 94%

306-108.83=197.17

4.-¿porque para las compañias electricas,vale la pena corregir el factor de potencia?¿y para el usuario industrial?

Para evitar que con las caidas de potencia aumenta la corriente demandada para uno
Determinada potencia de carga ademas estas caidas de factor de potencia implicita
Penalizaciones en efectivo;para el usuario industrial esto implica equipos mas grandes
Mas caros y con mayores pedidos.

tipos de corrientes

corriente alterna:
En la corriente alterna, los electrones no se desplazan de un polo a otro, sino que a partir de su posición fija en el cable (centro), oscilan de un lado al otro de su centro, dentro de un mismo entorno o amplitud, a una frecuencia determinada (número de oscilaciones por segundo).
Por tanto, la corriente así generada (contraria al flujo de electrones) no es un flujo en un sentido constante, sino que va cambiando de sentido y por tanto de signo continuamente, con tanta rapidez como la frecuencia de oscilación de los electrones.

corriente continua
La corriente continua se genera a partir de un flujo continuo de electrones siempre en el mismo sentido, el cual es desde el polo negativo de la fuente al polo positivo.

MOTORES ELECTRICOS.

los motores electricos transforman la energia mecanica que sera la que se emplee para generar el funcionamiento de un equipo.

PRINCIPIO: ELECTROMAGNESTISMO:

es la generacion de un campo electrico en donde se encuentra un polo sur y un polo norte. Al incluir energia electrica en una bobina.

CLASIFICACION DE ENERGIA ELECTRICA

esta clasificacion se da de acuerdo a la ley del servicio publico de energia electrica

La ley de servicio público de energía eléctrica es la que dictamina los lineamientos que se deben cumplir para poder gozar del servicio de energía eléctrica, las características de los inmuebles para brindar el servicio, el tipo de suministro y el tipo de sanciones con respecto al incumplimiento de los lineamientos anteriores.

La clasificación de la energía será la siguiente como se especifica en el artículo 3o:

Alta tensión: La tensión de suministro a niveles mayores a 35 kilovolts (kV).

Baja tensión: La tensión de suministro a niveles iguales o menores a un kilovolt (kV).

Media tensión: La tensión de suministro a niveles mayores a un kilovolt (kV), pero menores o iguales a 35 kilovolts (kV)

También nos indica cómo es que se debe de solicitar el servicio, indicando el tipo de tensión se requiere, el tipo de formato adecuado para solicitarlo, y como es que debe responder el suministrador en cuanto a evaluación de obra o solicitud y desarrollo de presupuesto incluyendo materiales y equipos según sea el caso.

El suministrador deberá entregar estos documentos al solicitante dentro de los plazos que a continuación se establecen, contados a partir del día siguiente al de la notificación del aviso a que se refiere el artículo anterior.

Si el suministrador no cumple con el plazo correspondiente quedará obligado a bonificar en energía eléctrica (kWh) al solicitante, una vez que se conecte el servicio, el equivalente al uno por ciento del monto total de la solución técnica más económica por cada semana o fracción que se exceda de dicho plazo. Para el cálculo de la bonificación, la semana no transcurrida totalmente se considerará completa.

En conclusión la ley nos indica los lineamientos que debe seguir el solicitante, para ampararse ante cualquier inconveniente, el tipo de sanción dependiendo de la falta, como actuar situaciones reclamo por el servicio o cuando se amerita un reembolso por parte del suministrador.

ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE

1.- En la ..................................... se suministra energía trifásica.
2.-son los transformadores empleados para uso residencial...................................
3.-Las ................................................. son fuentes de energía
4.- Es la técnica donde se divide el núcleo del uranio, para obtener energía nuclear. ..................
5.-Es una forma de obtención de energía donde se compacta núcleos ligeros de hidrogeno....................
6.-Es la unidad de energía que significa reservas de energía en un E.U......................
7.-Indica un conductor grueso.....................................
8.-A los interruptores de alto voltaje se le conocen..................................
9.-Son interruptores de trabajo duro........................................
10.-Los circuitos eléctricos pueden tener ....................................... también llamados dificultades de todos tipos.
11.-El nombre............................................ se refiere al voltaje de conductor a conductor.
12.-Es un interruptor simple.................................................
13.-Es usada para la transformación de la tensión de la energía eléctrica...........................
14.- Es una maquina eléctrica que transforma energía eléctrica en energía mecánica por medio de interacciones electromagnéticas.................................................
15.-Los fusibles son pequeños dispositivos que permiten el paso constante de la corriente eléctrica hasta que esta supera el valor máximo permitido............................................
16.- Es un dispositivo para cambiar el curso de un circuito.........................................
17.-El componente principal (y más caro) de una subestación eléctrica es el transformador.................................................
18.- La generación de energía ocasiona el 96% de.................. industrial en México.
19.-Un esquema........................................... es una representación grafica de una instalación eléctrica o de parte de ella

SISTEMAS ELECTRICOS INDUSTRIALES.

el sistema de energia electrica se representa por diagramas llamados " diagrama unifilar", en estos diagramas una sola linea representa los tres o cuatro conductores de un sistema trifasico.

las grandes centrales generan la mayor parte de la energia electrica, la cual es transmitida a subestaciones donde sera usada, de las subestaciones la energia se distribuye a los usuarios.

para usos residencial y comercial reducido los transformadores reducen los voltajes de distribucion al sistema MONOFASICO.
A los usuarios de grandes comercios y plantas industriales se suministra energia trifasica.

FUENTES DE ENERGIA

las fuentes de energia en estas estaciones son grandes plantas industriales.

la recuperacion de energia nuclear teoricamente es posible ya sea mediante FISION, dividiendo el nucleo del uranio, o FUSION, compactando nucleos ligeros como el hidrogeno.

SISTEMAS DE DISTRIBUCION A LAS FABRICAS.

son muy utiles los buses que son un sistema de barras de distribucion con las que se pueden conectar varias cargas.
el termino BUS o barra de distribucion indica un conductor grueso.

INTERRUPTORES Y DISYUNTORES

los interruptores se usan para desconectar equipos, interrumpir corrientes de carga, para propositos de seguridad, para transferir equipos de una fuente a otra.

los interruptores de alto voltaje se llaman disyuntores, ruptores o cortacircuitos.

los fusibles son dispositivos de interrupcion en sistemas de energia

los contactores son interruptores de trabajo duro.

un ejemplo de un interruptor simple son las cuchillas.
se le da el nombre de "480 V trifasico" siempre se refiere al voltaje de conductor a conductor

un relevador es un interruptor ligero operado electricamente que con las condiciones correctas y en el tiempo correcto, conmuta la energia de disparo hacia el disyuntor que debe abrir.

COMPONENTES DE CIRCUITOS ELECTRICOS

NORMA BRITISH

La Norma Internacional BS tiene como objetivo brindar las especificaciones
y recomendaciones referidas a la gestión de la seguridad de la información, con el fin de
establecer un marco eficaz de gestión de la seguridad de la información.

Para cumplir con las obligaciones de la Norma BS es necesario previamente,
implementar las buenas prácticas y recomendaciones establecidas en la ISO,
debido a que la BS se trata de una ampliación de la ISO.

NORMA CETOP

CETOP es la abreviatura de Comité Europeo de Transmisiones oleo hidráulicas y Neumática
El poder fluido proporciona los componentes y los sistemas que forman la fundación de la tecnología de automatización. El poder fluido es usado para conducir y controlar todas las clases de movimientos mecánicos

Una ventaja principal de poder fluido es el diseño compacto de sus componentes, dando al alto poder la proporción de peso que lo distingue de todas otras formas de propulsión.
La maquinaria entera y muchas industrias, incluyendo la construcción y la maquinaria agrícola, sistemas de transportador, alimento y la maquinaria de embalaje, la carpintería y máquinas herramientas, ingeniería eléctricas, la construcción de barcos, la industria metálica, la minería, la aviación y viajes espaciales, la tecnología médica, la tecnología ambiental y la industria química, son el campo de estudio de esta norma CETOP

CETOP “juntos con la industria en beneficio de la industria”.

NORMA ISO

Una organización requiere de procedimientos escritos, instrucciones, formas o registros, según la norma ISO
Esta norma asegura que nada importante es excluido y que cada punto es claro sobre quien es responsable de hacer que, cuando, como, por qué y donde.
Las organizaciones grandes, o con procesos complicados, no podrían funcionar bien sin sistemas de dirección. Las empresas en tales campos como el espacio aéreo, coches, defensa, o dispositivos de asistencia médica han estado manejando sistemas de dirección durante años.
Las normas de sistema de dirección de la ISO hacen esta práctica de dirección buena disponible a las organizaciones de todos los tamaños, en todos los sectores, por todas partes en el mundo

Usos específicos

El impacto enorme de ISO 9001 y la ISO 14001 sobre prácticas de organización y sobre el comercio ha estimulado el desarrollo de otras normas de ISO que adapta el sistema de dirección genérico a sectores específicos

Algunas normas que se desprenden de ISO

Estándar de Sector o serie de normas ISO/TS De automotor 16949:2002 Educación IWA 2:2007 ordenador personal de Energía 242, ISO 50001 ISO de Seguridad alimentaria 22000:2005 seguridad (valor) de Información ISO/IEC 27001:2005 Asistencia médica IWA 1:2005 Administración local IWA 4:2009 ISO de dispositivos Médica 13485:2003 Petróleo y gas ISO/TS 29001:2007 ISO de reciclaje de Barco 30000:2009 ISO de seguridad(valor) de Cadena de suministro 28000:2007

La ISO cartera sectorial

La ISO desarrolla Normas Internacionales para todos los sectores de industria, así como para una variedad de sector enfadado, temas horizontales (como la metrología y sistemas de dirección genéricos).

La ISO la cartera sectorial es un instrumento de la información que proporciona la información agregada sobre el trabajo de ISO que cubre las áreas seleccionadas de actividades.

EJERCICIOS

determine la velocidad de energia de la carga en el punto de contacto si se tiene un peso en la rampa de 800 Kg y una velocidad de piston de 0.4 m/s

SOLUCION

energia= (800 Kg)(0.4 m/s)^2 / 2 = 64 J

cual sera el diametro interior del cilindro si se tiene una fuerza de extension de 18 N y una presion de 8 MPa

D= (4)(18)/(8x0.9x3.1416) NOTA a lo que nos resulte de esta operacion se le sacara su raiz cuadrada; lo cual nos dara un resultado final de 1.784 mm

INSTALACIONES HIDRAULICAS

CARACTERISTICAS MÁS RELEVANTES DE UNA INSTALACIÓN HIDRÁULICA USANDO LA TÉCNICA DE FLUIDOS.

Ø Transmisión de grandes fuerzas o pares de giro con elementos relativamente reducidos.
Ø El arranque, desde parado, con cargas completas no presenta ningún inconveniente.
Ø No es necesaria ninguna protección contra sobrecargas.
Ø Descentralización total de la conversión de energía hidráulica en energía mecánica.

DISEÑO DE UNA INSTALACION HIDRAULICA.

Convertir la energía hidráulica en energía mecánica con el fin de que realice el trabajo que se desea.

TRANSFORMACION DE ENERGIA

La transformación de energía se emplea, del lado de generación de potencia hidráulica bombas hidráulicas, y del mundo de utilización cilindros y motores hidráulicos.

CONTROL DE LA ENERGIA

La energía hidráulica y con ello la potencia transmitida se controlan en su magnitud mediante presión y en el sentido mediante el caudal.

CILINDROS HIDRAULICOS

Son de movimiento lineal son utilizados comúnmente en aplicaciones donde la fuerza de empuje del pistón y desplazamiento.

Cilindros hidráulicos de movimiento giratorio

Pueden ser de pistón-cremallera-piñón y de dos cremalleras en la que los movimientos lineal del pistón es transformado en un movimiento giratorio .


CALCULOS DEL CILINDRO:

F extension(Newton)=P(MPA)*(π*D2/4)*0.9=P(Bar)*(π*D2/40)*0.9


F retraction(Newton)=P(MPA)*(π*d2/4)*0.9=P(Bar)*(π*d2/40)*0.9

sabiendo que:

P= presion de operacion (MPa o bares)

D= diametro interior del cilindro (mm)

d= diametro interior del cilindro (mm)

0,9= coeficiente de razonamiento de rodamientos, juntas y partes moviles del cilindro.

EJERCICIO DE CILINDROS

ACTUADORES HIDRAULICOS

Los actuadores hidráulicos son los más usuales y de mayor antigüedad en instalaciones hidráulicas se clasifica según la forma de operación, y aprovechan la energía de un circuito o instalaciones hidráulicas de forma mecánica, generando movimientos lineales.

Los cilindros hidráulicos se pueden ser:

Ø Simple efecto
Ø Doble efecto
Ø Telescópico.

Los actuadores hidráulicos proporcionan pares y fuerzas elevadas y un buen controlo de movimientos y esta es su principal ventaja frente a los sistemas neumáticos y eléctricos.
Los fluidos hidráulicos son virtualmente incompresibles y trabajan de ( 35 a 350 bar).


APLICACIONES DE LOS ACTUADORES HIDRÁULICOS:

Ø En vehículos
Ø Elevadores
Ø Grúas hidráulicas
Ø Maquinas
Ø Simuladores de vuelo
Ø Accionamiento de timones en los aviones.

CLASIFICACION FLUIDOS HIDRAULICOS

en base a las normas DIN 51524 y DIN 51525 las normas se clasifican en:

HL
HLP
HV

H ( hidraulicos + aditivos + codigo de viscosidad) DIN 51517
HLP 68 ( H aceite hidraulico; L con aditivos para proteccion de corrosion y/o estabilidad
P ( aditivos para reducir o incrementar su habilidad para portar cargas.
68 ( codigo de viscosidad segun DIN 51517
HV ( viscosidad menos afectada por temperatura)

NORMA DIN

La norma DIN 51524 es la que nos otorga los distintos requerimientos que debe cumplir un determinado fluido hidraulico para ser aplicado en un equipo segun las condiciones de trabajo del sistema.
esta norma se divide en tres partes:
1) define los analisis y ensayos para un aceite que cumple con HL (hidraulico y lubricante)
2) define los analisis y ensayos para un aceite que cumple con HLP.
3) define los analisis y ensayos para un aceite que cumple con HLVP.

a continuacion la detallamos un poco mas

Parte 1 define los análisis y ensayos para un aceite que cumple con HL (H hidráulico
y L lubricante).

Parte 2 define los análisis y ensayos para un aceite que cumple con HLP (H hidráulico, L lubricante y P significa que ese fluido debe contener aditivo a base de fósforo) (P es el símbolo químico del Fósforo, que actúa como anti desgaste).

Parte 3 define los análisis y ensayos para un aceite que cumple con HLVP (nuevamente H hidráulico, L lubricante, la letra V significa que esos fluidos deben tener alto índice de viscosidad, y P con aditivo a base de fósforo).

Comentemos un poco más en detalle otras diferencias.

Un lubricante que cumpla la parte 1 HL de la Normas DIN , debe contener una buena base mineral y aditivos para llegar al punto de escurrimiento requerido para los distintos grados de viscosidad. Este aceite debe
tener, además, aditivos antioxidantes y anti herrumbre Para cumplir la parte 2 HLP ,de esta Norma, el fluido hidráulico debe pasar por el ensayo FZG (test de falla en engranaje) hasta la etapa 10. (El test FZG no es requerido para la parte 1 HL) Los equipos que soliciten cumplir la norma con la sigla HLPD, serán aquellos aceites que además de tener los requerimientos de la parte 2 anteriores la letra D indica que ese aceite hidráulico tiene además activos detergentes y dispersarte (Móvil DTE Serie 20 cumple con esta categoría- Ensayo FZG y aditivos detergentes y despertantes que mantienen el sistema hidráulico limpio) Para cumplir la parte 3 HLVP de esta Norma, (la más completa), el aceite hidráulico, será del tipo Multigrado, o sea con el agregado de aditivos elevadores del índice de viscosidad, y además debe cumplir con un test FZG superior a 10 (más exigente que la parte 2), y también podrán trabajar a muy bajas temperaturas por tener muy bajo punto de escurrimiento (menos 35 °C) y por su elevado índice de viscosidad (IV 140) se adaptarán muy bien a sistemas hidráulicos que trabajen a alta temperatura (Móvil DTE Serie 10 M cumple con esta especificación).

REQUISITOS DE LOS FLUIDOS

• Transmitir energia con baja perdida y elevada respuesta
• Lubricar las partes en movimientorelativo
• Poseer una viscosidad adecuada
• Mantener limpios los organos mecanicos y protegerlos de la corrosion
• Poseer una buena conductividad termica
• No ser peligroso
• Ser poco flamable

FLUIDOS ELECTRICOS

Los fluidos hidráulicos son un grupo grande de líquidos compuestos de muchos tipos de sustancias químicas.

Son usados en transmisiones automáticas de automóviles, frenos y servodirección; vehículos para levantar cargas; tractores; niveladoras; maquinaria industrial; y aviones.

Ciertos fluidos hidráulicos tienen un aroma aceitoso suave, mientras otros no tienen olor; algunos pueden incendiarse en tanto otros no.

Algunos fluidos hidráulicos son producidos de petróleo crudo y otros son manufacturados.

PRINCIPIO DE CONTINUIDAD

En este principio hayque recordar que todo lo que entra tiene que salir, es similar a la ley de la materia, por lo tanto:
la energia o caudal que entra es la misma que tiene que salir.

Esta es la formula:

v2=(v1d1^2)/ d2^2

PRINCIPIO DE BERNOULLI

El principio de Bernoulli, describe el comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente.

Expresa que en un fluido ideal en régimen de circulación por un conducto cerrado, la energía que posee el fluido permanece constante a lo largo de su recorrido.

La energía de un fluido en cualquier momento consta de tres componentes:
Cinético: es la energía debida a la velocidad que posea el fluido.
Potencial: es la energía debido a la altitud que un fluido posea.
Energía de flujo: es la energía que un fluido contiene debido a la presión que posee

a continuacion presentamos la ecuacion:

.

NUMERO DE REYNOLDS

Número adimensional que caracteriza, en la dinámica de fluidos, la corriente del fluido
Se utiliza para estudiar su movimiento en el interior de una tubería, o alrededor de un obstáculo sólido.
Es la relación entre la fuerza de inercia y la fuerza de rozamiento interna de un líquido.
Nos permite predecir el caracter turbulento o laminar en ciertos casos.
Considera cuatro factores importantes: densidad, velocida, viscosidad y diametro de la tuberia.

para diferenciar este tipo de movimiento del fluido se considera:
No. Re menor a 2100 el flujo sera laminar
No. Re mayor a 4000 el flujo sera turbulento

donde:

D = diametro interior de la tuberia

v= velocidad

P= densidad

m = viscosidad

FORMULA DE MEZCLA DE LIQUIDOS IDEALES

para mezclas de liquidos ideales la viscosidad se obtiene a partir de:

ECUACION DE SOUDERS

si faltan datos experimentales, la viscosidad de muchos liquidos organicos se pueden calcular por la formula de Souders.

FORMULA DE ANDRADE

la viscosidad de los liquidos varia con la temperatura. La siguiente formula representa la variacion de la viscosidad con respecto a la temperatura:

HIDRAULICA

Propiedades de los fluidos hidraulicos

densidad: es la relacion existente entre la masa y el volumen.

densidad relativa: la relacion existente entre la densidad de un fluido y la densidad del agua

viscosidaad: es la resistencia que tiene un fluido al movimiento, y disminuye al aumentar la temperatura.

ACTUADORES NEUMATICOS

servomotor neumatico

el servomotor neumatico consiste en un diafragma con resorte.

al aplicar una cierta presionsobre el diafragma, el resorte se comprime de tal manera que el mecanismo comienza a moverse y sigue moviendose hasta que se llega a un equilibrio entre la fuerza ejercida por la presion de aire sobre el diafragma y la fuerza ejercida por el resorte.

el servomotor puede ser de accion directa o inversa.

es de accion directa cuando la fuerza sobre el diafragma es ejercida hacia abajo.

es de accion inversa cuando la fuerza sobre el diafragma es ejercida hacia arriba.

los cuerpos de las valvulas de control pueden tener dos tipos de acciones, se dividen en valvulas de accion directa, cuando tienen que bajar para cerrar, e inversa cuando tienen que bajar para abrir.

el mismo principio se aplica a los servomotores, que son de accion directa cuando aplicando aire, el vastago se mueve hacia abajo, e inversa cuando al aplicar aire el vastago se mueve hacia arriba

PRINCIPIO DE VENTURI

El efecto Venturi consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye su presión al aumentar la velocidad después de pasar por una zona de sección menor.

Si en este punto del conducto se introduce el extremo de otro conducto, se produce una aspiración del fluido contenido en este segundo conducto.

El Tubo de Venturi es un dispositivo que origina una pérdida de presión al pasar por él un fluido. En esencia, éste es una tubería corta recta, o garganta, entre dos tramos cónicos. La presión varía en la proximidad de la sección estrecha; así, al colocar un manómetro o instrumento registrador en la garganta se puede medir la caída de presión y calcular el caudal instantáneo.

Estos son los diferentes articulos que podemos encontrar en el mercado para
un sistema neumatico

SIMBOLOGIA NEUMATICA

TIPOS DE COMPRESORES

A pesar de la gran variedad de compresores que existen podemos identificar que los mas importantes son:

• Desplazamiento


• Rotativos


• Membrana

Desplazamiento

El primero trabaja según el principio de desplazamiento. La compresión se obtiene por la admisión del aire en un recinto hermético, donde se reduce luego el volumen. Se utiliza en el compresor de émbolo (oscilante o rotativo).

Rotativos

Los rotativos producen presiones medias y bajas. Están compuestos por una rueda con palas que gira en el interior de un recinto circular cerrado. El aire se introduce por el centro de la rueda y es acelerado por la fuerza centrífuga que produce el giro de las palas. La energía del aire en movimiento se transforma en un aumento de presión en el difusor y el aire comprimido pasa al depósito por un conducto fino.

Membrana

Este tipo forma parte del grupo de compresores de émbolo. Una membrana separa el émbolo de la cámara de trabajo; el aire no entra en contacto con las piezas móviles. Por tanto, en todo caso, el aire comprimido estará exento de aceite. Estos, compresores se emplean con preferencia en las industrias alimenticias farmacéuticas y químicas
El acumulador o depósito sirve para estabilizar el suministro de aire comprimido. Compensa las oscilaciones de presión en la red de tuberías a medida que se consume aire comprimido. Gracias a la gran superficie del acumulador, el aire se refrigera adicionalmente. Por este motivo, en el acumulador se desprende directamente una parte de la humedad del aire en forma de agua.

SISTEMA NEUMATICO BASICO

Se compone de dos secciones principales:

• Sistema de produccion
• Sistema de aire

Dentro de la unidad de mantenimiento encontramos:

• Filtro
• Regulador
• Administrador

Para instalar un sistema neumatico basico en una planta se debe de tener:

• Planta compresora
• Tuberias
• Valvulas de control
• Actuadores neumaticos
• Aparatos auxiliares

Funcionamiento de componentes

Los cilindros neumáticos, los actuadores de giro y los motores de aire suministran la fuerza y el movimiento a la mayoría de los control neumático para sujetar, mover, formar y procesar el material.

Para accionar y controlar estos actuadores, se requieren otros componentes neumáticos, por ejemplo unidades de acondicionamiento de aire para preparar el aire comprimido y válvulas para controlar la presión, el caudal y el sentido del movimiento de los actuadores.

SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE AIRE

Las partes componentes y sus funciones principales son:

1.-Compresor: El aire tomado a presión atmosférica se comprime y entrega a presión más elevada al sistema neumático. Se transforma así la energía mecánica en energía neumática.
2.-Motor eléctrico: Suministra la energía mecánica al compresor, transforma la energía eléctrica en energía mecánica.
3.-Presostato: Controla el motor eléctrico detectando la presión en el depósito. Se regula a la presión máxima a la que desconecta el motor y a la presión mínima a la que vuelve a arrancar el motor.
4.-Válvula anti-retorno:Deja el aire comprimido del compresor al depósito e impide su retorno cuando el compresor está parado.
5.-DepósitoAlmacena el aire comprimido: Su tamaño está definido por la capacidad del compresor. Cuanto más grande sea su volumen, más largos son los intervalos entre los funcionamientos del compresor.
6.-Manómetro:Indica la presión del depósito.
7.-Purga automática:Purga toda el agua que se condensa en el depósito sin necesidad de supervisión.
8.-Válvula de seguridad:Expulsa el aire comprimido si la presión en el depósito sube encima de la presión permitida.
9.-Secador de aire refrigerado:Enfría el aire comprimido hasta pocos grados por encima del punto de congelación y condensa la mayor parte de la humedad del aire, lo que evita tener agua en el resto del sistema.
10.-Filtro de línea:Al encontrarse en la tubería principal, este filtro debe tener una caída de presión mínima y la capacidad de eliminar el aceite lubricante en suspensión, sirve para mantener la línea libre de polvo, agua y aceite.

SISTEMA DE CONSUMO DE AIRE

1.-Purga del aire: Para el consumo, el aire es tomado de la parte superior de la tubería para permitir que la condensación ocasional permanezca en la tubería principal; cuando alcanza un punto bajo, una salida de agua desde la parte inferior de la tubería irá a una purga automática eliminando así el condensado.
2.-Purga automática: Cada tubo descendiente debe de tener una purga en su extremo inferior. El método más eficaz es una purga automática pie impide que el agua se quede en el tubo en el caso en que se descuide la purga manual.
3.-Unidad de acondicionamiento del aire: Acondiciona el aire comprimido para suministrar aire limpio a una presión óptima y ocasionalmente añade lubricante para alargar la duración de los componentes del sistema neumático que necesitan lubricación.
4.-Válvula direccional: Proporciona presión y pone a escape alternativamente las dos conexiones del cilindro para controlar la dirección del movimiento.
5.-Actuador: Transforma la energía potencial del aire comprimido en trabajo mecánico. En la figura se ilustra un cilindro lineal. pero puede ser también un actuador de giro o una herramienta neumática, etc.
6.-Controladores de velocidad: Permiten una regulación fácil y continua de la velocidad de movimiento del actuador.

LEYES DE LOS GASES

Ley general de los gases

La ley general de los gases o ley combinada dice que una masa de un gas ocupa un volumen que está determinado por la presión y la temperatura de dicho gas. Estudian el comportamiento de una determinada masa de gas si una de esas magnitudes permanece constante.
Esta ley se emplea para todos aquellos gases ideales en los que el volumen, la presión y la temperatura no son constantes. Además la masa no varía. La fórmula de dicha ley se expresa: Es decir, el volumen de la situación inicial por la presión original sobre la temperatura es igual al volumen final por la presión nueva aplicada sobre la temperatura modificada.
La presión es una fuerza que se ejerce por la superficie del objeto y que mientras más pequeña sea ésta, mayor presión habrá.

Ley de Boyle - Mariotte

Cuando el volumen y la presión de una cierta cantidad de gas es mantenida a temperatura constante, el volumen será inversamente proporcional a la presión: PV=K (Donde K es constante si la temperatura y la masa del gas permanecen constantes).
Cuando aumenta la presión, el volumen disminuye; si la presión disminuye el volumen aumenta. El valor exacto de la constante k , no es necesario conocerlo para poder hacer uso de la Ley; si consideramos las dos situaciones, manteniendo constante la cantidad de gas y la temperatura, deberá cumplirse la relación:
Al aumentar el volumen, las partículas (átomos o moléculas) del gas tardan más en llegar a las paredes del recipiente y por lo tanto chocan menos veces por unidad de tiempo contra ellas. Esto significa que la presión será menor ya que ésta representa la frecuencia de choques del gas contra las paredes.

Ley de Avogadro

Es aquella en el que las constantes son presión y temperatura, siendo el Volumen directamente proporcional al Número de moles (n) matemáticamente, la fórmula es:

Ley de Charles

Establece la relación entre el volumen y temperatura de una muestra de gas a presión constante que cuando se aumentaba la temperatura el volumen del gas también aumentaba y que al enfriarse disminuía.
El volumen es directamente proporcional a la temperatura del gas:
Si la temperatura aumenta, el volumen del gas aumenta.Si la temperatura del gas disminuye, el volumen disminuye.

Ley de Gay-Lussac

La presión del gas, que se mantiene a volumen constante, es directamente proporcional a la temperatura:
Es por esto que para poder envasar gas, como gas licuado, primero se ha de enfriar el volumen de gas deseado, hasta una temperatura característica de cada gas, a fin de poder someterlo a la presión requerida para licuarlo sin que se sobrecaliente, y, eventualmente, explote.

Ley de los gases ideales

Partiendo de la ecuación de estado:
Tenemos que:
Donde R es la constante universal de los gases ideales, luego para dos estados del mismo gas, 1 y 2:
Para una misma masa gaseosa (por tanto, el número de moles «n» es constante), podemos afirmar que existe una constante directamente proporcional a la presión volumen del gas, e inversamente proporcional a su temperatura.

Principio de Pascal:

la presion de un fluido en reposo es la misma en cualquier direccion

CONCEPTOS BASICOS

Aire: Es una mezcla homogenea que se compone de Nitrigeno (78%) y Oxigeno (21%), se comporta como un gas ideal.

Volumen: Es una magnitud definida como el espacio ocupado por un cuerpo.

Temperatura: Es una megnitud referida a las nociones comunes de calor o frio.

Automatizacion: Realizar con uma maquina las actividades para reducir los costos de mano de obra y aumentar la productividad.

¿Que es un sistema?
Cantidad de material o region elegida para ser estudiada. Este consta de fronteras y alrededores, se dividen en tres grupos que son:

• Abiertos
• Cerrados
• Aislados

Nos enfocaremos solo a hablar de los sistemas abiertos.

¿Que es la Neumatica?

La neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de energía necesaria para mover, hacer funcionar mecanismos y automatizacion de lineas de produccion.

"Definicion de un sistema Neumatico"

Un sistema neumático es aquel que aprovecha la presión y volumen del aire comprimido generado por un compresor de aire y lo transforma por medio de actuadores ( cilindros y motores ) en movimientos rectilíneos y de giro, que se usan para automatizar maquinaria en casi todas las industrias.

¿Que es la presion?

Es la magnitud que relaciona la fuerza con la superficie sobre la que actua, es decir, equivale a la fuerza que actua sobre la unidad de superficie.

Podemos distinguir tres tipos de presion que son:

Presion atmosferica: La fuerza q ejerce la atmosfera sobre la superficie o sobre un sistema q se encuentra en la tierra

Presion manometrica: Fuerza que ejerce un sistema (compresor, valvula, tuberia) sin considarar la fuerza q ejerce la atmosfera sobre el sistema.

Presiona absoluta: Es la suma de la presion atmosferica mas la presion manometrica.