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DEBERES HIDRAULICA SOBRE NOMENCLATURA, DIAGRAMAS, VÁLVULAS....

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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE-L HIDRAULICA NRC: 5022 IV “B” INGENIERIA AUTOMOTRIZ

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UNIVERSIDAD DE LAS FUERZAS ARMADAS ESPE INGENIERIA AUTOMOTRIZ

HIDRAULICA Y NEUMATICA NOMBRE:

STALYN ALVAREZ JOSÉ YACELGA HECTOR ORTIZ LENIN CARRILLO LENIN IÑACAZA EDWIN CAMPAÑA NICOLAS PACHACAMA ARIEL FLORES

DOCENTE: ING. HECTOR TERAN NRC:

5022 NOVIEMBRE 2020 – ABRIL 2021

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TEMA: DIAGRAMA ESTADO FASE NEUMÁTICA E HIDRÁULICA INTRODUCCIÓN La investigación que se presenta en el presente trabajo, tiene como finalidad dar a conocer la definición, representación y la utilización de los diagramas de estado fase neumáticos e hidráulicos, entendiendo que en este tipo de representación se representa el ciclo de funcionamiento de un actuador en función de las fases es decir cuando para un mando existen varios actuadores que ordenar, Buenacho (2010) estos se representan de la misma manera y dibujándolos uno bajo el otro esta relación queda establecida por las fases. Se puede definir a las fases como el cambio de estado de cualquier elemento que es parte de la secuencia a realizar. Guerrero (2018) de esta forma las fases se representan horizontalmente y con distancias idénticas es decir cando las secuencias comprenden varios elementos de trabajo, se trazan los diagramas de cada elemento, uno debajo de otros. Por ende en esta investigación se puede determinar que en un diagrama Espacio-Fase tendrá tantas bandas horizontales como actuadores intervengan en el ciclo. “Una de las principales características de este tipo de diagrama es que no interviene el concepto del tiempo, ya que el ancho de las bandas verticales es único para todas las fases” (Buenache, 2010). Se dará a conocer los pautas para utilizar los diagramas de estado fase ,haciendo enfasis en los componentes neumáticos queramos representar, unas debajo de otras se suele empezar por los actuadores, a continuación por “las válvulas distribuidoras que los alimentan y después por las válvulas de señal o control que dan las órdenes que hacen bascular a éstas” (Guerrero,

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3 2018).Seguidamente la identificación de los componentes en el diagrama gráfico se realiza utilizando las mismas letras o números con que se identifican los componentes neumáticos en el circuito. De esta forma se puede realizar un análisis en los diagramas de fase estado, tomando en consideración el sentido de movimiento de los cilindros se suele representar utilizando el signo (+) para indicar que éste sale y el signo (–) para indicar que entra. Coronel (2007) Por ende las fases se representan en orden cronológico, según se van produciendo, para lo que habitualmente se emplea el denominado diagrama espacio-fase. En conclusión se entiende por fase el cambio de estado de un actuador. “Las fase 1.0 (+) quiere decir que el cilindro 1.0 pasa de encontrase con el vástago replegado, a tenerlo extendido” (Coronel, 2007). Igualmente la fase 1.0 (-) quiere decir que el cilindro 1.0 pasa de encontrase con el vástago extendido a estar totalmente replegado. Palabras clave: representación, diagramas, vástago, fase. ABSTRACT The research that is presented in the present work aims to present the definition, representation and use of the pneumatic and hydraulic phase state diagrams, understanding that in this type of representation the operating cycle of an actuator is represented in function of the phases, that is, when there are several actuators to order for a command, Buenacho (2010) these are represented in the same way and drawing them one under the other, this relationship is established by the phases. The phases can be defined as the change of state of any element that is part of the sequence to be performed. Guerrero (2018) in this way the phases are represented horizontally and with identical

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4 distances, that is, when the sequences comprise several work elements, the diagrams of each element are drawn, one below the others. Therefore, in this investigation it can be determined that a Space-Phase diagram will have as many horizontal bands as there are actuators involved in the cycle. "One of the main characteristics of this type of diagram is that the concept of time does not intervene, since the width of the vertical bands is unique for all phases" (Buenache, 2010). The guidelines for using the phase state diagrams will be announced, with emphasis on the pneumatic components we want to represent, one below the other we usually start with the actuators, then with “the distribution valves that feed them and then with the pressure valves. signal or control given by the orders that make them tilt ”(Guerrero, 2018). Next, the identification of the components in the graphic diagram is carried out using the same letters or numbers with which the pneumatic components in the circuit are identified. In this way, an analysis can be carried out on the state phase diagrams, taking into account the direction of movement of the cylinders, it is usually represented using the sign (+) to indicate that it leaves and the sign (-) to indicate that it enters. Coronel (2007) Therefore, the phases are represented in chronological order, as they are produced, for which the so-called space-phase diagram is usually used. In conclusion, phase is understood as the change of state of an actuator. "The 1.0 (+) phase means that the 1.0 cylinder goes from meeting the folded rod to having it extended" (Coronel, 2007). Likewise, phase 1.0 (-) means that cylinder 1.0 goes from meeting with the extended rod to being fully retracted. Keywords: representation, diagrams, stem, phase.

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• DESARROLLO QUE ES UN DIAGRAMA ESTADO FASE NEUMÁTICA E HIDRÁULICA. Es un tipo de representación que nos muestra el ciclo de funcionamiento de un actuador y las señales que provocan estos, para mayor entendimiento se representa en la fig.1. La relación que existe entre estas variables lo establece la fase, el mismo que representa el cambio de estado de cualquier elemento que es parte de la secuencia a realizar. Cuando para un mando existen varios actuadores que ordenar, estos se representan de la misma manera y dibujándolos uno bajo el otro.

Fig. 1 Representación de diagrama estado fase

ANÁLISIS DE LOS DIAGRAMAS Este tipo de diagramas, sirve para representar los movimientos o estados de los elementos de trabajo en función de las fases o pasos del ciclo o programa, por ejemplo, vástago del cilindro saliendo o entrando y vástago del cilindro entrando o salido sin tener en cuenta el tiempo que tarda en efectuar estas operaciones. Para su representación se debe tener en cuenta los siguientes puntos: ❖ Cada elemento de trabajo tendrá representado su propio ciclo.

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6 ❖ Los ciclos de los distintos elementos de trabajo serán representados uno a continuación de otro y de arriba hacia abajo. ❖ Se dibujan dos líneas horizontales y paralelas para cada elemento de trabajo. La distancia entre ellas se considera como el “Espacio” entre vástago entrado y salido. Esta distancia no se representa a escala sino con una magnitud igual para todos los elementos de trabajo, independientemente de su carrera.

Fig 2. Representación Espacio

❖ Para cada cilindro siguiente se dibujan dos nuevas líneas paralelas debajo de las anteriores separadas por una distancia menor a la empleada para los pares de líneas anteriores, pero suficiente para que el diagrama quede claro y legible.

Fig 3. Representación del espacio de cada cilindro

❖ Las líneas paralelas anteriores se cortan por líneas perpendiculares a las mismas y equidistantes. Cada línea vertical se considera como una "Fase" o " Paso " del ciclo numerándose a partir de 1 desde la izquierda.

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Fig 4. Representación de fase.

❖ En la fase a partir de la cual el ciclo vuelve a repetirse, por ejemplo, en la 5 anterior, se coloca 5 = 1.

Fig 5 . Representación de ciclos

❖ En la parte izquierda y entre cada dos líneas paralelas de mayor anchura se indica el código de identificación del elemento de trabajo considerado, por ejemplo "Cilindro 1A", "Cilindro 2A", etc. o simplemente 1A, 2A, etc. También es conveniente colocar junto a lo anterior la función del elemento de trabajo (por ejemplo, sujeción, remachado, etc.).

Fig 6. Representación Diagrama Espacio-Fase

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8 ❖ En la línea superior de las dos que representan a un elemento de trabajo se anota vástago salido o bien 1, mientras que en la línea inferior se indica vástago entrado o bien O.

Fig 7. Representación elementos de trabajo

❖ El desarrollo del ciclo de cada elemento de trabajo se representa por líneas gruesas entre fases, uniendo de forma adecuada los puntos de intersección de las líneas que representan las fases con las dos líneas horizontales paralelas que cortan a las mismas.

Fig 8 . Desarrollo del ciclo.

En el diagrama espacio-fase anterior se puede comprobar que de la fase 1 a la fase 2 el cilindro 1A (sujeción) va desde su posición entrado a su posición salido que alcanza en la fase 2. En ese instante el cilindro 2A (remachado) efectúa la misma operación desde la fase 2 a la fase 3 siguiendo el 1A en la posición salido.

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9 En la fase 3 el cilindro 2A va desde la posición salido a la posición entrado que alcanza en la fase 4. En ese instante se inicia la entrada del cilindro 1A que finaliza en la fase 5, en cuyo instante los dos cilindros vuelven a estar en la situación de la fase 1. Si los elementos de trabajo son rotativos puede optarse por realizar el diagrama bajo la configuración que se indica en la figura 1 que muestra el estado de conexión y desconexión de distintos motores neumáticos.

Fig 9. Diagrama de movimientos espacio-fase para distintos elementos neumáticos.

Como se ha podido comprobar la relación entre los distintos elementos de trabajo de un ciclo neumático queda perfectamente indicada observando las fases de su diagrama espacio-fase. Elementos del diagrama

Fig 10. Señales de elementos.

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10 El diagrama espacio-fase es aconsejable emplearlo para representar ciclos secuenciales controlados por el propio proceso en los que normalmente el tiempo no interviene en su desarrollo o bien tiene una importancia secundaria. (Huescar A. 2017) REALIZACIÓN DEL DIAGRAMA Para realizar un diagrama hay que seguir estas pautas: ❖ Se dibujan sincronizada mente tantas gráficas como componentes neumáticos queramos representar, una debajo de otras se suele empezar por los actuadores, a continuación, por las válvulas distribuidoras que los alimentan y después por las válvulas de señal o control que dan las órdenes que hacen bascular a éstas. ❖ La identificación de los componentes en el diagrama gráfico se realiza utilizando las mismas letras o números con que se identifican los componentes neumáticos en el circuito. ❖ El sentido de movimiento de los cilindros se suele representar utilizando el signo (+) para indicar que éste sale y el signo (–) para indicar que entra, según qué autores se suele emplear también el código 1, 0, o bien las palabras entra, sale. ❖ Las fases se representan en orden cronológico, según se van produciendo, para lo que habitualmente se emplea el denominado diagrama espacio-fase. ❖ Se entiende por fase el cambio de estado de un actuador. ➢ La fase 1.0 (+) quiere decir que el cilindro 1.0 pasa de encontrase con el vástago replegado, a tenerlo extendido. ➢ Igualmente, la fase 1.0 (-) quiere decir que el cilindro 1.0 pasa de encontrase con el vástago extendido a estar totalmente replegado. ❖ En estas gráficas las fases se representan horizontalmente y con distancias idénticas.

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Fig 11. Representación Diagrama Estado-Fase

• ANÁLISIS DE RESULTADOS

Fig 12. Diagrama estado fase Ejemplo 1

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12 FASE 1.- El cilindro A el vástago se desplaza (a1), mientras que el cilindro B y C no presentan cambios (b0,c0) FASE 2.- El cilindro A mantiene la misma posición (a1), mientras que el cilindro B el vástago se desplaza (b1) y el cilindro C no presenta cambio (c0). FASE 3.- En los cilindro A y B se mantiene la misma posición (a1,b1) mientras que el cilindro C el vástago se desplaza (c1). FASE 4.- En el cilindro A presenta cambio, su vástago se desplaza (a0) y los cilindros B y C se mantiene la misma posición (b1,c1) FASE 5.- En el cilindro B presenta cambio, su vástago se desplaza (b0), mientras los cilindros A y C mantiene la misma posición (a0,c1) FASE 6.- En el cilindro C presenta cambio, su vástago se desplaza (c0), mientras los cilindros A y B mantiene la misma posición (a0,b0)

Fig 13. Diagrama estado fase Ejemplo 1

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13 FASES: fase 1: en el cilindro A, el vástago se desplaza hasta un estado de activación a1, mientras que el cilindro B y cilindro C, se mantienen en un estado de desactivación b0 y c0. fase 2: el cilindro A se mantiene en estado de activación a1, mientras que el cilindro B pasa de un estado de desactivación b0 al estado de activación b1 y el cilindro C, se mantiene desactivado. fase 3: aquí se encuentra una señal bloqueante, el cilindro A se mantiene activado hasta la fase 3, el cilindro B pasa de un estado de activación b1 a un estado de desactivación b0. fase 4: el cilindro A se mantiene en un estado de activación a0 con junto con el cilindro B, y el cilindro C hasta la fase 5. fase 5: cuando el cilindro A y B están desactivados, a0 y b0, envían una señal al cilindro C que pasa a un estado de activación C1. fase 6: cuando el cilindro A y cilindro B, se encuentran desactivados, envían una señal al cilindro C, que al ejecutar dicha señal pasa de un estado de activación c1 a un estado de desactivación c0 generando otra señal bloqueante.

• CONCLUSIONES En ciertos casos cuando se desee analizar un determinado circuito hidráulico o neumático, el uso de un diagrama de estado-fase será una herramienta de gran ayuda para poder observar el comportamiento de actuadores, válvulas distribuidoras y señales de control, dichas fases van a proporcionar en orden cronológico los acontecimientos producidos por los elementos del circuito en un cierto intervalo, dichos acontecimientos por lo general se denotan como 1 o 0 o a su vez + y - respectivamente.

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14 La principal ventaja del diagrama de estado-fase es que no presenta ninguna restricción en cuanto a un número limitado de elementos que se pueden analizar en un diagrama, más bien podrá incorporar tantos elementos y fases como sean necesarios. •

BIBLIOGRAFÍA

1. Buenache, A. (2010). TECNOLOGÍA NEUMÁTICA. TEORÍA, DISEÑO Y SIMULACIÓN, 280. 2. Coronel, J. (21 de Noviembre de 2007). Unidades Tecnológicas Santander. Obtenido de Unidades

Tecnológicas

Santander:

https://sites.google.com/site/utsjjcoronel/neumatica-

1/material-3-diagrama-espacio-fase 3. Guerrero, A. (2018). Solución de secuencias neumáticas aplicando el uso del diagrama. INNOVACIÓN Y DESARROLLO TECNOLÓGICO REVISTA DIGITAL, 118. 4. Henao, F.J. (2016). Diseño de mandos neumáticos. Perú: Diseño de mandos neumáticos. Recuperado de http://media.utp.edu.co/tecnologiamecanica/archivos/M%C3%93DULO%202.pdf. 5. Tituaña, A.S. (2019). Representación gráfica de los diagramas del movimiento. : Educativa Catedu. Recuperado de http://educativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio/4750/4916/html/4_representacin_grfica_d e_los_diagramas_de_movimiento.html 6. Huescar A.D diseño de circuitos neumaticos diagramas. Es.slideshare.net. (2017). Recuperado de https://es.slideshare.net/antoniohuescar18/003-diseo-de-circuitos-neumaticos-diagramas.

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15 7. Sucre J.L .Representación gráfica: diagramas Espacio-Fase. | PSAFM02.- Tecnología neumática.. Ikastaroak.ulhi.net. (2021). Retrieved 18 January 2021. Recuperado de https://ikastaroak.ulhi.net/edu/es/ 8. Diseño de circuitos neumaticos diagramas. Es.slideshare.net. (2018). Retrieved 18 January 2021. Recuperado de https://es.slideshare.net/antoniohuescar18/003-diseo-de-circuitosneumaticos-diagramas....