guía neumática semana 1 y 2

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENASISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓN

Procedimiento Ejecución de la Formación Profesional IntegralGUÍA DE APRENDIZAJE

Versión: 02

Código: GFPI-F-019

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La tecnología neumática se encuentra presente en diversas aplicaciones industriales y su ampliadisponibilidad, demandan personal con los conocimientos suficientes para el desarrollo de

Programa de Formación:Tecnólogo enAutomatización Industrial(T.A.I.)

Código: 223309Versión: 100

Nombre del Proyecto:SIMULACIÓN EN LA PRESTACIÓN DESERVICIOS DE MANTENIMIENTO YDESARROLLO DE SISTEMASAUTOMATIZADOS

Código: 925733

Fase del proyecto: Análisis de necesidades.

Actividad (es) del Proyecto:Implementar métodos y estrategias

para la solución creativa de problemasespecíficos.

Actividad (es) deAprendizaje:

* Fundamentación eintroducción a la neumática

* Diseño de redes de airecomprimido

Ambiente deformaciónESCENARIO (Aula,Laboratorio, taller,unidad productiva) yelementos ycondiciones deseguridad industrial,salud ocupacional ymedio ambiente)

MATERIALES DE FORMACIÓNDEVOLUTIVO(Herramienta- equipo)

CONSUMIBLE(unidadesempleadasdurante elprograma)

Resultados de Aprendizaje:Realizar prototipos para automatismos.

Competencia:Mejorar el funcionamiento demáquinas y procesosbuscando su eficiencia yproductividad

AMBIENTE DEFORMACIÓNADECUADO PARA LAFUNDAMENTACIÓNTEORICO PRACTICA ENCIENCIAS BÁSICAS,PROCESOS DEAUTOMATIZACIÓN,ELECTRICIDAD YELECTRONICA,SOCIALIZACIONES,ACTIVIDADESLÚDICAS, CLASESMAGISTRALES,TALLERES DE DIBUJO,ETC.

* Videobeam* Computador* Compresor25HP, 120CFM,120PSI* Bancos deneumática yelectroneumáticabásica

*Marcadorborrable*Calculadoracientífica

Duración de la guía (enhoras): 18 horas

GUÍA DE APRENDIZAJE Nº 001

1. IDENTIFICACIÓN DE LA GUIA DE APRENDIZAJE

2. INTRODUCCIÓN

SERVICIO NACIONAL DE APRENDIZAJE SENAGUÍA DE APRENDIZAJE

SISTEMA INTEGRADO DE GESTIÓNProceso Gestión de la Formación Profesional Integral

Procedimiento Ejecución de la Formación Profesional Integral

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aplicaciones que aprovechen las prestaciones de los mismos.

Para poner en funcionamiento cualquier sistema neumático es necesario reconocer y aprenderacerca de los fundamentos de la neumática, la producción del aire comprimido, el tratamiento delmismo y su distribución.

3.1 Actividades de Reflexión inicial.

La empresa PHOENIX S.A. es una industria dedicada al estampado de camisetas, hasta el añopasado el proceso de estampado se realizaba en su totalidad de manera artesanal y manual,razón por la cual el producto no siempre quedaba igual, debido a esto, muchos clientesmanifestaron su inconformidad y dejaron de adquirir los productos de la empresa; Es por ello queel gerente decide comprar una máquina de estampado a ocho colores (pulpo), la cual trabaja ensu totalidad con elementos neumáticos, sin embargo, planea comprar otra de igualescaracterísticas en unos seis meses y otra más finalizando el año, además, desea que el proceso dedoblado de las camisetas se realice de forma automática y planea comprar la SF300, una máquinaque realiza el proceso de doblado usando elementos neumáticos, todas las máquinas han sidoseleccionadas con esta tecnología por su velocidad y limpieza principalmente.

Desafortunadamente la máquina está próxima a llegar a la empresa y no se poseen sistemas degeneración, tratamiento y distribución del aire comprimido para colocar en funcionamiento lasmáquinas, no se posee un gran presupuesto para esta parte del proceso y si el sistema no eseficiente la empresa no podrá sostenerse económicamente.

¿Qué considera que debe tener como insumo para iniciar el diseño de las etapas de generación,tratamiento y distribución del aire comprimido?

¿Considera que tiene el conocimiento para dar solución al ejercicio planteado por el gerente?

¿De las limitantes que expone el gerente, cual considera que es la más crítica y porque?

¿Si el gerente te preguntara cuanto tardarías en realizar un diseño, considerando cantidades ycostos, cuanto tiempo estimarías y porque?

3. ESTRUCTURACION DIDACTICA DE LAS ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE




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3.2 Actividades de contextualización e identificación de conocimientos necesarios para elaprendizaje.

3.2.1 La siguiente sopa de letras contiene palabras que le permitirán identificar losconocimientos necesarios para interactuar con procesos que incluyan la tecnologíaneumática, deberá solucionarlo en el menor tiempo posible.




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ÍTEM DESCRIPCIÓN123456789

10111213141516171819

3.2.4 Escriba con sus palabras que es presión atmosférica y que es presión manométrica.




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3.2.5 De acuerdo con los símbolos del siguiente diagrama, determine que elementosrepresentan y describa la función principal de cada uno de ellos.

ÍTEM COMPONENTE FUNCIÓN PRINCIPAL

1

2

3

4

5

6

7

8




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3.3 Actividades de apropiación del conocimiento (Conceptualización y Teorización).

3.3.1 Realice las siguientes conversiones de unidades presión:• 980PSI Bar KPammHg InHg• 14Bar PSI KPammHg InHg• 1470mmHg Bar KPa PSI InHg• 865InHg Bar KPammHg PSI• 79Kgf/cm2 Bar KPammHg InHg PSI• 512 lbsf/inch2 Bar KPammHg InHg PSI• 32400Pa Bar KPammHg InHg PSI• 835MPa Bar KPammHg InHg PSI• 300InHg Bar KPammHg Torr PSI• 6Bar KPammHg InHg PSI

3.3.2 Calcular el consumo de aire de un cilindro de doble efecto diferencial de 150mm dediámetro, con un vástago de 36mm de diámetro, y una longitud de 100mm, quetrabaja con 10 ciclos por minuto y la presión de trabajo es de 6Bar.Recuerda:

• Relación de compresión = , ó ( ),• Consumo de aire = ( ∗ ∗ ) + ( ∗ ( ) ∗ ) ∗ ∗ ó ó

Donde s = desplazamiento, D = diámetro del pistón, d = diámetro del vástago,n = ciclos de trabajo.




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3.3.3 Determine la cantidad de agua que se condensaría en el acumulador, si el volumen deaspiración del compresor es de 46615,38ft3, la temperatura ambiente es de 22°C, lahumedad del ambiente es de 11%, la presión de salida será de 7Bar, el volumencomprimido es de 180m3 y la temperatura en el acumulador es de 14°C.

Cantidad de agua en el acumulador: _________________ ml.




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3.3.4 Realice el cálculo del acumulador de aire comprimido, si el compresor de tornillo al cualse adaptará posee un motor de 268HP y puede entregar un caudal de 1275cfm a150PSI, la caída máxima de presión permitida es de 0,8Bar y la frecuencia deconmutación máxima permitida es de 15 veces por hora.

Capacidad del acumulador: ______________ Litros.




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3.3.5 Analiza los sistemas de regulación del compresor expuestos a continuación, nómbralosde acuerdo al análisis realizado y, selecciona y justifica tu respuesta:

_______________________ _________________________________________________ __________________________

________________________________________________

____________________________________________




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3.3.6 El proveedor de la marca Kaeser le entrega un brochure (catálogo) de filtros de estamarca, usted, como encargado del diseño de la red de aire comprimido debeseleccionar las referencias que cumplan con las siguientes características:

• Remoción de 99% de agua.• Capacidad de saturación hasta 20000ppm.• Remoción de partículas sólidas con elemento filtrante inferior a 0.01 micrones.• Caída de presión inferior a 5,29InHg en el proceso de tratamiento.• Remoción de aceite con capacidad superior al 80%• Paso de aceite de 0001ppm.




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3.3.7 Consulta las características principales de cada tipo de secador y defina un tipo desecador apropiado para una aplicación donde se tiene una cantidad de agua elevada yuna cantidad considerable de aceite en el sistema de aire comprimido proveniente delcompresor usado en la instalación. Soporte su elección.

3.3.8 Enuncie cinco (5) puntos que considere relevantes de la norma ISO 8573 relacionadascon el tratamiento del aire comprimido.




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3.3.9 Seleccione el tipo de tubería, realice el cálculo correspondiente para determinar losdiámetros de la misma, trace las líneas de distribución y defina cantidades de obra parala siguiente edificación, considerando: que los puntos verdes indican la zona donde serequiere la conexión de aire comprimido, el consumo de aire es de 4m3/min, se estimaque el consumo de aire puede aumentar en un 200%, la perdida de presión admisiblees de máximo 10KPa y la presión de servicio debe ser de 8Bar.




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3.3.10 De acuerdo con el consumo del ejercicio anterior, cuantas gotas del lubricadorestimaría que es recomendable ajustar para mantener lubricadas las partes móviles deválvulas y actuadores, sin saturar el sistema.

Cantidad de gotas de aceite recomendadas: _________________




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3.4 Actividades de transferencia del conocimiento.

3.4.1 Para realizar la siguiente actividad se requiere de los siguientes materiales (grupos de 3personas máximo):

• Reglas de dibujo.• Lápices de colores preferiblemente.• Hojas de papel tamaño A4• Computador con accesorios y software de ofimática instalado.

La empresa PHOENIX S.A. es una industria dedicada al estampado de camisetas, poseeuna máquina de estampado a ocho colores (pulpo), la cual trabaja en su totalidad conelementos neumáticos, sin embargo, planea comprar otras dos máquinas de igualescaracterísticas y una máquina de doblado de las camisetas (SF300), una máquina querealiza el proceso de doblado usando elementos neumáticos.

Cada sección de estampado consta de cuatro (4) cilindros, uno de ellos de doble efectocon una carrera de 50cm, un diámetro del pistón de 2” y diámetro del vástago de ½”,otro cilindro de doble efecto sin vástago, con una carrera de 800mm y diámetro del

pistón de 13 4” y, dos cilindros de simple efecto con carrera de 10cm, 4cm dediámetro del pistón y 7,5mm de radio del vástago, todos trabajan a razón de 20ciclos/minuto; La máquina de doblado automático de camisetas posee cinco (5)cilindros, cuatro de ellos son cilindros de simple efecto con carrera de 200mm,diámetro del pistón de 1,5” y el diámetro del vástago es el 45% del diámetro del pistón,el otro cilindro es un cilindro de doble efecto diferencial con una carrera de 0,4m,diámetro del pistón de 0,05m y 1,8cm de diámetro del vástago; La empresa seencuentra ubicada en una zona residencial, retirada de la zona vehicular y limita con unazona campestre que no posee lagos, trabaja 3 turnos, el local posee una altura de 3,5m y unespacio cercado por paredes con una altura de 2m, tiene 3 niveles, pero la instalación solo sedebe realizar en el nivel 1, el plano siguiente muestra cómo quedarán distribuidas las máquinasexistentes y las de posterior adquisición:




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La tarea a realizar consiste en diseñar y toda la red de aire comprimido, desde sugeneración, tratamiento y distribución, considerando los aspectos técnicosmencionados y procurando el diseño de un sistema eficiente, económico, con la menorcantidad de mantenimientos posibles, estética y funcionalmente bien concebidos, paraello deberá realizar los cálculos respectivos y finalmente definir materiales y cantidadesnecesarias para su ejecución.

Una vez finalizado el diseño, realice una presentación para exponerla al cliente, dondese evidencie todo el proceso de diseño y las bondades de su sistema, la presentacióndeberá contener los elementos de un informe técnico:

• Titulo




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• Resumen• Introducción• Objetivos• Procedimiento y equipo• Conclusiones• Recomendaciones• Figuras y tablas• Referencias• Nombres de los ejecutores

CONCLUSIONES:

• Realice un diagrama de flujo que permita explicar el procedimiento adecuadopara ejecutar la labor de diseño de la red de aire comprimido.

• ¿Es más eficiente realizar el proceso de diseño usando las formulas o usando losnomogramas?

3.5 Actividades de evaluación.

Evidencias de Aprendizaje Criterios de Evaluación Técnicas e Instrumentos deEvaluación

Evidencias de Conocimiento :

Evidencias de Desempeño:

Evidencias de Producto:

Reconoce los elementos quecomponen una red de airecomprimido.

Realiza un diseño ajustado alos requerimientos delcliente.

Realiza una presentaciónconvincente y apropiada.

Prueba de conocimientoPC-NEU-02

Lista de chequeoLCH-01

Lista de chequeoLCH-02




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• Cilindro de doble efecto diferencial: Actuador neumático lineal que posee vástago enuno de sus lados, por tanto el área del pistón donde no se encuentra el vástago es mayor.

• Nomograma: instrumento gráfico de cálculo, un diagrama bidimensional que permite elcómputo gráfico y aproximado de una función de cualquier número de variables.

• HASEBRINK J.P., KOBLER R. Introducción a la técnica neumática de mando.Manual de Estudio FESTO.

• CREUS ANTONIO. Neumática e Hidráulica.Editorial Alfaomega.

• REYES CORTÉS FERNANDO. Mecatronica – Control y Automatización.Editorial Alfaomega.

• DEPPERT, W – STOLL, K. Dispositivos neumáticos.Editorial Alfaomega.

• DEPPERT, W – STOLL, K . Aplicaciones de la neumática.Editorial Marcombo.

• DEPPERT, W – STOLL, K . Controles neumáticos.Editorial Marcombo.

• W. HARING, M. METZGER, R.-C. WEBER. Training neumático - Tomo 1 – Neumáticabásica. Festo Didactic.

Raúl Antonio Rodríguez OsorioInstructor Ambiente de Automatización y ManufacturaCentro de Diseño e Innovación Tecnológica Industrial - Regional [email protected], [email protected]

5. REFERENTES BIBLIOGRÁFICOS

6. CONTROL DEL DOCUMENTO (ELABORADA POR)

4. GLOSARIO DE TERMINOS

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