Festo En El Mundo Hidráulica Electrohidráulica

Índice8Válvulas distribuidoras .2FuncionesTiposTipos de válvulas distribuidorasTipos de conexiones de válvulas distribuidorasDatos de rendimiento de electroválvulas de 4/3 víasTipos de accionamiento de válvulas distribuidorasVálvulas distribuidoras de accionamiento manual y mecánicoVálvulas de vías accionadas eléctricamenteInterrupción de la alimentación de energía y rotura de cables en válvulas distribuidorasaccionadas eléctricamenteVálvulas de 2/2 víasVálvula de leva de 2/2 víasVálvulas de 3/2 víasElectroválvula de 3/2 vías de accionamiento directo, con reposición por muelleVálvula de 4/2 víasPosiciones intermediasVálvula de 4/2 vías de palanca, con reposición por muelleElectroválvula biestable de 4/2 vías, con enclavamientoVálvula de 4/3 víasElectroválvula de 4/3 vías, centrado por muelle, centro cerradoSignificado de la posición centralServopilotaje de una válvula distribuidoraElectroválvula servopilotada de 4/3 víasComparación entre electroválvulas servopilotadas y electroválvulas de accionamiento directo9Válvulas de antirretorno 1199.19.29.3Válvula de antirretorno simple 119Válvula de antirretorno desbloqueable 120Válvula de antirretorno doble desbloqueable 011111211311511611611810Válvulas de caudal 12310.110.210.3Válvulas con tramos o puntos de estrangulación 123Válvula de estrangulación y antirretorno 126Válvulas reguladoras de caudal 12711Válvulas proporcionales 13211.111.1.111.1.211.1.3Construcción y funcionamiento de un electroimán proporcionalConstrucción de un electroimán proporcionalFuncionamiento de un electroimán proporcionalAccionamiento de válvulas reguladoras de presión, válvulas reguladoras de caudal yválvulas distribuidoras.11.1.4 Regulación de la posición del inducido Festo Didactic GmbH & Co. KG 5741821321321321331345

411.46Construcción y funcionamiento de válvulas proporcionales reguladoras de presiónVálvula limitadora de presiónVálvula reductora de presiónConstrucción y funcionamiento de válvulas proporcionales reguladoras de caudal yde válvulas distribuidorasVálvulas proporcionales, reguladoras de caudalVálvula posicionadora, de accionamiento directoVálvula posicionadora servopilotadaVentajas y desventajas de válvulas proporcionales servopilotadasTipos de válvulas ios 2.512.612.6.1Tubos flexibles y rígidosTuberías flexiblesTubos rígidosPlacas baseVálvulas de escapeManómetrosManómetro con resorte tubular (manómetro de Bourdon)Manómetros de cápsula o de membranaManómetro de émboloSensores de presiónCaudalímetrosCaudalímetro13Fundamentos de electrotécnica 3.4.313.4.413.513.6Corriente continua y corriente alternaLey de OhmConductor eléctricoResistencia eléctricaTensión en la fuentePotencia eléctricaFuncionamiento de un electroimánConstrucción de un electroimánUtilización de electroimanesResistencia inductiva con tensión alternaResistencia inductiva con tensión continuaFuncionamiento de un condensador eléctricoFuncionamiento de un 156157157158158158159159159160 Festo Didactic GmbH & Co. KG 574182

7.7Mediciones en un circuito eléctricoDefinición: medirIndicaciones de seguridadForma de proceder al efectuar mediciones en un circuito eléctricoMedición de tensiónMedición de intensidadMedición de resistenciaFuentes de errores en mediciones realizadas en un circuito eléctrico14Componentes eléctricos 314.414.4.114.4.214.514.5.114.614.714.8Unidad de conexión a la redUnidades eléctricas de entradaContacto normalmente abiertoContacto normalmente cerradoContacto de conmutaciónSensoresInterruptores de posición finalDetectores de proximidadPresostatoRelé y contactorReléContactorControl lógico programableConstrucción y funcionamiento de un PLCEstructura completa de la unidad de mando por señalesElectroimanesSupresión de arco en electroválvulas15Descripción de secuencias de trabajo de máquinas y equipos 2.515.2.615.2.7Diagramas de funciones.Ámbito de aplicación del diagrama de funcionesDiagrama espacio-pasosDescripción de secuencias mediante GRAFCET según EN 60848Principio básico de GRAFCETPasosCondición de transiciónAccionesSelección de secuenciasRetornos y saltosEstructuración de esquemas GRAFCET Festo Didactic GmbH & Co. KG 831841871881887

Índice816Estructura de los esquemas de circuitos 2.316.2.416.316.3.116.3.2Esquema de distribución hidráulicoDistribución de los símbolos en un esquema de distribución hidráulicoPosición de cilindros y de válvulas distribuidorasCódigo de identificación de componentesInformaciones técnicasEsquema eléctricoEsquema de circuitos eléctricos de un sistema de control electrohidráulicoIdentificación de componentesTabla de elementos de conmutaciónContactos y sensores activadosEsquema de conexión de bornesEstructura de un esquema de conexiones mediante bornesCableado de un sistema de control 820120317Medidas de seguridad en los mandos electrohidráulicos 7.6.3Peligros y medidas de protecciónEl efecto de la corriente eléctrica en seres humanosEl efecto de la corriente eléctricaLa resistencia eléctrica del ser humanoFactores que inciden en el peligro de accidentesMedidas de protección contra accidentes ocasionados por corriente eléctricaProtección contra contacto directoConexión a tierraBajo voltaje de protecciónPanel de mando y sistemas de avisoInterruptor de redParada de emergenciaElementos de mando de un sistema de control electrohidráulicoProtección de sistemas eléctricos frente a influencias del entornoIdentificación de los tipos de protecciónPrincipios de seguridad para instalaciones electrohidráulicasConfiguración de un sistema de control electrohidráulicoPuesta en funcionamiento de un sistema electrohidráulicoMantenimiento y reparación de un sistema 9209210212213214214215215 Festo Didactic GmbH & Co. KG 574182

Índice18Símbolos 21618.1Símbolos de componentes hidráulicos18.1.1 Símbolos de bombas y motores hidráulicos18.1.2 Símbolos de válvulas18.1.3 Símbolos de válvulas distribuidoras18.1.4 Símbolos de tipos de accionamiento18.1.5 Símbolos de válvulas de presión18.1.6 Símbolos de válvulas de caudal18.1.7 Símbolos de válvulas de antirretorno y cierre18.1.8 Símbolos de cilindros18.1.9 Símbolos de otros componentes18.1.10 Aparatos de medición18.2Símbolos de componentes eléctricos18.2.1 Símbolos correspondientes a funciones básicas18.2.2 Símbolos de actuadores electromecánicos18.2.3 Símbolos de relés y contactores18.2.4 Símbolos de 226226Normas 227Índice de conceptos 228 Festo Didactic GmbH & Co. KG 5741829

PrólogoLa hidráulica es la rama de la física que se encarga del estudio de las propiedades de los fluidos. El temacentral del presente manual es la generación de fuerzas y movimientos mediante fluidos. Los fluidos son elmedio transmisor. La hidráulica industrial, que es la que tratamos aquí, también se conoce comooleohidráulica.En numerosos sectores de la automatización industrial se aprovecha con mucho éxito la hidráulica yelectrohidráulica. Por ejemplo, en todo el mundo se utilizan máquinas de procesamiento de madera,máquinas herramienta, equipos de procesos continuos, prensas, máquinas de procesamiento de materialessintéticos y sistemas de transporte que funcionan con sistemas de control electrohidráulicos. Pero tambiénlos equipos hidráulicos móviles con sistemas de control electrohidráulicos tienen múltiples usos, porejemplo en vehículos agrarios, vehículos utilizados para la construcción de carreteras o vehículosmunicipales.En el presente manual se explican, a modo de introducción al tema, la construcción y el funcionamiento delos componentes utilizados en sistemas hidráulicos y electrohidráulicos. En los próximos capítulos sedescriben procesos, se explica la estructura de esquemas de distribución y se hace hincapié en medidas deprotección y seguridad.Además, el progreso tecnológico y las exigencias más estrictas han tenido como consecuencia una evidentemodificación de los sistemas de control. Buenos ejemplos de ello son las redes de bus y la hidráulicaproporcional. La estrecha relación existente entre la técnica de fluidos, la microelectrónica, la técnica desensores y la informática redunda en numerosas soluciones innovadoras en el sector de los actuadores ysistemas de control hidráulicos.Invitamos a todos los lectores del presente manual a expresar sugerencias y críticas, con el fin de mejorar ocompletar su contenido. Por favor, dirija los comentarios correspondientes a did@de.festo o, por correonormal, a Festo Didactic GmbH & Co. KG, Postfach 10 07 10, D-73707 Esslingen, Alemania.Los autores10 Festo Didactic GmbH & Co. KG 574182

1Funciones de un equipo hidráulico1.1¿Qué significa hidráulica?Los sistemas hidráulicos se utilizan en centros de producción y fabricación modernos.Por hidráulica se entiende la generación de fuerzas y movimientos mediante fluidos sometidos apresión. Se entiende que los fluidos a presión hacen las veces de medio de transmisión de energía.Las múltiples aplicaciones de la hidráulica en sistemas automatizados demuestran su gran importancia.Básicamente se distingue entre Sistemas hidráulicos estacionarios sistemas hidráulicos móviles.Los sistemas hidráulicos móviles pueden transportarse (por ejemplo, sobre ruedas o cadenas), a diferenciade los sistemas hidráulicos estacionarios, instalados fijamente en un determinado lugar. Los sistemashidráulicos móviles se caracterizan usualmente por el hecho de tener válvulas que se accionanmanualmente. En el caso de los sistemas hidráulicos estacionarios, las válvulas por lo general son deaccionamiento electromagnético.Cabe mencionar además los sectores de la hidráulica utilizada en barcos, en la minería y en aeroplanos. Lahidráulica en la aeronáutica tiene características muy especiales, pues deben considerarse numerososcriterios de seguridad de gran importancia. En las próximas páginas se ofrecen algunos ejemplos deaplicaciones típicas, con el fin de explicar las tareas que pueden asumir los sistemas hidráulicos.1.2Sistemas hidráulicos estacionariosLos sistemas hidráulicos estacionarios tienen especial importancia en los siguientes sectores: Máquinas de producción y máquinas de montaje Máquinas de fundición por inyección Líneas de transporte Líneas de laminación Equipos elevadores y de transporte Ascensores PrensasUna de las aplicaciones típicas de los sistemas hidráulicos estacionarios es el sector de fabricación demáquinas herramienta. Festo Didactic GmbH & Co. KG 57418211

1 Funciones de un equipo hidráulicoFig. 1.1: torno y prensa con depósito superiorEn las modernas máquinas de control numérico (CNC), las herramientas y las piezas se fijan y sujetanhidráulicamente. También los movimientos de avance y del husillo de accionamiento pueden controlarse demodo hidráulico.1.3Sistemas hidráulicos móvilesAplicaciones de sistemas hidráulicos móviles: Máquinas de construcción Volquetes, brazos mecánicos, plataformas de carga Máquinas elevadoras y transportadoras Máquinas del sector agrarioLa hidráulica se utiliza de muchas maneras en el sector de las máquinas utilizadas en obras de construcción.Por ejemplo, en el caso de las excavadoras, todos los movimientos funcionales (elevar, sujetar, girar, etc.)son hidráulicos y, además, también su motor suele ser hidráulico.La ejecución de los movimientos rectos está a cargo de actuadores lineales (cilindros), mientras que losmovimientos giratorios se realizan con unidades de accionamiento giratorio (motores, actuadoresgiratorios).12 Festo Didactic GmbH & Co. KG 574182

1 Funciones de un equipo hidráulicoFig. 1.2: sistema de hidráulica móvil, excavadora1.4Características de la hidráulicaVentajas de la hidráulicaDesventajas de la hidráulicaTransmisión de grandes fuerzas mediante componentespequeños. Es decir, alto rendimiento relativo.Contaminación ambiental debido a fugas de aceite (peligro deincendio, peligro de accidente).Posicionamiento preciso.Sensibilidad frente a la suciedad.Avance desde cero con máxima carga.Peligro de presiones muy elevadas (chorro cortante).Funcionamiento suave y conmutación suave.Sensible a cambios de temperatura (cambios de viscosidad).Buenas cualidades de control y regulación.Rendimiento desfavorable.Buena capacidad de disipación térmica.Movimientos homogéneos, independientes de la carga, ya quelos líquidos apenas se comprimen.Tabla 1.1: hidráulica – ventajas y desventajasAdemás de la hidráulica, existen otras tecnologías que se utilizan para generar movimientos y señalesaprovechados en la técnica de control: Mecánica Electricidad Neumática Festo Didactic GmbH & Co. KG 57418213

1 Funciones de un equipo hidráulicoDebe tenerse en cuenta que cada tecnología ofrece ventajas en determinadas aplicaciones. En la Tabla 1.2se ofrece una comparación entre datos típicos correspondientes a las tres tecnologías más difundidas(electricidad, neumática e s—SuciedadSin desventajas, exceptuandola pérdida de energíaInfluencias medioambientalesPeligro de explosión enSensible a cambios deA prueba de explosiones,determinadas zonas; sensible a temperatura, peligro decambios de temperaturaincendio en caso de fugassensible a cambios detemperaturaDifícil, únicamente enLimitada, con ayuda de gasesSencillaIlimitado, con pérdida deenergíaHasta 100 mHasta 1000 mVelocidad de flujo:v 2 hasta 6 m/sVelocidad de flujo:v 20 hasta 40 m/sVelocidad de trabajo—v 0,5 m/sv 1,5 m/sCoste energéticoBajoAltoMuy altoMovimiento linealComplicado y costoso,Sencillo mediante cilindros,Sencillo mediante cilindro,pequeñas fuerzas, complicadaregulación de la velocidadbuena regulación de lafuerzas limitadas, la velocidadvelocidad, fuerzas muy grandes depende considerablemente dela cargaMovimiento giratorioSencillo y de alto rendimientoSencillo, grandes momentos degiro, bajas revolucionesPrecisión de posicionamientoPrecisión de 0,05 mm oDependiendo de la sofisticación Sin cambios de carga, posiblesuperiordel sistema, posibilidad deAcumulación de energíacantidades pequeñas conbateríasTransporte de energíaSencillo, bajo rendimiento,altas revolucioneshasta 0.1 mmalcanzar niveles de precisión de 0,05 mmRigidezPosibilidad de obtener muyGran rigidez, ya que el aceitecasi no se comprimeDeficiente, porque el aire secomprimeNo admite sobrecargas,Resistente a sobrecargas; conResistente a sobrecargas; ladeficiente grado de eficienciaaltas presiones de hastapresión del aire y el diámetrodebido a componentes600 bar en el sistema, esmecánicos conectados detrás,posible obtener fuerzas muygrandes (F 3000 kN)del cilindro limitan la fuerza(F 30 kN hasta 6 bar)buenos valores de rigidezmediante módulos mecánicosintermediosFuerzasposibilidad de obtener grandesfuerzasTabla 1.2: comparación entre electricidad, hidráulica y neumática14 Festo Didactic GmbH & Co. KG 574182

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