Ejercicio 5 Desvío de Paquetes

Ejercicio 5: Desvío de paquetes
Objetivos didácticos
Una vez realizado este ejercicio, usted habrá adquirido los conocimientos que se indican a
continuación y, por lo tanto, habrá alcanzado las metas didácticas correspondientes:
• Construcción y funcionamiento de un cilindro de doble efecto.
• Construcción y funcionamiento de una electroválvula biestable.
Descripción del problema

Desplazamiento de paquetes de una cinta de transporte a otra mediante una estación de desviación.
Esquema de situación
Sistema de desviación
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Condiciones generales
• Se utilizará un cilindro de doble efecto.
• El cilindro se controla indirectamente y mediante un pulsador. En caso de un corte de la
alimentación de energía eléctrica, el vástago del cilindro deberá mantener su actual posición final.
Finalidad del proyecto

1. Responda las preguntas y solucione los ejercicios, con el fin de alcanzar los correspondientes
objetivos didácticos.
2. Confeccione el esquema de distribución neumático y el esquema de distribución eléctrico.
3. Efectúe una simulación del esquema electroneumático y compruebe si el funcionamiento es correcto.
4. Confeccione una lista de componentes.
5. Efectúe el montaje según el esquema de distribución neumático y el esquema de distribución eléctrico.
6. Compruebe la configuración del sistema.
Secuencia del mando

1. Presionando un pulsador, avanza el empujador del sistema de desvío. El paquete se coloca
sobre la otra cinta de transporte.
2. Presionando otro pulsador, el empujador del sistema de desvío vuelve a su posición inicial.
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Utilización de electroválvulas
Al elegir el tipo de válvula apropiado para una determinada aplicación, deben considerarse dos factores:
• Duración o tiempo,
• cantidad o frecuencia
de las operaciones de conmutación necesarias.
Para que una válvula de vías sea eficiente, deberá decidirse si es más económico el uso
• de una electroválvula biestable o
• de una válvula de vías con reposición por muelle,
considerando las condiciones específicas de la
aplicación.
– Decida usted si en las aplicaciones aquí indicadas es más apropiado y económico

utilizar una electroválvula biestable o una electroválvula con reposición por muelle. Justifique
su decisión.
Aplicación 1
El cilindro de fijación de una fresadora deberá sostener una pieza durante la operación de fresado (que dura
aproximadamente 10 minutos y que se repite 60 veces al día).
tipo de válvula Explicación
Electroválvula biestable Si la operación de conmutación se mantiene durante mucho tiempo, es necesario memorizar
la señal. En el caso de las válvulas biestables, se aprovecha con ese fin la fricción estática.
Tratándose de válvulas de vías con reposición por muelle, se aplica corriente eléctrica en la
bobina durante toda la operación. Si se activa la función de PARADA DE EMERGENCIA, no
deberá soltarse la pieza. Por lo tanto, en este caso no está permitido utilizar electroválvulas con
reposición por muelle en este tipo de aplicaciones.
Aplicación 2
El cilindro empujador del sistema de clasificación tiene la función de retirar piezas defectuosas que
avanzan en una cinta de transporte (la operación dura 1 segundo, y se repite aproximadamente 600
veces al día).
tipo de válvula Explicación
Electroválvula con Si la operación de conmutación dura poco tiempo, no es necesario memorizar la señal. En
reposición por este caso, son ventajosas las electroválvulas con reposición por muelle. Para que conmute la
muelle válvula, únicamente deberá excitarse una bobina (corriente eléctrica fluye a través de la
bobina).
Funcionamiento de una electroválvula
4 2
1M1 1M2
5 3
1
– Describa el funcionamiento de la válvula mostrada arriba.
Electroválvula biestable servopilotada de 5/2 vías, con accionamiento manual auxiliar

En posición normal, el émbolo se encuentra en el extremo del lado izquierdo, la conexión 1
(conexión de aire comprimido) y la conexión 2 (conexión de la unidad consumidora) está unidas
entre sí, así como también lo están la conexión 4 (conexión de la unidad consumidora) y la
conexión 5 (conexión de aire de escape). Si fluye corriente a través de la bobina del lado izquierdo,
el émbolo se desplaza hacia el tope final del lado derecho, con lo que se establece una conexión
entre las conexiones 1 y 4 y, también, entre las conexiones 2 y 3 (aire de escape). (Línea de
pilotaje, 14 y 12, funcionamiento en caso de accionamiento: paso abierto desde la conexión de aire
comprimido 1 hacia la conexión 4 ó 2 de la unidad consumidora). Si la válvula debe conmutar a su
posición normal, no basta con interrumpir la alimentación de corriente eléctrica en la bobina del
lado izquierdo. Más bien es necesario aplicar corriente adicionalmente en la bobina del lado
derecho. Si no se excita ninguna de las bobinas, el émbolo mantiene su última posición, debido a
la fricción estática (señal de control en la parte funcional). Lo mismo sucede si se aplica corriente
eléctrica en ambas bobinas a la vez, ya que se producen fuerzas iguales contrapuestas.
Si no se aplica corriente, puede conseguirse que la válvula conmute utilizando el accionamiento
manual auxiliar.

Cálculo del consumo de corriente de una bobina

Presionando el pulsador S1, deberá conmutar una electroválvula con reposición por muelle.
– Calcule el consumo de corriente y la potencia de la bobina 1M1, suponiendo la alimentación

de una tensión de 24 V DC y una resistencia de 48 Ω (ohmios) en la bobina.
+24 V 1
13
S1
14
1M1
0V
Consumo de corriente en
1M1
Según
I = U = la
24Vley
= de Ohm U = R •
R
I, 48Ω
0,5A
el consumo de corriente es de 0,5 A
(amperios).
Potencia de 1M1
Considerando que P = U • I = 24 V • 0,5 A = 12 W, la potencia es de 12 W
(vatios).

Cálculo del consumo de corriente de una bobina
– Si se conecta la bobina a una tensión alterna de 24 V, ¿el consumo de corriente de 1M1

sería igual, superior o inferior? Explique su respuesta.
Igual Superior Inferi Explicación

or
Los campos magnéticos de la tensión alterna generan una tensión

inductiva en el devanado de la bobina. Esta tensión inductiva se opone a
la tensión alimentada y, además, aumenta la resistencia de la bobina.
X
Esta resistencia de la bobina de corriente alterna (impedancia) está
compuesta por la resistencia óhmica y la así llamada reactancia inductiva.
De esta manera, la intensidad aprovechable es menor.

Complete el esquema de distribución neumático y eléctrico
– Complete el esquema de distribución neumático del sistema de desvío de piezas.
Esquema de distribución neumático (solución)
– Complete el esquema de distribución eléctrico del sistema de desvío de piezas.
+24 V 1 2 3 4
13 13 12 14 1214
S1S2 K1 K2
141411 11
A1 A1
K1 K2 1M1 1M2
A2 A2
0V 12 . 12
1 13 1 .4
1
1 22
4 1224
2124 212
32 4
3134 32
42 313
4
4144
42
414
Esquema de distribución eléctrico (solución)
4

Descripción de las secuencias
– Efectúe el montaje de acuerdo con el esquema y describa las secuencias.
Posición inicial
En posición normal, el cilindro 1A1 se encuentra en la posición final posterior.
Paso 1-2
Presionando el pulsador S1 (contacto normalmente abierto), se aplica corriente en el relé K1. Se
cierra el contacto conmutador K1 (contacto normalmente abierto), y se aplica corriente eléctrica en
la bobina 1M1 de la válvula biestable de 5/2 vías 1V1. La válvula 1V1 conmuta. A continuación se
llena el aire la cámara posterior del cilindro 1A1 y, a la vez, se descarga el aire contenido en la
cámara delantera. El cilindro 1A1 avanza.
Cuando se suelta el pulsador S1 (contacto normalmente abierto), ya no se aplica corriente en el

relé K1, por lo que se abre el contacto conmutador K1 (contacto normalmente abierto). De esta
manera, tampoco se aplica corriente en la bobina 1M1.
Paso 2-3
Presionando el pulsador S2 (contacto normalmente abierto), se aplica corriente eléctrica en el relé
K2; se cierra el conmutador K2 (contacto normalmente abierto). De esta manera, también se
aplica corriente eléctrica en la bobina 1M2, por lo que la válvula 1V1 vuelve a su posición normal.
La cámara delantera del cilindro 1A1 se llena de aire comprimido y, a la vez, la se descarga el aire
de la cámara posterior. Por lo tanto, el cilindro 1A1 vuelve a retroceder hasta su posición final
trasera.
Cuando se suelta el pulsador S2 (contacto normalmente abierto), ya no se aplica corriente en el

relé K2, por lo que se abre el contacto conmutador K2 (contacto normalmente abierto). De esta
manera, tampoco se aplica corriente en la bobina 1M2.

Confección de una lista de componentes

La documentación completa de un proyecto debe incluir el esquema de distribución y, además, la lista
de componentes.
– Confeccione la lista de componentes. Incluya los componentes necesarios en la tabla siguiente.
Cantidad Denominación
1 Cilindro de doble efecto

2 Válvula de estrangulación y antirretorno
1 Electroválvula biestable de 5/2 vías
2 Pulsador (contacto normalmente abierto)
2 Relé
1 Bloque distribuidor
1 Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador
1 Fuente de aire comprimido
1 Unidad de alimentación de corriente eléctrica, 24 V DC
Lista de componentes

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Descripción del problema

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Finalidad del proyecto

Secuencia del mando

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– Decida usted si en las aplicaciones aquí indicadas es más apropiado y económico

tipo de válvula Explicación

tipo de válvula Explicación

Funcionamiento de una electroválvula

– Describa el funcionamiento de la válvula mostrada arriba.

Electroválvula biestable servopilotada de 5/2 vías, con accionamiento manual auxiliar

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Cálculo del consumo de corriente de una bobina

– Calcule el consumo de corriente y la potencia de la bobina 1M1, suponiendo la alimentación

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Cálculo del consumo de corriente de una bobina

– Si se conecta la bobina a una tensión alterna de 24 V, ¿el consumo de corriente de 1M1

Igual Superior Inferi Explicación

Los campos magnéticos de la tensión alterna generan una tensión

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Complete el esquema de distribución neumático y eléctrico

– Complete el esquema de distribución neumático del sistema de desvío de piezas.

Esquema de distribución neumático (solución)

– Complete el esquema de distribución eléctrico del sistema de desvío de piezas.

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Descripción de las secuencias

– Efectúe el montaje de acuerdo con el esquema y describa las secuencias.

Cuando se suelta el pulsador S1 (contacto normalmente abierto), ya no se aplica corriente en el

Cuando se suelta el pulsador S2 (contacto normalmente abierto), ya no se aplica corriente en el

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Confección de una lista de componentes

– Confeccione la lista de componentes. Incluya los componentes necesarios en la tabla siguiente.

1 Cilindro de doble efecto

1 Electroválvula biestable de 5/2 vías

2 Pulsador (contacto normalmente abierto)

1 Válvula de cierre con unidad de filtro y regulador

1 Fuente de aire comprimido

1 Unidad de alimentación de corriente eléctrica, 24 V DC

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