Mecanizado Flavio Cruz Jumbo
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ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
INGENIERÍA ELECTRÓNICA EN AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL
CIM 2000
TEMA: Mecanización de la estación HYD 2800 del CIM 2000
AUTOR:
Cruz Jumbo Flavio Andersson
10 DE SEPTIEMBRE DE 2013 MECANIZADO DE LA ESTACIÓN HYD 2800
CIM 2000 MECANIZADO HYD 2800 12/09/2013
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1. TEMA:
“Mecanización de la estación hidráulica HYD- 2800 perteneciente al laboratorio CIM 2000.”
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA:
Las estaciones pertenecientes al laboratorio CIM 2000, contienen partes mecánicas, eléctricas y electrónicas que conforman toda la estación en sí, lo que hace indispensable un reconocimiento de las mismas a través de un Mecanizado o mecanización de la estación, para posteriormente realizar o ejecutar acciones sobre cada una de las estaciones.
3. OBJETIVOS:
3.1 Objetivo principal: Realizar la documentación técnica con respecto a la mecanización de la estación Hidráulica HYD 2800 perteneciente al laboratorio CIM 2000, identificando y definiendo funcionalidades de cada una de sus partes.
3.2 Objetivos específicos:
Realizar un levantamiento de las partes mecánicas de la estación HYD 2800.
Describir a cada una de las partes mecánicas con respecto a sus especificaciones técnicas.
Detallar la potencia tanto eléctrica como, hidráulica, de los elementos pertenecientes a la estación HYD 2800.
Identificar los elementos de la estación HYD 2800 a fin de poder operarla.
Realizar el levantamiento de planos de la estación Hidráulica modelo HYD 2800 del CIM 2000 usando herramientas CAE como AutoCAD para determinar el funcionamiento y composición de la misma.
4. IMPORTANCIA La realización del presente trabajo tiene como finalidad obtener un conocimiento íntegro de la estación HYD 2800 del CIM 2000. La descripción detallada de sus partes permitirá al usuario comprender su funcionamiento y estructura mecánica de manera que facilite su manipulación correcta. Por otra parte la descripción eléctrica, neumática e hidráulica de la misma nos
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permitirá diseñar y construir una programación adecuada acorde a las exigencias que se presenten en lo posterior. Además, mediante la mecanización de esta estación del CIM2000, se dejará establecidas normas de instalación, herramientas de uso adecuadas y en sí todas las normas necesarias para que una persona capacitada pueda fácilmente instalarla y ponerla en funcionamiento.
5. IMPORTANCIA: El presente trabajo tiene como fin obtener un conocimiento íntegro de la estación HYD 2800 del CIM 2000, a través del reconocimiento y especificación de cada una de sus partes. Esto permitirá al usuario comprender su funcionamiento y estructura mecánica, con la finalidad de manipular a la estación con sus elementos en sí de una manera adecuada. En cuanto a la descripción eléctrica, neumática e hidráulica de la estación HYD 2800 permitirá un mejor control de la misma, cumpliendo con los requerimientos de funcionamiento impuestos previamente. Con el reconocimiento y la especificación de cada una de las piezas que componen a la estación hidráulica HYD 2800 del CIM 2000, le dará un conocimiento extra al usuario de la misma, para que pueda usar de manera correcta las herramientas en caso de avería, reparación y mantenimiento de la estación, lo que evitará que los componentes de la estación HYD 2800 se maltraten y se dañen por mal uso de herramientas. Por todo lo antes mencionado, la importancia radica en un conocimiento fuerte para montar, reparar, controlar y hacer mantenimiento de la estación, lo que garantiza su correcto funcionamiento previo a la operación dentro del ciclo de trabajo CIM.
6. DESARROLLO:
6.1 Descripción de la estación HYD 2800:
La estación hidráulica HYD 2800 perteneciente al laboratorio CIM 200, posee tres tipos de sistemas dentro de sí, los cuales son el sistema eléctrico, un sistema neumático, y finalmente un sistema hidráulico, los cuales en conjunto permiten al sistema realizar las funciones para el cual fue diseñada la estación dentro del sistema CIM, estas funciones las vamos a detallar en el siguiente esquema:
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Los sistemas interactúan entre sí a través del flujo de información que sufre diferentes tipos de cambios y transformaciones para que cada uno de los sistemas pueda interpretar la información y así puedan cumplir su función dentro de la estación. Todo este proceso de flujo de información dentro de la estación se la puede definir como un sistema en lazo cerrado, debido a la realimentación que tiene a través de los sensores propios de la estación, en el cual interactúan sensores, el manipulador hidráulico, y electroválvulas. A continuación se observará el diagrama de flujo de información de la estación hidráulica HYD 2800 perteneciente al CIM 2000:
Sistemas de la estación HYD 2800
Eléctrico
Encargada de suministrar enegía eléctrica para cada uno de los
componentes eléctricos de la estación.
Permite realizar el sistema de control de la estación en sí.
Neumático
Controla la alimentación del sistema neumático de la estación.
Controla y alimenta la herramienta terminal o gripper.
Hidráulico
Controla la alimentación para el sistema hidráulico de la estación.
Es la parte más fuerte del sistema, la cual controla la prensa hidráulica y el
posicionamiento del manipulador.
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Figura 1.- Esquema de bloques del sistema CIM 2000
La estación HYD 2800 perteneciente al CIM ocupa un área de 1330 mm X 780 mm de superficie. Y
tiene una altura de mesa de 930 mm, sin incluir la estructura mecánica del manipulador hidráulico.
6.2 Sistemas de alimentación:
6.2.1 Sistema de alimentación eléctrica:
El sistema de alimentación eléctrica se divide en dos, un sistema de alimentación de corriente alterna y un sistema de alimentación de corriente continua:
HMI + PLC
ELECTROVÁLVULAS HIDRÁULICAS Y NEUMÁTICAS
MANIPULADOR HIDRÁULICO +
PRENSA HIDRÁULICA + GRIPPER
NEUMÁTICO
INSTRUMENTACIÓN Y SENSORES
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La fuente de alimentación eléctrica A.C. es la fuente principal para el funcionamiento de la estación hidráulica HYD 2800 perteneciente al laboratorio CIM 2000, para la cual se definen las siguientes características:
Fuente de energía eléctrica
Tipo: Fuente AC
Tipo de alimentación Bifásica y monofásica
Corriente máxima soportada: 10 [A]
Potencia eléctrica: 2200 [W]
Frecuencia: 60 [HZ]
Voltaje: 220[VAC] y 110[VAC] respectivamente
Tabla 1. Características del sistema de alimentación eléctrica
Los componentes que utilizan este tipo de energía son los siguientes:
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
ELÉCTRICA
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE
CORRIENTE ALTERNA.
BIFÁSICA Y MONOFÁSICA
220 VAC Y 110 VAC RESPECTIVAMENTE
10 A
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN DE
CORRIENTE CONTINUA.
24 VDC.
3.2 A
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Debido a la existencia de componentes que trabajan con voltaje DC, existe una fuente de voltaje que suministra este tipo de energía, en donde sus características son las siguientes:
Fuente de energía eléctrica
Voltaje: 220[VAC]
Corriente máxima de entrada: 10 [A]
Voltaje de salida: 24[VDC]
Corriente máxima de salida: 3.2 [A]
Tabla 2. Características de la fuente de energía eléctrica DC
Los componentes de la estación HYD 2800 que utilizan energía continua para su accionamiento son:
En cuanto al controlador lógico programable (PLC), maneja una fuente de voltaje continuo para su operación. La fuente de alimentación del PLC es una fuente marca Allen Bradley serie 1768-PA3, este es un equipo diseñado para utilizarse en un entorno industrial, proporcionado como equipo de tipo abierto. Presenta vulnerabilidad a las descargas electroestáticas pudiendo producir daños internos y afectar el funcionamiento normal. Los estándares manejados en la fuente del PLC son los siguientes:
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA A.C.
GABINETE ELÉCTRICO
CONTROLADOR LÓGICO PROGRAMABLE (PLC)
MOTOR ELÉCTRICO DE LA BOMBA HIDRÁULICA
FUENTE 24VDC
COMPUTADOR
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN ELÉCTRICA D.C.
LUCES PILOTO
ELECTROVÁLVULAS
SENSORES
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La siguiente tabla muestra las características tanto físicas o generales como las características técnicas eléctricas:
FUENTE DE ALIMENTACIÓN DEL PLC 1768-PA3 DESCRIPCIÓN
Figura 2 Fuente de Alimentación 1768-PA3
Equipo diseñado para utilizarse en un entorno industrial, proporcionado como equipo de tipo abierto Presenta vulnerabilidad a las descargas electroestáticas pudiendo producir daños internos y afectar el funcionamiento normal.
ESTANDARES
Protección contaminación hasta grado 2. IEC 60664-1 sobre voltajes manejables Pautas de cableado y conexión a tierra: 0-4.1ES
de Allen-Bradley, estándares NEMA y la publicación 60529 de IEC
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Dimensiones físicas. 131.25 mm de alto 132.75 mm de ancho
105.50 mm de profundidad
CARACTERISTICAS TÉCNICAS. Eficiencia 75%
Voltaje de alimentación De 85 a 265 V en AC De 108 a 132 V en DC
Potencia máxima de entrada 120VA o 120 W
Potencia de disipación 30 W
Corriente en plano posterior 3.5 A a 24 V
Fuente externa 0.5 A a 24 V
Tabla 3. Características de la fuente de energía eléctrica Allen Bradley 1768-PA3
ESTÁNDARES UTILIZADOS FUENTE
ALLEN BRADLEY 1768-PA3
PROTECCIÓN CONTAMINACIÓN HASTA GRADO 2.
IEC 60664-1 SOBRE VOLTAJES MANEJABLES.
PAUTAS DE CABLEADO Y CONEXIÓN A TIERRA: 0-4.1ES DE ALLEN-BRADLEY, ESTÁNDARES NEMA Y LA PUBLICACIÓN 60529 DE IEC.
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La potencia consumida en totalidad por la estación Hidráulica HYD 2800 perteneciente al laboratorio de CIM se describe en la siguiente tabla:
Potencia eléctrica total consumida
Fuente 24 VDC 90 [W]
Fuente PLC Allen Bradley 1768-PA3 90 [W]
Motor eléctrico Bomba 746 [W]
Total 926 [W]
Tabla 4. Potencia consumida por la estación HYD 2800.
6.2.2 Sistema de alimentación neumática:
A continuación en la siguiente tabla se describe la fuente de alimentación de tipo neumática de la estación HYD 2800, cabe recalcar que la presión de la línea neumática mínima requerida que alimenta a la estación es de 40PSI debido al gripper del manipulador hidráulico:
Presión 120 PSI
6.2.3 Sistema de alimentación Hidráulica:
La fuente hidráulica de la estación HYD 2800 es la encargada de suministrar energía al manipulador hidráulico y al pistón hidráulico que funciona como prensa hidráulica. Las características de esta fuente de alimentación hidráulica se describen en la siguiente tabla:
Fuente de alimentación hidráulica
Características generales
Flujo 1 a 10 l/min
Presión Máxima 210 bar
Potencia del motor 1HP
Voltaje del motor 230 VAC
Características del Aceite
Densidad Relativa 0.870 a 20°C
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN
HIDRÁULICA
MANIPULADOR HIDRÁULICO.
PRENSA HIDRÁULICA
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Viscosidad 7 CST a 100°C
Marcas de aceite: Red Dexron 2 (GM)
Pazbo 21247
Daimier Benz 236.6
Tabla 5. Características de la fuente de alimentación Hidráulica
6.3 Componentes de la estación hidráulica HYD 2800: Los componentes de la estación hidráulica HYD 2800 perteneciente al laboratorio CIM 2000 se los puede dividir en las siguientes partes:
6.3.1 Componentes mecánicos:
En esta sección se van a describir los componentes mecánicos que contiene la estación HYD 2800, estos componen la estructura física de la estación en sí:
COMPONENTES ESTACIÓN HYD
2800
COMPONENTES MECÁNICOS.
COMPONENTES ELÉCTRICOS.
COMPONENTES NEUMÁTICOS.
COMPONENTES HIDRÁULICOS.
Elementos mecánicos
Elemento Cantidad
Pie nivelable 4
Tornillos cabeza cilíndrica ranurada 9
Tornillos cabeza cilíndrica phillips 38
Tonillos cabeza redondeada ranurada 8
Tornillos avellanado ranurado 157
Tornillos avellanado phillips 70
Tuercas 39
Tornillos cabeza hexagonal 14
Tornillos cabeza hexagonal interna 84
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Tabla 6. Elementos físicos mecánicos de la estación HYD 2800
Fig. 1 Tipos de tornillos
6.3.2 Componentes eléctricos:
Los componentes eléctricos de la estación HYD 2800 cumplen funciones de control y protección de la estación previamente nombrada, dentro de los componentes eléctricos se encuentran los siguientes, descritos en la tabla número siete, que está a continuación:
Componentes Eléctricos
Elemento Cantidad
Indicador luminoso verde 1
Indicador luminoso rojo 1
Indicador luminoso blanco 1
Pulsador 1
Pulsador con indicador luminoso verde 1
Parada de emergencia 1
Leds rojos 16
Potenciómetro variador de perilla 1
Conmutador dos posiciones 2
Conmutador simple 5
Selector dos posiciones 1
Arandelas 17
Marco de aluminio para ventana 1
Tapas de aglomerado MDF 4
Tapas de Aluminio 3
Lámina de acrílico 1
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Luz Piloto Verde 1
Gabinete 1
Relé 24 VDC 1
Borneras 72
Interruptor magneto - térmico KTA 3-25 1
Porta fusible 2
fusible 500V 2ª 1
Contactor CA-45-10 1
Interruptor ABB S271-NA 1
Interruptor ABB S271 1
Riel DIN 4
Canaleta plástica ranurada 6
Transformador 120V-24V 1
Fuente 24VDC 1
Tabla 7. Componentes eléctricos de la estación HYD 2800
6.3.3 Componentes neumáticos:
Estos componentes se encargan principalmente de alimentar a la herramienta final del manipulador hidráulico. Los componentes neumáticos dentro de la estación HYD 2800 se describen en la siguiente tabla:
Componentes Neumáticos
Elemento Cantidad
Electroválvula neumática 4/2 1
Manguera para señales neumáticas 4mm 2
Gripper Angular 1
Manguera para señales neumáticas 6mm 1
Electroválvula tipo L 1
Tabla 8. Componentes neumáticos de la estación HYD 2800
6.3.4 Componentes Hidráulicos:
Estos elementos componen en sí a la parte de fuerza de la estación hidráulica HYD 2800, además de ser la parte más importante del sistema ya que componen al manipulador en sí, estos elementos se describen en la siguiente tabla:
Componentes Hidráulicos
Elemento Cantidad
contenedor de aceite 1
Bomba de aceite 1
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Motor eléctrico 1
Indicador de nivel de aceite 1
Indicador de presión 1
Válvula check + reguladora 2
Electroválvulas 4/3 5
Válvula reguladora 1
Cilindro piñón cremallera 3
Cilindro doble efecto 1
Mangueras para señales hidráulicas 10mm 12
Mangueras para señales hidráulicas 15mm 1
Mangueras para señales hidráulicas 20mm 1
Tabla 9. Componentes hidráulicos de la estación HYD 2800
6.4 Controlador Lógico Programable:
6.4.1 CompactLogix:
El controlador lógico programable CompactLogix proporciona una solución para las pequeñas aplicaciones de control de nivel de equipo, que requieren un bajo costo con una solución modular. El controlador CompactLogix ofrece los elementos más avanzados de control, comunicaciones y E/S en un paquete de control distribuido. El controlador CompactLogix, parte de la familia de controladores Logix, proporciona un sistema compacto, potente y económico. Está disponible en varias combinaciones de opciones de comunicación, memoria de usuario, tareas aceptadas y E/S compatibles. Cada uno de estos controladores admite una tarjeta CompactFlash para memoria no volátil.
Fig. 2 Controlador Allen Bradley CompactLogix
6.4.2 Descripción Modular del PLC CompactLogix de Allen Bradley:
El PLC o controlador lógico programable CompactLogix L43 se compone de las siguientes partes o módulos descritos en la tabla que viene a continuación:
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Controlador Lógico Programable CompactLogix
Descripción Modelo
Unidad central de proceso CompactLogix 1768-L43
Fuente de alimentación 1768-PA3
Módulo de entradas digitales 1769-IQ16F
Módulo de salidas digitales 1769-OB16P
Módulo de entradas analógicas 1769-IF4
Módulo de salidas analógicas 1769-OF2
Módulo Ethernet 1768-ENBT/A
Tabla 10. Descripción de los módulos del Controlador CompactLogix
7. Datos técnicos de los componentes de la estación Hidráulica
HYD 2800:
7.1 Componentes mecánicos:
7.1.1 Perfiles de aluminio:
Los perfiles de aluminio, permiten satisfacer todas las necesidades constructivas de la actualidad, y esto se debe a su versatilidad, y las ventajas que provienen de su peso, de su resistencia a la humedad y a los impactos, al paso del tiempo, y a los cambios bruscos de temperatura, ya que en el presente los perfiles de aluminio, se confeccionan con este material tratado para soportar en los más extremos cambios de climas.
PERFIL DE ALUMINIO
DESCRIPCIÓN
Fig. 3. Perfiles de aluminio utilizados en la estación HYD
2800
Existen tres tipos de perfiles de aluminio: • Los perfiles planos sin cavidades • Los perfiles huecos con cavidades • Los perfiles semihuecos El empleado en este caso es el perfil Hueco con cavidades. El aluminio, hace que la estructura sea resistente e inoxidable. Es fácil de manipular y moldear.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Marca Fexa
Peso: 1,680 Kg/m
Modelo Parlante cuadrado pesado
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Material Aluminio
Ejes 1, 2, 3, 4
Número de perfiles existentes en la estación 16
Dimensión Física Alto: 40 mm. Ancho: 40 mm.
Profundidad: 16 rieles de diferentes profundidades.
Tabla 11. Características del perfil de aluminio
7.1.2 Pie nivelable:
La función del pie nivelable es nivelar la estación de manera que se encuentra paralela al piso, para evitar desequilibrios en la misma al momento de producirse movimiento en el manipulador hidráulico. Su estructura es tipo rosca, y se coloca en cada pie de la mesa.
PIE NIVELABLE
DESCRIPCIÓN
Fig. 4 Pie Nivelable semejante al usado en la estación HYD 2800
Particularmente indicados para máquinas ligeras y aplicaciones con altas demandas de rentabilidad. El perno roscado de los elementos PR se monta rápidamente, quedando unido firmemente al elemento pero con la flexibilidad suficiente para compensar desniveles del suelo de hasta 4°.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Marca Airlock
Modelo: PR50
Peso: 0.032 kg
Carga máxima: 100 daN
Incluye Tornillo pie nivelable, base.
Dimensión Física: Altura (H): 23,5 mm. Diámetro: 57 mm.
Altura mínima (Hmin): 31.5 mm
Fig. 5. Dimensiones de los pies nivelables
Tabla 12. Características de los pies nivelables implementados en la estación HYD 2800
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7.1.3 Tornillos
Es un elemento mecánico cilíndrico con una cabeza, generalmente metálico, utilizado en la fijación temporal de unas piezas con otras, que está dotado de una caña roscada, que mediante una fuerza de torsión ejercida en su cabeza con una llave adecuada o con un destornillador, se puede introducir en un agujero roscado a su medida o atravesar las piezas y acoplarse a una tuerca.
Tabla 34. Características de los tornillos existentes en la estación HYD 2800
TORNILLOS
DESCRIPCIÓN:
Fig. 6 Tipos de tornillos.
Los tornillos se identifican de cuatro formas:
Longitud.
Diámetro.
Paso de la rosca.
Resistencia de tensión. La longitud de un tornillo es la distancia desde debajo de la cabeza del tornillo hasta el final del filete. Tornillos en pulgadas pueden venir en tamaños métricos o en pulgadas.
ESTANDARES:
DIN, ISO: Las normas DIN para el caso de los elementos de fijación indican, el tipo de elemento de fijación, así como sus características físicas en cuanto a forma.
CARACTERÍSTICAS GENERALES:
Partes: Cabeza, vástago y extremo
Tipos: DIN: Cantidad:
Tornillos cabeza cilíndrica ranurada:
85 9
Tornillos cabeza cilíndrica Phillips:
966 38
Tonillos cabeza redondeada ranurada:
964 8
Tornillos avellanado ranurado:
963 157
Tornillos avellanado Phillips:
965 70
Tornillos cabeza hexagonal:
931 14
Tornillos cabeza hexagonal interna:
6912 84
Tabla 13. Características de los tornillos existentes en la estación HYD 2800
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7.1.4 Tuercas:
Una tuerca es una pieza con un orificio central, el cual presenta una rosca, que se utiliza para acoplar a un tornillo en forma fija o deslizante. La tuerca permite sujetar y fijar uniones de elementos desmontables. En ocasiones puede agregarse una arandela para que la unión cierre mejor y quede fija. La tuerca siempre debe tener las mismas características geométricas del tornillo con el que se acopla, por lo que está normalizada según los sistemas generales de roscas.
TUERCAS
DESCRIPCIÓN:
Fig. 7. Tipos de tuercas según la norma DIN.
Pueden constituir, junto con el correspondiente tornillo, una unión desmontable de dos o más piezas entre sí.
La designación de una tuerca incluye los siguientes datos: tipo de tuerca según su forma, designación de la rosca y norma que la define.
ESTANDARES:
DIN: Las normas DIN para el caso de los elementos de fijación indican, el tipo de elemento de fijación, así como sus características físicas en cuanto a forma.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Materiales: Acero inoxidable
Tipo: Hexagonal, autoblocante, lobular, mariposa, manivela, cuadrada.
Número de tuercas existentes en la estación: 39
Tabla 14. Características de las tuercas existentes en la estación HYD 2800.
7.1.5 Tapas de los perfiles de aluminio:
En esta se describen las características de las tapas de los perfiles de aluminio implementados en la estructura de la mesa para la estación HYD 2800:
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TAPA DE PERFIL 40
DESCRIPCIÓN
Fig.8. Tapas de perfiles de aluminio
Permite la protección para accidentes con las áreas cortantes de los filos de los perfiles de aluminio, de la estructura de la mesa.
Fácil montaje.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Marca: Maytec
Modelo: Tapa 40
Clase: Perfiles Adicionales
Material: Policarbonato
Dimensión Física: Alto: 40 mm. Ancho: 40 mm.
Número de tapas existentes en la estación: 4
Tabla 15. Características de las tapas de los perfiles de aluminio existentes en la estación HYD 2800
7.1.6 Arandelas:
En esta se describen las características de las arandelas implementados en la estructura de la mesa para la estación HYD 2800.
Arandelas
DESCRIPCIÓN
Fig. 9. Tipos de arandelas
Una arandela es un disco delgado con un agujero, estas normalmente se utilizan para soportar una carga de apriete.
Entre otros usos pueden estar el de espaciador, de resorte, dispositivo indicador de precarga y como dispositivo de seguro.
Las arandelas normalmente son de metal o de plástico.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Material: Acero Inoxidable
Número de arandelas existentes en la estación: 17
Estándar: DIN: Las normas DIN para el caso de los elementos de fijación indican, el tipo de elemento de fijación, así como sus características físicas en cuanto a forma.
Tabla 16. Características de las arandelas presentes en la estación HYD 2800
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7.1.7 Tapas o tableros de la mesa:
Su función es principalmente guardar interiormente los elementos como bombas, motores, válvulas y cables para dar estética a la estación, o para protegerla de intrusiones en sus elementos. En esta se describen las características de los tableros implementados en la estructura de la mesa para la estación HYD 2800:
TABLEROS
DESCRIPCIÓN:
Fig. 10. Tablero de MDF
Estos tableros son de MDF, debido a que este material no se pudre ni se carcome, además de que es un material robusto.
Un tablero MDF es un aglomerado elaborado con fibras de madera aglutinadas con resinas sintéticas mediante una fuerte presión y calor.
El término MD significa densidad media.
CARACTERÍSTICAS GENERALES:
Material: MDF
Número de arandelas existentes en la estación: 4
Dimensiones: Grosor: 15 mm
Varios tamaños
Tabla 17. Especificaciones técnicas de los tableros existentes en la estación HYD 2800.
7.2 Componentes Neumáticos:
7.2.1 Electroválvula neumática 4/2.
Esta válvula tiene co mo función principal activar o desactivar a través de señales neumáticas al Gripper del Manipulador Hidráulico. Esta es una válvula de cuatro vías, y dos posiciones, con retorno a resorte. A estos tipos de válvulas se las puede convertir en arreglos de electroválvulas, mediante la unión de varias. Además de que tiene conectores DIN disponibles.
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Válvula solenoide 4/2
DESCRIPCIÓN:
Fig. 11. Electroválvula 4/2 Marca Humphrey.
Electroválvula 4/2 con activación solenoide y retorno a resorte.
Se pueden apilar las válvulas en vectores e electroválvulas de 2,4,6,8,12 de válvulas
Conectores DIN disponibles
CARACTERÍSTICAS FÍSICAS:
Tipo: 4 Vías/2 Posiciones y Retorno Resorte
Fabricante: HUMPHREY
Simbología:
Fig. 12. Simbología de la electroválvula neumática 4/2
Activación: Directa, Solenoide simple
Puertos: 4 Puertos: IN, 2 OUT,EXH
Socket Eléctrico: HS-2L
Filtración: 40 micrones recomendado
Peso: 128 gr
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Voltaje de Operación Bobina: 24 VDC
Corriente de Operación Bobina: 167 mA
Potencia Consumida: 4.5 watts
Tiempo de Respuesta (on/off): 0.12/0.10 seg
Rango de Presión: 0 – 125 PSI
Rango Temperatura de Operación: 0°C a 50°C
DIMENSIONES [in/mm]
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Fig. 13. Dimensiones de la electroválvula 4/2 Humphrey
Tabla 18. Datos característicos de la electroválvula Humphrey 4/2 existente en el módulo HYD 2800
7.2.2 Gripper Neumático Angular:
Las pinzas o gripper son elementos o herramientas que se utilizan para tomar un objeto, normalmente denominado como la pieza de trabajo, para sujetarlo durante el ciclo de trabajo del robot. Las herramientas que tienen por función el manejo de piezas y materiales usan diferentes configuraciones de dedos articulados, medios magnéticos o de vacío. Estos aparatos se diseñan y emplean de acuerdo a la forma en que operarán y el grado de precisión exigido, además de considerar la aplicación para la cual van a ser empleados.
Gripper angular
DESCRIPCIÓN
Fig. 14. Gripper Angular
En este caso el empleado es uno de tipo angular, donde se mantiene fijo un eje y las pinzas giran alrededor de él.
Estos aparatos se diseñan y emplean de acuerdo a la forma en que operarán y el grado de precisión exigido.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Marca: PHD
Modelo: 8420-02-001
Simbología:
Fig. 15. Símbolo de gripper angular
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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Máxima Presión de Trabajo: 145 PSI
Rango de presión para la operación: 40 PSI a 150 PSI o 2.8 bar a 10 bar
Temperatura de operación : 28°C a 82°C
Tiempo de vida: 5 millones de ciclos
Lubricación: Lubricado de fábrica para un desempeño óptimo
Tabla 19. Características del Gripper instalado en el manipulador hidráulico de la estación HYD 2800.
7.2.3 Manguera neumática:
Estas tienen como función transportar las señales neumáticas del sistema para activar o desactivar al gripper neumático instalado en el manipulador hidráulico. En esta se describen las características de la manguera neumática implementada en el sistema neumático para la estación HYD 2800.
Tabla 4. Características técnicas de la manguera de alimentación Neumática.
Manguera neumática
DESCRIPCIÓN
Fig. 66. Manguera neumática
El tipo de mangueras utilizadas en la estación son ¼ de pulgada de acople rápido
Material RISAN
Fabricado por la empresa ZEC.
CARACTERÍSTICAS GENERALES:
Diámetro Externo (D): 4 [mm]
Diámetro Interno (d): 2.7 [mm]
Espesor: 1 [mm]
Presión de trabajo: 33 [bar]
Presión de ruptura: 132 [bar]
Curvatura (Min): 16 [mm]
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:
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Diámetro Externo (D): Diámetro Interno (d) De Di
4 [mm] 2.7 [mm] 50 [mm] 42 [bar]
Fig. 17. Dimensiones de la manguera neumática.
Tabla 58. Características técnicas de la manguera de alimentación Neumática.
7.3 Componentes eléctricos: Los componentes eléctricos han sido divididos por zonas de la estación HYD -2800, en las cuales constan las siguientes:
7.3.1 Panel de control manual:
A través de este panel, se puede controlar, tanto al manipulador como a la prensa hidráulica, en modo manual de la estación, de manera física. Dentro de esta zona se encuentran varios componentes que se los nombrarán a continuación:
COMPONENTES ELÉCTRICOS
GABINETE ELÉCTRICO
PANEL DE CONTROL DEL GABINETE ELÉCTRICO.
PANEL DE CONTROL MANUAL.
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7.3.1.1Potenciómetro:
Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable, en función a la variación de posición en su perilla. De esta manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo en serie. Lo que permite la regulación dentro de un circuito. El cual para el caso de la estación HYD 2800 tiene como función variar el caudal a través de la válvula proporcional hidráulica.
Tabla 6. Características del potenciómetro.
Potenciómetro
DESCRIPCIÓN
Fig. 18. Potenciómetro con perilla.
Los potenciómetros contienen las siguientes características:
Alta linealidad en rango de 1MΩ.
Variación de resistencia eléctrica según posición.
3 terminales.
Adaptable a perilla para facilidad de uso.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre Potenciómetro
Marca Bourns
Modelo 3852
Simbología
Fig. 19. Símbolo eléctrico para potenciómetro.
PANEL DE CONTROL MANUAL
POTENCIÓMETRO
INDICADORES LED
CONMUTADOR DE 2 POSICIONES.
CONMUTADOR SIMPLE
PULSADOR CON INDICADOR.
PULSADOR DE PARO DE EMERGENCIA.
LUCES PILOTO CUADRADAS.
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CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Rango de Resistencia Lineal 100 Ω - 1MΩ
Tolerancia ±5% o ±10%
Temperatura de Trabajo -1 a 125°C
DIMENSIONES
Fig. 20. Dimensiones del potenciómetro implementado en el sistema eléctrico de la estación HYD 2800.
Tabla 79. Características del potenciómetro.
7.3.1.2 Indicadores LED:
Es un diodo semiconductor que emite luz. Se usan como indicadores en muchos dispositivos, y cada vez con mucha más frecuencia, ahora también en aplicaciones fuertes como la iluminación. Para nuestro caso estos diodos nos indican los estados del manipulador en cada una de sus articulaciones. Así como la selección de diferentes valores de voltaje seleccionados.
Tabla 8.Características de los diodos led del panel de control de la estación HYD 2800.
Indicadores LED
DESCRIPCIÓN
Fig. 21. Diodo led
Los diodos LED tienen las siguientes características:
Bajo consumo energético
Empaquetado T-1
LED de uso general
Larga vida y confiabilidad
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: LED
Marca: Kingbright
Modelo: L-934HD
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Simbología:
Fig. 22. Simbología eléctrica de un diodo led
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Rango de Voltaje de Alimentación: 3,5 a 5 V
Corriente máxima: 25 Ma
Temperatura de Trabajo: -40 ~ 85°C
DIMENSIONES
Fig. 23. Dimensiones del diodo led
Tabla 20.Características de los diodos led del panel de control de la estación HYD 2800.
7.3.1.2 Conmutador de 2 posiciones:
Este elemento nos permite elegir tres opciones a través de una palanca, lo que nos permite la manipulación del manipulador Hidráulico, para lo cual tiene las siguientes características:
Conmutador de dos posiciones
DESCRIPCIÓN
Fig. 24. Conmutador de 2 posiciones.
Incluye palanca para uso sencillo
3 contactos 1 circuito
Caja de acero inoxidable
Roscado latón niquelado
Palanca latón cremado
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CARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Conmutador
Marca: STM
Modelo: ITP22PC31
Simbología:
Fig. 25. Símbolo eléctrico para el conmutador de 2 posiciones
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Voltaje Máximo de Alimentación: 220 VAC
Corriente máxima: 3 A
Diámetro agujero chasis: 6 mm
DIMENSIONES [mm]
Fig. 26. Dimensiones del conmutador de 2 posiciones
Tabla 9. Características del conmutador de 2 posiciones
7.3.1.3 Conmutador simple:
Este elemento permite solo seleccionar uno de los estados, por ejemplo o encendido y apagado, o arriba y abajo, cerrado y abierto. El conmutador de dos posiciones empleado en la estación HYD 2800
DESCRIPCIÓN
Fig. 27. Conmutador de dos posiciones.
|
Tiene las siguientes características:
Incluye palanca para uso sencillo
2 contactos 1 circuito
Caja de acero inoxidable
Roscado latón niquelado
Palanca latón cremado
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Conmutador
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Marca: STM
Modelo: ITP22PC21
Simbología:
Fig. 28. Símbolo eléctrico del conmutador de dos posiciones.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Voltaje Máximo de Alimentación: 220 VAC
Corriente máxima: 3 A
Diámetro agujero chasis: 6 mm
DIMENSIONES [mm]
Fig. 29. Dimensiones del conmutador de dos posiciones.
Tabla 21. Características del conmutador simple.
7.3.3.4 Pulsador rectangular con indicador luminoso:
El pulsador con indicador luminoso es un componente eléctrico, este componente para nuestro caso es en color verde su luz indicadora, y tiene la función de encendido del sistema colores para luces. A través de su indicador luminoso indica su estado. En esta se describen las características del pulsador con indicador luminoso implementado en el sistema eléctrico para la estación HYD 2800.
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Pulsador rectangular luminoso
DESCRIPCIÓN
Fig. 7. Pulsador con indicador luminoso.
Indicador luminoso de larga vida útil y bajo consumo energético. Varios colores para luces indicadoras, alarma, falla u otras señales.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Fabricante: SASSIN
Modelo: 3SA16-22FD
Símbolo:
Fig. 8. Símbolo eléctrico de un pulsador.
Color lámpara LED: Verde
Orificio Montaje: 18 mm x 24 mm
Fijación: Paneles
Material: Plástico
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Voltaje Nominal 24 VDC
Temperatura de trabajo -25~55°C
DIMENSIONES (mm)
Fig. 9. Dimensiones del pulsador con indicador luminoso.
Tabla. 22. Características del pulsador con indicador luminoso instalado.
7.3.3.5 Pulsador de paro de emergencia:
Los interruptores de parada de emergencia son pulsadores necesarios en cualquier tipo de instalación industrial en razón de la seguridad, estos tienen como característica principal una función mecánica de enganchado. Los interruptores de parada de emergencia se pueden utilizar
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también para la función de parada de emergencia según la normativa EN/ISO- 13850 y pueden activar diversas categorías de parada.
Pulsador de paro de emergencia
DESCRIPCIÓN
Fig. 10. Pulsador de paro de emergencia
Pulsador tipo hongo.
Con enclavamiento.
Cumple con el estándar EN/ISO 13850.
El estándar ISO 13850 habla sobre la función del pulsador de parada dentro del diseño de una máquina, para evitar accidentes. Seguridad en máquinas y principios de diseño.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Fabricante: Breter
Modelo: PF165MRER
Símbolo:
Fig. 11. Símbolo eléctrico de un pulsador
Orificio Montaje: 18 mm x 24 mm
Fijación : Paneles
Material: Plástico
Color: Rojo
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Voltaje de alimentación : 24 VDC
Temperatura de trabajo: 25 a 55 °C
Vida eléctrica: 50000 veces
Vida mecánica: 10000 veces
Protección : IP40 (Protegido contra objetivos sólidos de diámetro de más de 1mm y sin protección contra líquidos)
DIMENSIONES (mm)
Fig. 12. Dimensiones del pulsador de emergencia.
Tabla 23. Características del pulsador de emergencia.
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7.3.3.6 Luz piloto cuadrada:
El pulsador con indicador luminoso es un componente eléctrico, este componente para el caso de la estación HYD 2800 hay tres colores, rojo, blanco y verde.
LUZ PILOTO CUADRADA
DESCRIPCIÓN
Fig. 13. Luz piloto cuadrada
Indicador luminoso de larga vida útil y bajo consumo energético. Varios colores para luces indicadoras, alarma, falla u otras señales.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Fabricante: SASSIN
Modelo: 3SA16-FCDXD
Símbolo:
Fig. 14. Simbología de la luz piloto
Color lámpara LED: Roja/Verde/Blanca
Orificio Montaje: 18 mm X 18mm
Fijación: Paneles
Material: Plástico
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Voltaje Nominal: 24 VDC
Temperatura de trabajo: -25 a 55°C
DIMENSIONES (mm)
Fig. 15. Dimensión de la luz piloto cuadrada.
Tabla 2410. Características de las luces piloto cuadradas.
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7.3.4 Panel de control del gabinete eléctrico.
En este panel se controla a través del conmutador L de dos posiciones el encendido y el apagado de la estación en sí, y a través de la luz piloto se verifica el estado de encendido o apagado de la estación. Para esta zona se encuentran solo dos componentes eléctricos que se describen a continuación:
7.3.4.1 Luz piloto:
La función de este componente eléctrico es indicar el estado en el que se encuentra la estación, en este caso el estado de encendido o apagado de la misma. Es un indicador de color verde, a continuación se especificarán sus características:
Luz piloto
DESCRIPCIÓN
Fig. 39. Luz piloto roja y verde.
Indicador luminoso de larga vida útil y bajo consumo energético, Estructura de tuerca de sujeción de 22.5 mm Varios colores para luces indicadoras, alarma, falla u otras señales.
ESTANDARES
IEC60947-5-1: La norma IEC 60947-5-1 habla de los elementos de control y conmutación que no superan los 1000 VAC o 600 VDC.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Fabricante: SASSIN
Modelo: AD22-DS
Simbología: Referencia figura 39.
Color lámpara LED: Verde
Orificio Montaje: 22 mm
Fijación: Paneles
Material: Plástico
Grado de Protección: IP65:
El polvo no debe entrar bajo ninguna circunstancia.
No debe entrar el agua arrojada a chorro (desde cualquier ángulo) por medio de una boquilla de 6,3 mm de diámetro, a un promedio de 12,5 litros por minuto y a una presión de 30kN/m2
PANEL DE CONTROL DEL GABINETE
ELÉCTRICO.
LUZ PILOTO
CONMUTADOR L DE DOS
POSICIONES
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durante un tiempo que no sea menor a 3 minutos y a una distancia no menor de 3 metros.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Voltaje Nominal: 220 VAC
Frecuencia: 60 Hz
Corriente Nominal: 10 A
Temperatura de trabajo: -25 a 55°C
DIMENSIONES (mm)
Fig. 40. Dimensiones Luz Piloto AD22-22DS
Tabla 25. Características de la luz piloto.
7.3.4.2 Conmutador L de dos posiciones.
La función de este componente electrónico es seleccionar el estado de encendido o apagado de todo la estación hidráulica HYD 2800. Es un conmutador tipo L, el cual tiene las siguientes características:
Conmutador L de 2 posiciones
DESCRIPCIÓN:
Fig. 41. Conmutador L de 2 posiciones.
Montaje en gabinete, dos posiciones ON/OFF.
Actuador estándar.
Gama completa de accesorios para armarios IP65.
IP65:
El polvo no debe entrar bajo ninguna circunstancia.
No debe entrar el agua arrojada a chorro (desde cualquier ángulo) por medio de una boquilla de 6,3 mm de diámetro, a un promedio de 12,5 litros por minuto y a una presión de 30kN/m2 durante un tiempo que no sea menor a 3 minutos y a una distancia no menor de 3 metros.
ESTANDARES:
IEC 947-1: La norma IEC 947-1 explica las reglas generales referentes a los Mecanismos de conmutación y control de baja tensión. La finalidad de esta norma es armonizar en todo lo posible los requisitos de rendimiento y prueba del equipo cuando la tensión nominal no sobrepasa los 1.000 VAC o 1.500 VDC.
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CARACTERÍSTICAS GENERALES:
Tipo: Conmutador L de dos posiciones
Fabricantes: Breter
Modelo: CEI 17-11
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:
Corriente máxima: 20 A
Voltaje máximo: 660 VAC
Cable a usar: 16 AWG
Posiciones 2
Temperatura de trabajo -25 a 55°C
DIMENSIONES [mm]
Fig. 42. Dimensiones Conmutador
Tabla 26. Características del conmutador L de dos posiciones.
7.3.5 Gabinete eléctrico:
El gabinete eléctrico contiene a todos los elementos que en si ejercen control sobre toda la estación, además de encontrarse los elementos de protección, elementos de alimentación de corriente continua y transformación. Los componentes eléctricos que contiene el gabinete eléctrico se describen a continuación:
53mm
53mm
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7.3.5.1 Gabinete:
La función de este elemento dentro de la estación es proteger a los elementos eléctricos y electrónicos del sistema de control de la estación hidráulica, además de mantener un orden, que facilita las reparaciones y el mantenimiento.
Gabinete
DESCRIPCIÓN
Sistema de gabinetes metálicos de construcción monobloc con laterales formados de una sola pieza perfilada y doblada. Parte posterior unida a los laterales a través de perfil especial formando una zona hermética protegida. Pintados exterior e interiormente con resina de poliéster-epoxi color gris claro con placa de montaje.
ESTANDARES
GABINETE ELÉCTRICO
GABINETE.
CANALETA PLÁSTICA RANURADA.
RIEL DIN.
TRANSFORMADOR.
BORNERAS.
FUENTE 24 VDC.
RELÉ.
INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO NA.
INTERRUPTOR TERMOMAGNÉTICO.
PORTA FUSIBLE.
DISYUNTOR.
CONTACTOR.
FUSIBLE.
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IEC 60529:
La norma IEC 60529 clasifica los grados de protección contra la penetración de cuerpos sólidos (incluyendo partes del cuerpo como las manos y los dedos), el polvo, el contacto accidental, y el agua en las cajas eléctricas.
IEC 62262:
Se refiere a la clasificación de los grados de protección proporcionada por recintos contra impactos externos mecánicos.
IP66:
El polvo no debe entrar bajo ninguna circunstancia.
No debe entrar el agua arrojada a chorros (desde cualquier ángulo) por medio de una boquilla de 12,5 mm de diámetro, a un promedio de 100 litros por minuto y a una presión de 100kN/m2 durante no menos de 3 minutos y a una distancia que no sea menor de 3 metros.
Fig. 43. Gabinete eléctrico
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Fabricante: Schneider Electric - Himel
Modelo: CRN64200-M
Material: Acero
Peso: 10.8 Kg
Pintura: Texturada Epoxi-poliester terminado en RAL7035
Nivel de Protección: IP66
DIMENSIONES [mm]
Fig. 44 Dimensiones Gabinete Eléctrico
Tabla 27. Características técnicas del gabinete eléctrico.
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7.3.5.2 Canaleta plástica ranurada:
Este elemento nos ayuda a soportar un conjunto de cables que van de un lugar a otro, manteniendo un orden dentro del Gabinete, lo que facilita la reparación en caso de averías y el mantenimiento.
Canaleta plástica ranurada
DESCRIPCIÓN
Fig. 45. Canaleta plástica ranurada
Esta canaleta tiene las siguientes características:
Prueba de soporte de cables.
Clasificación no metálica.
Accesorios de fijación para riel.
Resistencia al calor, 650°C < 30s
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Fabricante: LEGRAND
Estándares: UNE EN 50085-2.3. La norma UNE EN 50085-2-3 es relativa a los requisitos particulares para sistemas de conductos con ranuras utilizadas para el cableado interno.
Modelo: 6369 04
Material: Poliamida 6/6
Color: Gris
DIMENSIONES [mm]
Fig. 46. Dimensiones de la canaleta plástica
Tabla 28. Características de la canaleta plástica.
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37
7.3.5.3 Riel DIN:
Este elemento, nos permite sostener a los dispositivos electrónicos instalados dentro del gabinete eléctrico, es decir es un soporte para el mismo. Este es un riel simétrico de 3.5cm x 32cm perforado con soporte de rieles.
Riel DIN
DESCRIPCIÓN
Fig. 47. Riel DIN
Riel simétrico de 3.5cm x 32cm perforado con soporte de rieles.
De acero Galvanizado color amarillo.
ESTANDARES
IEC 60715:
La norma IEC 60715 se refiere a las dimensiones de los elementos de mando y control de bajo voltaje. Con estandarización en montaje sobre riel para soporte de los dispositivos eléctricos en las instalaciones.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Fabricante: ZOLODA
Modelo: NS-35/P
Material: Acero
Pintura: Galvanizado amarillo
DIMENSIONES [mm]
Fig. 48. Dimensiones Riel DIN
Tabla 29. Características generales de la Riel DIN.
7.3.5.4 Transformador:
Es una máquina eléctrica basada en el acoplamiento magnético de dos bobinas, estos son utilizados principalmente para cambiar los niveles de tensión de una fuente.
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Transformador:
DESCRIPCIÓN
Fig. 49. Transformador
Elementos basados en el acoplamiento magnético utilizados principalmente para cambiar los niveles de tensión de una fuente.
Permite aumentar o disminuir la tensión en un circuito eléctrico de corriente alterna, manteniendo la frecuencia.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Nombre: Transformador Reductor con Tap Central
Símbolo:
Fig. 50. Símbolo eléctrico del transformador
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:
Voltaje Primario: 220 VAC
Voltaje Secundario: 24 VAC
Tabla 30. Características del transformador.
7.3.5.4 Borneras:
Elementos que permiten la interconexión de cables, además de aumentar el número de terminales de un dispositivo a través de su conexión en serie.
Borneras
DESCRIPCIÓN:
Fig. 51. Borneras
Estos poseen las siguientes características:
Conector con abrazadera para tensión eléctrica.
No requiere preparación especial del cable.
Rango de cables de 26 a 12 AWG
ESTANDARES
IEC 60715:
La norma IEC 60715 se refiere a las dimensiones de los elementos de mando y control de bajo voltaje. Con estandarización en montaje sobre riel para soporte de los dispositivos eléctricos en las instalaciones.
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CARACTERÍSTICAS GENERALES
Fabricante: Rockwell Automation
Modelo: Screw Connection Terminal Blocks
Material: Polyamide 6.6 y aleación de alto contenido de cobre
Rango de voltaje: 600 V AC/DC
Temperatura de trabajo: -50 a 105 °C
DIMENSIONES [mm]
Fig.52. Dimensiones de las borneras.
Tabla 31. Características de las borneras.
7.3.5.5 Fuente 24VDC:
Este elemento es una tarjeta empleada para la conversión de tensión alterna a 220 VAC a continua a 24VDC, empleada para los elementos que requieren trabajar a 24VDC.
Fuente-24VDC
DESCRIPCIÓN
Fig.53. Fuente 24 VDC
Tarjeta empleada para la conversión de tensión alterna a continua, empleada para los elementos que requieren trabajar a 24VDC.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Fabricante: ETA-USA
Modelo: ERB24SZ
Dimensiones: 97x37x159mm
CARACTERÍSTICAS DE ENTRADA
Voltaje: 100/220 VAC
Rango de Voltaje: 8 5 -132V /1 7 0 -264VAC
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40
Frecuencia: 50/60Hz
Corriente Máxima: 30 A
Eficiencia (%): 86
CARACTERÍSTICAS DE SALIDA
Voltaje: 24 VDC
Corriente Máxima: 3.2 A
Eficiencia (%): 86
CARACTERÍSTICAS DEL MEDIO
Temperatura de Operación: De -10 a 50 °C (vertical)
De -10 a 40 °C (horizontal)
Temperatura de Almacenamiento: de -20 a 85 C
Humedad de Almacenamiento: 85%
DIMENSIONES [mm]
Fig. 54. Dimensiones de la fuente de 24 VDC
Tabla32. Características de la fuente de 24VDC.
7.3.5.6 Relé:
El relé o relevador es un dispositivo electromecánico. Funciona como un interruptor controlado por un circuito eléctrico en el que, por medio de una bobina y un electroimán, se acciona un juego de uno o varios contactos que permiten abrir o cerrar otros circuitos eléctricos independientes.
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Relé
DESCRIPCIÓN
Fig. 55. Relé
Relé pequeño de propósito general, extenso tiempo de vida, gran versatilidad.
Funcionamiento de más de 20 000 000 ciclos de trabajo.
Montaje para rieles DIN.
ESTANDARES
IEC 60255:
La norma IEC 60255 se refiere a los relés de medida, y elementos de protección, donde se dan todas sus características de disparo, corriente etc.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: 4 Polos
Fabricante: OMRON
Modelo: MY412N
Simbología:
Fig. 56. Símbolo eléctrico del Relé.
Número de Polos: 4
Led indicador: Si
Código Socket: PYF14A-E
Vida Mecánica: DC:100 000 000 operaciones min
Vida Eléctrica: 20 000000 operaciones min.
Peso: 35 g
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
ESPECIFICACIONES BOBINA
Voltaje de Operación: 24 VDC
Corriente de Operación: 37.7 mA
Resistencia Bobina: 636 Ω
ESPECIFICACIONES CONTACTOS
Máximo Voltaje Conmutación: 250 VAC / 125 VDC
Máxima Corriente Conmutación: 5 A
Rango Temperatura de Operación: -25°C a 70°C
DIMENSIONES [mm]
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Fig. 5716. Dimensiones de un relé.
Tabla 33. Características del Relé.
7.3.5.7 Interruptor Termo magnético NA:
Los interruptores termo magnéticos son dispositivos de fundamental importancia para un ejercicio fiable y se seguro de las instalaciones eléctricas y electrónicas, debido a su función de protección contra sobrecargas y cortocircuitos. La durabilidad garantizada por un número elevado de maniobras mecánicas y eléctricas.
Interruptor termo magnético NA
DESCRIPCIÓN:
Fig. 58. Interruptor termo
magnético NA ABB
Por su función de protección contra sobrecargas y cortocircuitos, los interruptores termo magnéticos son dispositivos de fundamental importancia para un ejercicio fiable y se seguro de las instalaciones.
ESTANDARES:
IEC 898 /EN 60898
La norma IEC 60898 trata las características de los interruptores de uso doméstico, los que son conocidos como interruptores para riel DIN. Los interruptores de riel DIN cubiertos por esta norma están fabricados para trabajar en circuitos de tensión alterna menor o igual a 440 V, donde el corte de la corriente se hace en aire, y cuyos valores de corriente nominal son iguales o menores a 125 A.
IEC 947/ EN 60947-2 La norma IEC 60947-2 trata sobre los Aparatos de conexión y mando de baja tensión y su parte dos habla de los Interruptores automáticos con voltajes de hasta 1000 VAC y 1500 VDC, y que solo pueden ser instalados por personal capacitado.
CARACTERÍSTICAS GENERALES:
Tipo: Bipolar
Fabricante: ABB
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Modelo: S271-NA
Peso: 0.290 Kg
Símbolo:
Fig. 59. Símbolo de un interruptor termo magnético.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:
Número de polos: 2
Corriente soportada: 10 A
Voltaje soportado: 480 VAC y 110 VDC
Frecuencia de Operación: 50/60 Hz
Rango Temperatura de Operación: -25°C a 60°C
DIMENSIONES [mm]
Fig. 60. Dimensión del interruptor termo magnético.
Tabla 34. Características del interruptor termo magnético NA ABB.
7.3.5.7 Interruptor Termo magnético:
La función de este dispositivo es proteger de los sobre voltajes a los demás elementos de la instalación eléctrica existentes en el gabinete eléctrico. En esta se describen las características del interruptor termo magnético implementado en el sistema eléctrico para la estación HYD 2800:
Interruptor termo magnético
DESCRIPCIÓN
Debido a su función de protección contra sobrecargas y cortocircuitos.
Los interruptores termo magnéticos son dispositivos de fundamental importancia para un ejercicio fiable y se seguro de las instalaciones.
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Durabilidad garantizada por un número elevado de maniobras mecánicas y eléctricas.
Fig. 61. interruptor termo magnético ABB S271-K2.
ESTANDARES
IEC 898 /EN 60898
La norma IEC 60898 trata las características de los interruptores de uso doméstico, los que son conocidos como interruptores para riel DIN. Los interruptores de riel DIN cubiertos por esta norma están fabricados para trabajar en circuitos de tensión alterna menor o igual a 440 V, donde el corte de la corriente se hace en aire, y cuyos valores de corriente nominal son iguales o menores a 125 A.
IEC 947/ EN 60947-2 La norma IEC 60947-2 trata sobre los Aparatos de conexión y mando de baja tensión y su parte dos habla de los Interruptores automáticos con voltajes de hasta 1000 VAC y 1500 VDC, y que solo pueden ser instalados por personal capacitado.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Fabricante: ABB
Modelo: S271 – K2
Peso: 0.125 Kg
Simbología:
Fig. 62. Símbolo del interruptor termo magnético.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Número de polos: 1
Corriente soportada: 2 A
Voltaje soportado: 480 VAC y 60 VDC
Frecuencia de Operación: 50/60 Hz
Rango Temperatura de Operación: -25°C a 60°C
DIMENSIONES [mm]
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Fig. 63. Dimensión del interruptor termo magnético.
Tabla 35. Características del interruptor termo magnético S271-K2 ABB.
7.3.5.8 Disyuntor:
Este dispositivo es de gran importancia dentro de una instalación eléctrica, ya que cuando hay un sobre voltaje, este actúa de manera inmediata para de esta forma evitar daño severos en los equipos de la estación.
Disyuntor Sprecher Schuh KTA - 325
DESCRIPCIÓN
Fig. 64. Disyuntor Sprecher Schuh.
Este dispositivo tiene cuatro funciones incorporadas en un sí:
Protección contra corto circuito.
Switcheo
Señalización
Protección térmica.
ESTANDARES
IEC/EN 60947- 1/2/4/5:
La norma IEC 60947-2 es parte de una serie de normas que definen la prescripción del producto eléctrico de baja Tensión.
Las reglas generales IEC 60947-1, agrupan las definiciones, las prescripciones y los tests comunes a todo el material eléctrico industrial en baja tensión.
La norma IEC 60947-4 se aplica a una lista equipos que tiene como están destinados a ser conectados a los circuitos en los que la tensión nominal no exceda de 1.000 VAC o 1 500 VDC.
La norma IEC 60947-5, se refiere a los equipos de conmutación de baja tensión.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: Disipador Térmico Sobrecarga/Control Motores
Fabricante: Sprecher+ Schuh
Modelo: KTA 3-25 – 6.3 A
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Peso: 0.290 Kg
Simbología:
Fig. 65. Simbología Disyuntor.
Capacidad de Cables: 16 AWG Cable rígido
Polos: 3
Voltaje Máximo: 660 VAC
Corriente Máxima (liberación térmica): 4 - 6.3 A
Corriente de operación (liberación magnética):
69 A
Tiempo de vida mecánico: 50000 operaciones
Tiempo de vida eléctrico: 50000 operaciones
Tipo de protección: IP20:
El agua entrará en el equipamiento.
El elemento que debe utilizarse para la prueba (esfera de 12,5 mm de diámetro) no debe llegar a entrar por completo.
Temperatura de trabajo: -22 a 60 oC
DIMENSIONES [mm]
Fig. 66. Dimensiones del disyuntor Sprecher Schuh.
Tabla 36. Característica general del disyuntor.
7.3.5.9 Contactor:
Este dispositivo nos permite manejar cargas de elevada potencia a través de señales pequeñas de control, este dispositivo presenta las siguientes características:
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Contactor
DESCRIPCIÓN
Fig. 67. Contactor Sprecher Schuh.
Este contactor cuenta con las siguientes características:
Calidad comercial de rendimiento para motores de hasta 5 HP
Diseño compacto
Realiza más de 700,000 operaciones eléctricas y 10,000,000 de operaciones mecánicas.
ESTANDARES
IEC/EN 60947-1
Las reglas generales IEC 60947-1, agrupan las definiciones, las prescripciones y los tests comunes a todo el material eléctrico industrial en baja tensión.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: Contactor
Fabricantes: Sprecher Schuh
Modelo: CA4-5c 10
Peso: 0.16Kg
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Voltaje alimentación de bobina: 24 VDC
Cable a usar: 14 AWG
Polos: 3+1 auxiliar
Temperatura de trabajo: -25 a 55°C
Tipo de protección: IP2LX:
El elemento que debe utilizarse para la prueba (esfera de 12,5 mm de diámetro) no debe llegar a entrar por completo.
DIMENSIONES [mm]
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Fig. 68. Dimensiones del contactor Sprecher Schuh.
Tabla 37. Características del contactor Sprecher Schuh.
7.3.5.10 Porta fusibles:
Este elemento ayuda a incorporar al fusible dentro del circuito de protección para los demás elementos, las especificaciones del porta fusible depende del fusible a utilizar, para nuestro caso estas son las características del porta fusibles:
Porta fusible
DESCRIPCIÓN:
Fig. 69. Porta fusible Hager L 501.
Protección y control de circuitos ante sobrecargas y corto-circuitos sistemas de distribución eléctrica industrial y comercial, a través de la incorporación de un fusible al circuito.
ESTANDARES:
IEC 60269-2:
La norma IEC 60290 habla de Fusibles de baja tensión, y la norma IEC 60290-2 proporciona fusibles para su uso por personas autorizadas, estos son generalmente diseñados para ser utilizados en instalaciones donde los fusibles son accesibles y pueden ser sustituidos por, sólo las personas autorizadas.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: Porta fusible de 1 fase
Fabricante: HAGER
Número de polos: 1
Modelo: L 501
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Simbología:
Fig. 70. Simbología de un porta fusible.
Fusible Cartucho: 10.3 x 38 mm
Capacidad de Cables: 16 AWG Cable Rígido 10 AWG Cable Flexible
Peso: 0.060 Kg
Tamaño máximo del fusible: 14 x 51mm
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Voltaje Máximo: 690 VAC
Corriente Máxima: 32 A
Factor de Fusión: Clase Q1
Corriente nominal del cartucho fusible: 2; 4; 6; 8; 10; 12; 16; 20; 25; 32 A
DIMENSIONES [mm]
Fig. 71. Dimensiones del porta fusible Hager L501.
Tabla 38. Características de los porta fusibles.
7.3.5.11 Fusible:
Este elemento es de suma importancia, ya que ayuda a proteger al circuito eléctrico con todos sus componentes ante cortocircuitos, a continuación se describen las características:
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Fusible
DESCRIPCIÓN:
Fig. 72. Fusible.
Protección y control de circuitos ante corto-circuitos.
Fusible cerámico.
ESTANDARES:
IEC/EN 60269 - 2 :
La norma IEC 60290 habla de Fusibles de baja tensión, y la norma IEC 60290-2 proporciona fusibles para su uso por personas autorizadas, estos son generalmente diseñados para ser utilizados en instalaciones donde los fusibles son accesibles y pueden ser sustituidos por, sólo las personas autorizadas.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo Cartucho Fusible
Fabricantes: CHNT
Modelo: RT14-20
Tamaño Fusible: 10 mm x 38 mm
Material : Cerámico
Uso: Propósito General
Peso: 0.009 g
Simbología: Referencia a la figura 71.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Voltaje Máximo: 500 VAC
Corriente máx: 2 A
Corriente de Ruptura: 120 KA
DIMENSIONES [mm]
Fig. 73. Dimensiones del Fusible RT14 - 20.
Tabla 39. Características de los fusibles.
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7.4 Componentes hidráulicos: Para el análisis de los componentes hidráulicos de la estación HYD 2800, se han tomado diferentes zonas para poder dividirlos, las cuales son:
7.4.1 Sistema de alimentación hidráulica:
En esta zona del sistema, se describen los componentes hidráulicos que tienen como objetivo hacer circular el aceite por todo el sistema hidráulico, este es el centro del sistema hidráulico, a continuación se describirán los elementos contenidos en la zona:
COMPONENTES HIDRÁULICOS.
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN HIDRÁULICA.
PRENSA HIDRÁULICA.
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA.
MANIPULADOR HIDRÁULICO.
SISTEMA DE ALIMENTACIÓN HIDRÁULICA.
TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE ACEITE.
BOMBA HIDRÁULICA
MOTOR ELÉCTRICO
INDICADOR DE NIVEL DE ACEITE.
TAPA DEL TANQUE DE ALMACENAMIENTO DE ACEITE.
MANÓMETRO.
FILTRO.
RESPIRADERO Y TAPA.
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7.4.1.1 Tanque de almacenamiento de aceite:
Este elemento es el reservorio que contiene el aceite que va a circular por todo el sistema hidráulico, es el lugar de donde la bomba va a tomar el aceite y a la vez donde va a regresar el aceite.
Tabla 40. Características del tanque o reservorio de aceite.
Tanque de aceite
DESCRIPCIÓN:
Fig. 74. Tanque o reservorio de aceite.
presenta las siguientes características:
Tanque de aceite para unidades hidráulicas.
Fabricado en aluminio fundido a presión.
Cubierta en chapa de acero.
Capacidad nominal de 10 dm3, corresponde a 3 / 4 del total capacidad.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: Tanque de aceite
Fabricantes: OMT
Modelo: CP10
Simbología:
Fig. 77. Simbología de un tanque o reservorio de aceite.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Material: Aluminio fundido
Capacidad: 10 dm3
DIMENSIONES [mm]
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Fig. 78. Dimensiones del tanque o reservorio de aceite.
Tabla 40. Características del tanque o reservorio de aceite.
7.4.1.2 Motor eléctrico:
Este dispositivo es el que transmite su movimiento rotatorio a la bomba para hacerla funcionar, y que este empiece a distribuir aceite por todo el sistema, a continuación se detalla algunas características:
Motor eléctrico
DESCRIPCIÓN:
Fig. 79. Motor jaula de ardilla.
Para esto este dispositivo tiene las siguientes características:
Motor jaula de ardilla
Motor de alimentación bifásica 220 VAC;
Potencia: 1 HP
1500 RPM
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: Motor eléctrico jaula de ardilla
Fabricantes: Life Electric
Modelo: RHE4
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Simbología:
Fig. 80. Simbología del motor.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Tipo de alimentación: Bifásica
Voltaje de alimentación nominal: 220 VAC
Corriente de arranque: 3.8 A
Potencia del motor: 1 HP
Revoluciones del motor: 1500 RPM
Tabla 41. Características del motor eléctrico.
7.4.1.3 Indicador de nivel de aceite:
La función de este componente hidráulico es permitir la verificación del nivel de aceite en el reservorio de aceite, con el fin de evitar que cuando este se encuentre en un nivel de aceite muy bajo, se pueda dañar la bomba, a continuación se presentarán las características del mismo:
Indicador de nivel de aceite
DESCRIPCIÓN
Fig. 81. Indicador de nivel de aceite.
Indicador del nivel de aceite del tanque de almacenamiento para lectura directa.
Compatible con fluidos a base de petróleo.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: Indicador de nivel analógico de 10mm
Fabricante: UCC
Modelo: UC-FL-111
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Presión máx: 300 bar
Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral y a base de petróleo
Indicador: Alcohol rojo
Termómetro: 30~60°C
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Material: Polietileno de alto impacto, sin contenido de aluminio
DIMENSIONES [mm]
Fig. 82. Dimensiones del indicador de nivel de aceite.
Tabla 42. Características del indicador de nivel de aceite.
7.4.1.4 Tapa del tanque de almacenamiento de aceite:
Este componente hidráulico nos sirve para mantener al aceite bajo dentro del reservorio, sin que se desparrame cuando exista retorno del mismo hacia el reservorio de aceite, a continuación se describirán las características del mismo:
Tapa del tanque de almacenamiento de aceite
DESCRIPCIÓN
Tapa especial para tanque CP10 que permite el montaje rápido de accesorios para una unidad de aprovisionamiento de bombeo.
Fabricado en aluminio fundido a presión.
Cubierta en chapa de acero.
Fig. 83. Tapa y accesorios para el tanque CP10.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: Cubierta de tanque
Fabricantes: OMT
Modelo: CP10 MC160
DIMENSIONES [mm]
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Fig. 84. Dimensiones de la tapa para el tanque CP10.
Tabla 43. Características de la tapa del tanque de almacenamiento de aceite.
7.4.1.5 Manómetro:
Este componente hidráulico permite verificar, el nivel de presión existente dentro del tanque, es un medidor analógico, es de gran utilidad ya que a través de este se verifica el estado del tanque de almacenamiento de aceite, a continuación se detallarán las características del mismo:
Manómetro
DESCRIPCIÓN
Fig. 85. Manómetro.
Medidor de presión de lectura analógica.
Utilizado para monitorear la presión del reservorio de aceite.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: Medidor de presión
Fabricantes: OMT
Modelo: MAR-100
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Fondo de escala: 100 bar
Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral.
Temperatura de trabajo: -10 a 60°C
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Tabla 44. Características del manómetro.
7.4.1.6 Filtro para aceite:
Este elemento hidráulico es de gran importancia para el sistema de alimentación hidráulica, ya que sirve para filtrar al aceite de pequeñas impurezas que puedan afectar, a los componentes de distribución hidráulica como electroválvulas, y a los actuadores como cilindros. A continuación se detallarán sus características:
Filtro
DESCRIPCIÓN:
Fig. 87. Filtro para aceite.
Filtro para acondicionamiento de aceite al sistema hidráulico.
Tubería de media pulgada de diámetro.
CARACTERÍSTICAS GENERALES:
Tipo: Filtro de succión
Fabricantes: UCC
Modelo: UCSE1319
Tubería: 17.7 mm de diámetro
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:
Peso: 0.630 Kg
DIMENSIONES [mm]
Fig. 86. Dimensiones del manómetro.
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Símbolo:
Fig. 88. Símbolo de un filtro hidráulico.
Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral y aceites sintéticos
Temperatura de trabajo: -20 a 100°C
Flujo nominal: 11.25 l/min
DIMENSIONES [mm]
A= 48mm B=35mm C=52mm D=66m E=27mm F=41mm
Fig. 89. Dimensiones del filtro hidráulico.
Tabla 45. Características del filtro de aceite.
7.4.1.7 Respiradero y tapa:
Este componente hidráulico cumple la misma función que un filtro hidráulico, ya que filtra al aceite cuando lo ingresamos al depósito, evitando que este se mezcle con partículas ajenas, que posteriormente podrían producir problemas. A continuación se describen sus características:
Respiradero y tapa
DESCRIPCIÓN
Fig. 90. Dimensiones del filtro hidráulico.
Filtro de aceite con tapa del respiradero de aire.
Permiten el fácil llenado en la instalación sin introducir partículas ajenas al tanque.
Filtra y limpia el aire del tanque cuando existen variaciones de flujo.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: Respiradero y tapa de tanque hidráulico
Fabricante: OMT
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Modelo: TR-1
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Simbología:
Fig. 91. Simbología del respiradero.
Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral y aceites sintéticos
Temperatura de trabajo: -25 a 95°C
DIMENSIONES [mm]
A= 48mm B=35mm C=52mm D=66m E=27mm
Fig. 92. Dimensiones del respiradero.
Tabla 46. Características del respiradero y tapa.
7.4.2 Prensa hidráulica:
Esta zona se compone básicamente de un solo elemento. En esta zona es donde se ejerce presión sobre el objeto ingresado dentro de la estación, para cumplir con procesos de estampado o sellado, o prensado. A continuación se detallará el elemento perteneciente a esta zona:
7.4.2.1 Cilíndro Hidráulico:
Este componente hidráulico ejerce presión sobre el objeto que esta puesto bajo el, para posteriormente ejercer una fuerza y consigo una presión, para a la vez realizar un proceso de estampado, sellado o prensado. A continuación se determinarán sus características:
PRENSA HIDRÁULICA.
CILÍNDRO HIDRÁULICO.
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Cilindro hidráulico
DESCRIPCIÓN
Fig. 93. Cilindro hidráulico.
Cilindro hidráulico disponible para varios tipos de montura, incluye accesorios para el montaje.
Robusto, compacto y largo tiempo de vida.
Cilindro de doble efecto.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: Cilindro hidráulico doble efecto 7/8’’
Fabricantes: Clippard Minimatic
Modelo: 7D-E
Simbología:
Fig. 94. Símbolo de un Cilindro hidráulico doble efecto.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Presión máx: 2000 psi
Ángulo de rotación: 90°
Volumen de flujo nominal: 100 l/min
Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral.
Temperatura de trabajo: 30 a 230°C
DIMENSIONES [mm]
Fig. 95. Dimensiones del cilindro hidráulico doble efecto.
Tabla 47. Características del cilindro hidráulico.
7.4.3 Sistema de distribución hidráulica:
Este es una de las zonas más importantes de todo el sistema hidráulico, ya que permite la circulación de las señales hidráulicas dentro del sistema de alimentación hidráulico, además a través de este se
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alimenta al manipulador para que este pueda ejercer los movimientos que se le impongan. Dentro de esta zona se encuentran los siguientes componentes:
7.4.3.1 Válvula de escape:
La funcionalidad de este componente hidráulico es aliviar al sistema de la presión, es decir ayuda a mantener la presión del sistema en un cierto valor, a través de liberación de la misma. A continuación se describirán sus características:
Válvula de escape
DESCRIPCIÓN:
Fig. 96. Válvula de escape.
Válvulas de alivio de asiento operado directo.
Se utilizan para limitar la presión en un sistema hidráulico.
CARACTERÍSTICAS GENERALES:
Simbología:
Fig. 97. Símbolo hidráulico de una válvula de escape.
SISTEMA DE DISTRIBUCIÓN HIDRÁULICA.
VÁLVULA DE ESCAPE.
ELECTROVÁLVULA PROPORCIONAL.
VÁLVULA CHECK.
ELECTROVÁLVULA REGULADORA DE PRESIÓN.
ELECTROVÁLVULA HIDRÁULICA 4/3.
ACOPLE DE SALIDA RÁPIDA DE PRESIÓN.
MANGUERA HIDRÁULICA.
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CARACTERÍSTICAS HIDRAULICAS:
Fluido: Aceite mineral
Máxima presión de operación: Port P 400 Port T 315
Máxima clasificación de flujo: 12.5 (L/min)
Temperatura del fluido (°C): -30 a 80 °C
Rango de viscosidad del fluido (mm2/s): 10 a 800
Nivel de limpieza de los fluidos: ISO 19/17/14
Tabla 48. Características de la válvula de escape.
7.4.3.2 Electroválvula proporcional:
Esta válvula ayuda a controlar el caudal existente en la línea mediante la reducción del área. Para esto esta cuenta con las siguientes características:
Electroválvula proporcional
DESCRIPCIÓN
Fig. 98. Electroválvula proporcional
Control de caudal mediante reducción de área de paso de fluidos.
Válvula con control proporcional.
Apta para fluidos a base de aceite mineral.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: Válvula proporcional
Fabricantes: Wandfluh
Modelo: MSM 9/82562 GRFY O45 F20 B01
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Operación: Solenoide proporcional
Señal de control: Voltaje
Presión máx: 250 bar
Rango de voltaje de entrada: 0 a 24 VDC
Volumen de flujo nominal: 12.5 l/min
Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral.
Temperatura de trabajo: -20 ~ 50°C
Peso: 0.81 Kg
DIMENSIONES [mm]
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Fig. 99. Dimensiones de la electroválvula proporcional.
Tabla 49. Características de la electroválvula proporcional.
7.4.3.3 Válvula check:
Este componente hidráulico, permite el fluido del aceite en el sistema hidráulico, en un solo sentido, evitando que el aceite se regrese por donde viene. A continuación se detallarán las características del mismo:
Válvula check
DESCRIPCIÓN
Fig. 100. Válvula check.
Válvula sin retorno tipo sándwich NG3 Mini-con piloto hidráulico.
Las válvulas permiten un flujo libre en una dirección y se bloquea en la dirección opuesta.
CARACTERÍSTICAS GENERALES:
Tamaño nominal: NG3 Mini-acc Wandfluh estándar
Construcción: Tipo Sandwich
Montaje: Montaje de 3 agujeros para tornillos de cabeza hexagonal M4 o pernos M4
Conexiones: Placas de conexión Multi-estación de la brida sobre placa Sistema longitudinal de apilamiento
Temperatura ambiente: -20 ... +50 ° C
Posición de montaje: Cualquiera
Par de fijación : 2,8 Nm de par (calidad 8.8)
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Peso: 0,56 kg
Simbología:
Fig. 101. Simbología para las válvulas check.
CARACTERÍSTICAS HIDRAULICAS:
Fluido: Aceite mineral
Rango de viscosidad: 12 mm2/s…320 mm2/s
Temperatura del fluido: -20…+70°C
Pico de presión: pmax= 315 bar
Volumen de flujo máximo: Qmax = 8 l/min
DIMENSIONES [mm]:
Fig. 102. Dimensión para la válvula check.
Tabla 50. Características de la válvula check.
7.4.3.4 Electroválvula reguladora de presión:
La función de este componente hidráulico es la de reducir o mantener a la presión dentro de la línea hidráulica, para que el sistema hidráulico se mantenga bajo las condiciones deseadas. A continuación se detallan las características del mismo:
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Electroválvula reguladora de presión
DESCRIPCIÓN
Fig. 103. Electroválvula reguladora de presión.
Válvula reguladora de presión operada por solenoide.
Baja histéresis y buena resolución.
CARACTERÍSTICAS GENERALES:
Tipo: Electroválvula reguladora de presión
Fabricante: Wandfluh
Modelo: M18x1,5
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:
Símbolo:
Fig. 104. Simbología para una válvula reguladora de presión.
Volumen de flujo nominal: 8 l/min
Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral.
Temperatura de trabajo: -20 a 50°C
Peso: 0,25 Kg
Operación: Solenoide proporcional
Señal de control: Voltaje
Presión máx: 250 bar
Rango de voltaje de entrada: 0 a 24 VDC
DIMENSIONES [mm]
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Fig. 105. Dimensiones para la válvula reguladora de presión.
Tabla 51. Características de la electroválvula reguladora de presión.
7.4.3.5 Electroválvula hidráulica 4/3:
La función de este componente hidráulico es permitir el paso o no del fluido, para nuestro caso el paso de fluido hacia los actuadores del manipulador. A continuación se describen las características del mismo:
Electroválvula hidráulica 4/3
DESCRIPCIÓN
Fig. 106. Electroválvula hidráulica 4/3
Operación mediante solenoide.
Empleadas principalmente para opera cilindros y motores hidráulicos.
Adecuadas para el uso en ambientes industriales hostiles, industria química, petrolera o minera.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: Válvula operada con solenoide 4/3 vías
Fabricantes: Wandfluh
Modelo: NG10
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Operación: Solenoide proporcional
Señal de control: Voltaje
Presión máx: 315 bar
Rango de voltaje de entrada: 0 a 24 VDC
Volumen de flujo nominal: 100 l/min
Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral.
Temperatura de trabajo: -20 a 70°C
Peso: 3.6 Kg
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DIMENSIONES [mm]
Fig. 107. Electroválvula hidráulica 4/3
Tabla 52. Características de la electroválvula hidráulica 4/3.
7.4.3.6 Acople de salida rápida de presión.
Este componente hidráulico permite la unión de la manguera hidráulica con las válvulas, y es de gran importancia debido a que gracias a este se aseguran los elementos de conexión hidráulica, y se evitan fugas de aceite. A continuación se presentan las características del mismo:
Acople de salida rápida de presión
DESCRIPCIÓN
Fig. 108. Acople de salida rápida de presión.
Permite el acoplamiento con la presión estática y residual, a la presión de operación con anillo de seguridad.
Con el fin de lograr la protección contra la corrosión mejor posible, el tapón de acero pasivado y sellado después de la galvanización.
CARACTERÍSTICAS GENERALES:
Tipo: Acople rápido de presión
Fabricantes: Rectus TEMA
Modelo: IB series
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS:
Material: Acero
Presión máx: 300 bar
Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral.
Temperatura de trabajo: -30 a 100°C
Tabla 53. Características del acople de salida rápida de presión.
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7.4.3.7 Manguera Hidráulica:
Este es uno de los componentes principales dentro del sistema de alimentación, ya que a través de él pasa el fluido, en este caso es el aceite, con el objetivo de alimentar en todo el sistema en sí. A continuación se describen las características del mismo:
Manguera hidráulica
DESCRIPCIÓN:
Fig. 109. Manguera Hidráulica.
Construida de tubo de termoplástico y reforzado con poliéster y una cubierta de poliuretano.
Empleado para sistemas hidráulicos con petróleo, sistemas hidráulicos de agua, combustibles y sistemas de lubricación.
Resistente al fuego.
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: Manguera hidráulica
Fabricante: Aeroquip – Polyon
Modelo: FC 273-03
Sistema: Imperial
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Diámetro interno: 0.19 ‘’
Diámetro externo: 0.44 ‘’
Presión máx: 3000 psi/200bar
Peso por pie: 0.06 lbs
Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral.
Temperatura de trabajo: -65 a 200°F
Tabla 54. Características de la manguera hidráulica.
7.4.4 Manipulador Hidráulico:
En esta zona se encuentra la estructura mecánica – hidráulica que realiza los movimientos, para entrada de piezas a la estación HYD 2800 y salida de las mismas desde la estación hacia el sistema de transporte, este se compone de varios elementos mecánicos e hidráulicos, siendo los hidráulicos los responsables de generar el movimiento del robot en sus diferentes ejes. A continuación se detallan los elementos hidráulicos del manipulador:
MANIPULADOR HIDRÁULICO.
ACTUADOR HIDRÁULICO.
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7.4.4.1 Actuadores hidráulicos:
Estos componentes hidráulicos son los encargados de realizar el movimiento del manipulador hidráulico, los cuales se encuentran en cada una de las articulaciones del robot. A continuación se describirán las características del mismo:
Actuador hidráulico
DESCRIPCIÓN
Fig. 110. Actuador Hidráulico.
Actuador rotativo hidráulico para aplicaciones de robótica con acople mecánico para movimiento rotacional (multiposición).
Varias configuraciones disponibles. (uno dos ejes)
CARACTERÍSTICAS GENERALES
Tipo: Actuador hidráulico
Fabricantes: Phd Inc.
Modelo: R21H 3090-P-A1-M (doble eje) R21H-1090-P-M (doble eje)
R11H-3080-P-M (un eje) R11H-3180-P-M
Sistema: Imperial
Simbología:
Fig. 111. Símbolo del actuador Hidráulico 180°.
CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Operación: Control en ambas direcciones control proporcional
Señal de control: Voltaje
Presión máx: 1500 psi/100bar
Ángulo de rotación: 90°
Volumen de flujo nominal: 100 l/min
Compatibilidad de fluidos: Fluidos a base de aceite mineral.
Temperatura de trabajo: -29 a 82°C
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70
DIMENSIONES [mm]
Fig. 112. Dimensiones del Actuador Hidráulico.
Tabla 55. Características del actuador hidráulico.
8 CONCLUSIONES:
Se definió dentro del proceso de mecanizado los diferentes tipos de válvulas, tanto neumáticas
como hidráulicas, sus dimensiones y como es su intervención dentro de la estación.
Se determinó la importancia del realizar un proceso de mecanizado dentro de la estación, y esto se debe a que es la única forma de saber con certeza cada uno de los componentes de nuestra estación, esto nos da un conocimiento plus para poder controlar de mejor manera a la estación a la que tenemos a cargo.
Se aprendió a definir los diferentes tipos de tornillos, tuercas, mangueras, etc. existentes dentro de la estructura de la estación, definiendo su funcionalidad dentro de la estructura en sí.
Se determinó las ventajas que tiene usar MDF como madera para los tableros de la mesa, y el uso fuerte de aluminio en casi toda la estructura, y lo que se determinó es que la principal de las ventajas es el peso de los materiales así como su tiempo de vida, y oxidación.
9 REFERENCIAS.
[1] ACTUALIZACIÓN DE TECNOLOGÍA A LA ESTACIÓN HIDRÁULICA HYD – 2800 DEL C.I.M.
2000 A LA PLATAFORMA COMPACTLOGIX DE ALLEN BRADLEY - FRANKLIN AVELLÁN G. -
ANDRÉS MENDOZA
ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
CARRERA DE INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA Y AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL
AÑO 2006
[2] DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE UN SISTEMA DE CONTROL Y ADQUISICIÓN DE DATOS
POR PUERTO USB PARA EL ROBOT HIDRÁULICO HYD-2800 - NIKOLAI ALEXANDER BANDA
POMA
CIM 2000 MECANIZADO HYD 2800 12/09/2013
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ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO
CARRERA DE INGENIERÍA EN ELECTRÓNICA Y AUTOMATIZACIÓN Y CONTROL
AÑO 2010.
[3] SAER, “La norma IEC 60947-2”, recuperado de:
http://www.saervenca.com/descargas/uploads/Norma%20IEC%2060947-2.pdf.
[4] National Electrical Manufacturers Association, (2004), “ANSI/IEC 60529”, recuperado
de: http://www.nema.org/Standards/ComplimentaryDocuments/ANSI-IEC-60529.pdf.
[5] IEC, (2002), “Estándar internacional IEC 62262”, recuperado de:
http://webstore.iec.ch/preview/info_iec62262%7Bed1.0%7Db.pdf.
[6] SCAME, (2012), “Normas técnicas”, recuperado de:
http://www.scame.com/es/infotec/norme/scheda.asp?IDKey=IEC60715.
[7] SIEMENS, (2001), “Selección de un interruptor termo magnético", recuperado de:
http://www.control-technics.com.ar/pdf/APL_Interruptores_Termomagneticos_A.pdf.
[8] IEC, (2006), “Estándar internacional IEC 60269”, recuperado de:
http://webstore.iec.ch/preview/info_iec60269-1%7Bed4.0%7Den_d.pdf.
[9] HELLERMANTYTON, “Definición y Tabla del Grado de Protección (IP), acorde a DIN EN
IEC 60529”, recuperado de:
http://www.hellermanntyton.es/site/binaries/content/assets/downloads/es/el-
catalogo-2011---2012/ht_es_chapter7.2.pdf.
CIM 2000 MECANIZADO HYD 2800 12/09/2013
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INDICE 1. TEMA: .......................................................................................................................................... 1
2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA: ............................................................................................. 1
3. OBJETIVOS: .................................................................................................................................. 1
3.1 Objetivo principal: .................................................................................................................... 1
3.2 Objetivos específicos: ............................................................................................................... 1
4. IMPORTANCIA ............................................................................................................................. 1
5. IMPORTANCIA: ............................................................................................................................ 2
6. DESARROLLO: .............................................................................................................................. 2
6.1 Descripción de la estación HYD 2800: ...................................................................................... 2
6.2 Sistemas de alimentación: ....................................................................................................... 4
6.2.1 Sistema de alimentación eléctrica: .................................................................................... 4
6.2.2 Sistema de alimentación neumática: ................................................................................. 8
6.2.3 Sistema de alimentación Hidráulica: .................................................................................. 8
6.3 Componentes de la estación hidráulica HYD 2800: ................................................................. 9
6.3.1 Componentes mecánicos: .................................................................................................. 9
6.3.2 Componentes eléctricos: .................................................................................................. 10
6.3.3 Componentes neumáticos: .............................................................................................. 11
6.3.4 Componentes Hidráulicos: ............................................................................................... 11
6.4 Controlador Lógico Programable: .......................................................................................... 12
6.4.1 CompactLogix: .................................................................................................................. 12
6.4.2 Descripción Modular del PLC CompactLogix de Allen Bradley: ....................................... 12
7. Datos técnicos de los componentes de la estación Hidráulica HYD 2800: ............................... 13
7.1 Componentes mecánicos: ...................................................................................................... 13
7.1.1 Perfiles de aluminio: ......................................................................................................... 13
7.1.2 Pie nivelable: .................................................................................................................... 14
7.1.3 Tornillos ............................................................................................................................ 15
7.1.4 Tuercas: ............................................................................................................................ 16
7.1.5 Tapas de los perfiles de aluminio: .................................................................................... 16
7.1.6 Arandelas:......................................................................................................................... 17
7.1.7 Tapas o tableros de la mesa: ............................................................................................ 18
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7.2 Componentes Neumáticos: .................................................................................................... 18
7.2.1 Electroválvula neumática 4/2. .......................................................................................... 18
7.2.2 Gripper Neumático Angular: ............................................................................................ 20
7.2.3 Manguera neumática: ...................................................................................................... 21
7.3 Componentes eléctricos ................................................................................................... 22
7.3.1 Panel de control manual: ................................................................................................. 22
7.3.1.1Potenciómetro: .......................................................................................................... 23
7.3.1.2 Indicadores LED: ........................................................................................................ 24
7.3.1.2 Conmutador de 2 posiciones: ................................................................................... 25
7.3.1.3 Conmutador simple: ...................................................................................................... 26
7.3.3.4 Pulsador rectangular con indicador luminoso: ......................................................... 27
7.3.3.5 Pulsador de paro de emergencia: ............................................................................. 28
7.3.3.6 Luz piloto cuadrada: .................................................................................................. 30
7.3.4 Panel de control del gabinete eléctrico. ................................................................... 31
7.3.4.1 Luz piloto: .................................................................................................................. 31
7.3.4.2 Conmutador L de dos posiciones. ............................................................................. 32
7.3.5 Gabinete eléctrico: ........................................................................................................... 33
7.3.5.1 Gabinete: ................................................................................................................... 34
7.3.5.2 Canaleta plástica ranurada: ....................................................................................... 36
7.3.5.3 Riel DIN: ..................................................................................................................... 37
7.3.5.4 Transformador: ......................................................................................................... 37
7.3.5.4 Borneras: ............................................................................................................... 38
7.3.5.5 Fuente 24VDC: ........................................................................................................... 39
7.3.5.6 Relé: ........................................................................................................................... 40
7.3.5.7 Interruptor Termo magnético NA: ............................................................................ 42
7.3.5.7 Interruptor Termo magnético: .................................................................................. 43
7.3.5.8 Disyuntor: .................................................................................................................. 45
7.3.5.9 Contactor: .................................................................................................................. 46
7.3.5.10 Porta fusibles: .......................................................................................................... 48
7.3.5.11 Fusible: .................................................................................................................... 49
7.4 Componentes hidráulicos:...................................................................................................... 51
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7.4.1 Sistema de alimentación hidráulica: ................................................................................ 51
7.4.1.1 Tanque de almacenamiento de aceite: ..................................................................... 52
7.4.1.2 Motor eléctrico: ........................................................................................................ 53
7.4.1.3 Indicador de nivel de aceite: ..................................................................................... 54
7.4.1.4 Tapa del tanque de almacenamiento de aceite: ....................................................... 55
7.4.1.5 Manómetro: .............................................................................................................. 56
7.4.1.6 Filtro para aceite: ...................................................................................................... 57
7.4.1.7 Respiradero y tapa: ................................................................................................... 58
7.4.2 Prensa hidráulica: ............................................................................................................. 59
7.4.2.1 Cilíndro Hidráulico: .................................................................................................... 59
7.4.3 Sistema de distribución hidráulica: .................................................................................. 60
7.4.3.1 Válvula de escape: ..................................................................................................... 61
7.4.3.2 Electroválvula proporcional: ..................................................................................... 62
7.4.3.3 Válvula check: ............................................................................................................ 63
7.4.3.4 Electroválvula reguladora de presión: ...................................................................... 64
7.4.3.5 Electroválvula hidráulica 4/3: .................................................................................... 66
7.4.3.6 Acople de salida rápida de presión. .......................................................................... 67
Acople de salida rápida de presión ...................................................................................... 67
7.4.3.7 Manguera Hidráulica: ................................................................................................ 68
7.4.4 Manipulador Hidráulico: .................................................................................................. 68
7.4.4.1 Actuadores hidráulicos: ............................................................................................ 69
8 CONCLUSIONES: ........................................................................................................................ 70
9 REFERENCIAS. ............................................................................................................................ 70