notas CHN 1
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AUTOMATIZACIÓN
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"automatización es el proceso de mecanizar las actividades industriales para reducir la mano de obra,
simplificar el trabajo y producir más y con mejor calidad".
INTRODUCCIÓN
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• La automatización es la facultad que poseen algunos procesos físicos para desarrollar las actividades de operación y funcionamiento en forma autónoma, es decir, por cuenta propia.
Automatización
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Evolución de la Automatización
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Automatización Fija
Automatización Flexible
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Tipos de Automatización
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Esquema General de un Automatismo
Distribución de Energía
Máquina o Proceso
Sensores
Tratamiento de
Señales
Diálogo
Hombre-Máquina
Mando de Potencia
Actuadores
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Razones Para Automatizar Procesos
• Mejorar la productividad de la empresa.• Mejorar las condiciones de trabajo del
personal.• Realizar operaciones imposibles de
controlar intelectualmente.• Mejorar la disponibilidad de productos.• Simplificar el mantenimiento.• Integrar la gestión y la producción
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En la neumática o en la hidráulica (que son ramas de la automatización) un problema puede tener varias soluciones, por lo cual se requiere determinar la más eficiente, es decir, la más económica y más segura; en contraste con las matemáticas, donde se requiere una solución única y exacta.
INTRODUCCIÓN
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Sistemas de lazo cerrado:Neumática proporcional.Hidráulica proporcional.
La automatización se pude clasificar en:
Sistemas de lazo abierto o cadenas de mando o mando:Circuitos neumáticos.Circuitos hidráulicos.Circuitos eléctricos.Circuitos lógicos.Circuitos hidroneumáticos.Circuitos electrohidráulicos.Circuitos electroneumáticos.
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La neumática es la tecnología que emplea el aire comprimido como modo de transmisión de la energía necesaria para mover y hacer funcionar mecanismos. El aire es un material elástico y por tanto, al aplicarle una fuerza, se comprime, mantiene esta compresión y devolverá la energía acumulada cuando se le permita expandirse, según la ley de los gases ideales.
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PRODUCCION DE ENERGÍA NEUMÁTICA.
Motor Compresor Actuador TrabajoEnergía Energía Energía Energía
Mecánica MecánicaHidráulicaηM ηC ηA
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Ventajas de la Neumática
•El aire es de fácil captación y abunda en la tierra.•El aire no posee propiedades explosivas, por lo que no existen riesgos de chispas. •Los actuadores pueden trabajar a velocidades razonablemente altas y fácilmente regulables. •El trabajo con aire no daña los componentes de un circuito por efecto de golpes de ariete. •Las sobrecargas no constituyen situaciones peligrosas o que dañen los equipos en forma permanente. •Los cambios de temperatura no afectan en forma significativa. •Energía limpia.•Cambios instantáneos de sentido.
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Desventajas de la neumática
•En circuitos muy extensos se producen pérdidas de cargas considerables.•Requiere de instalaciones especiales para recuperar el aire previamente empleado.•Las presiones a las que trabajan normalmente, no permiten aplicar grandes fuerzas.•Altos niveles de ruido generado por la descarga del aire hacia la atmósfera.•El aire a presión genera condensados que pueden dañar la maquinaria.
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Presión atmosférica: Es la fuerza que ejerce la columna de atmósfera que se encuentra sobre nosotros.
Presión manométrica: Esta presión es relativa, y es la diferencia entre la presión de un recinto cerrado, ejemplo: un neumático de auto, y la presión atmosférica del lugar y el momento.
Presión absoluta: la presión real en cualquier punto de un sistema.
Presión absoluta = Presión atmosférica + Presión manométrica
Definiciones previas.
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tVAvQ /
Caudal o caudal volumétrico: volumen de fluido que circula por una sección por unidad de tiempo.
Caudal másico o gasto másico: masa de un fluido que circula por una sección en la unidad de tiempo.
Definiciones previas.
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s
vr m
mH
Humedad (H).Representa la cantidad de agua (en forma de vapor) que hay en el aire.
Humedad absoluta (H): Representa la cantidad total de vapor de agua que hay en el aire.
Humedad relativa (Hr): indica la relación entre la humedad
del aire (mv) y la máxima humedad que podríamos tener a
una temperatura dada, es decir, masa de vapor saturado (ms)
Definiciones previas.
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.2211 CteVpVp 0T
Ecuaciones de los gases perfectos.
Ley de Boyle – Mariote. Si consideramos un gas perfecto encerrado en un cilindro en el que provocamos una expansión isotérmica, es decir, a temperatura constante, se cumple:
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.2
2
1
1 CteT
V
T
V 0p
Ley de Charles-Gay-Lussac. Si consideramos un gas perfecto encerrado en un cilindro en el que provocamos una expansión isobarica, es decir a presión constante, se cumple.
Ecuación de los gases perfectos (ideales). Si consideramos al aire como gas perfecto y tenemos en cuenta las leyes anteriores, se cumple:
TRnVp
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Producción del aire comprimido.
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Tipos de Compresores
De Embolo Oscilante De Embolo Rotativo Turbo-Compresor
Compresor
De Pistón
Compresor
De Membrana
Compresor
Radial
Turbo-compresor
axial
Compresor
Rotativo Celular
Compresor
Helicoidal Bicelular
Compresor
Roots
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Compresores de émbolo.
Compresor de membrana.
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Compresor rotativo multicelular.
Compresor Roots (lóbulos).
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Compresor de tornillo helicoidal de dos ejes.
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Compresores axiales.
Compresor radial (centrifugo).
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Final en línea muerta. Se lanza una única tubería (con una cierta pendiente de 1%) de la que se va tomando derivaciones.
Conducto principal en anillo. Se alimenta al sistema por varios puntos, lo que permite un consumo elevado y minimiza las caídas de presión.
DISTRIBUCIÓN DEL AIRE.