EJERCICIOS CIRCUITOS NEUMÁTICOS E HIDRÁULICOS – BLOQUE IV 1. Responda las siguientes preguntas:
a) Explique el funcionamiento del circuito de la figura. (1 punto) b) Identifique los componentes del circuito de la figura. (1,5 puntos)
2. Responda las siguientes preguntas:
a) Dibuje el símbolo neumático de una válvula 3/2 vías normalmente cerrada, accionamiento por pedal, retorno por muelle y canalización de escape sin rosca. (1 punto)
b) Especifique los componentes del circuito mostrado en la figura. (0,75 puntos)
c) Explique brevemente su funcionamiento. (0,75 puntos)
3. Responda las siguientes cuestiones:
a) Enumere y dibuje los diferentes tipos de mandos de los cilindros neumáticos de simple y doble efecto. (1,5 puntos)
b) Un cilindro de doble efecto tiene un émbolo de 100 mm de diámetro y un vástago de 30 mm de diámetro, la carrera es de 500 mm y la presión de trabajo a la que está sometido es de 6 bar. Determine el consumo de aire en el recorrido de avance y de retroceso. (1 punto)
4. Responda las siguientes cuestiones:
a) Identifique los componentes del circuito hidráulico de la figura. (1,25 puntos)
b) Explique su funcionamiento. (1,25 puntos)
5. Defina los siguientes elementos neumáticos y explique su funcionamiento.
(2,5 puntos)
6. Se dispone de un cilindro de simple efecto que utiliza en su funcionamiento un volumen de aire de 5.892 cm3 y una presión de 5 bar, siendo su longitud de 25 cm. Calcule:
a) El consumo (C) de aire si efectúa 10 ciclos por minuto. (0,75 puntos) b) La fuerza real de avance (Fn) considerando la fuerza del muelle y de
rozamiento del 6 y 10% respectivamente de la fuerza teórica aplicada. (1 punto)
c) El diámetro del cilindro (D). (0,75 puntos)
7. Calcule la fuerza de avance y de retroceso de un cilindro de doble efecto de 8 cm de diámetro, sabiendo que la presión de trabajo es de 7 bar.
Considere la fuerza de rozamiento el 10 % de la fuerza teórica aplicada.
¿Cuál será el consumo de aire del cilindro (l/min), si tiene una carrera de 20 cm y efectúa 6 ciclos por minuto? (2,5 puntos)
Considerar: 1 atm = 1 bar= 1kgf/cm2
8. Explique los compresores (tipos de compresores que conozca) y los depósitos. (2,5 puntos)
9. Diseñe un circuito neumático en el que se controla la apertura de unas compuertas de una presa, de forma que cuando se active el pulsador de la presa, esta se abra lentamente. Al cabo de un tiempo “t” de haberse activado el pulsador (t es el tiempo estimado en pasar una embarcación), la compuerta se tiene que cerrar. (2,5 puntos)
NOTA: La compuerta se encuentra cerrada cuando el vástago del cilindro con el que está unida se encuentra en posición de avance.
11. Identifique las válvulas neumáticas representadas en la figura y señale sus principales funciones en circuitos básicos de un único actuador.
a) (1,25 puntos) b) (1,25 puntos)
12. Mediante un cilindro hidráulico se desea desplazar una carga de 1500 Kg a una velocidad máxima de 30 cm/ s. Sabiendo que el elemento que menos presión resiste de la instalación es el cilindro, que se encuentra diseñado para una presión máxima de 150 kg/cm2, y que las pérdidas de presión entre el cilindro y la bomba son de 10 kg/cm2, calcule:
a) Diámetro mínimo del cilindro en mm, despreciando los rozamientos.
(0,75 puntos)
b) Caudal en litros/minuto que debe suministrar la bomba. (0,75 puntos) c) Potencia útil, en Kw, del motor de accionamiento de la bomba si su
rendimiento es del 75%. (1 punto)
13. Responda las siguientes cuestiones:
a) Explique el funcionamiento del siguiente circuito neumático. (1,25 puntos) b) Describa los símbolos y explique los elementos del circuito anterior.
(1,25 puntos)
14. De un cilindro neumático de doble efecto se conoce: presión de trabajo de 8 bar, diámetro interior del cilindro de 6 cm y diámetro del vástago 20 mm.
Determine la fuerza que proporciona el vástago en el movimiento de avance y en el de retroceso si se tienen una perdidas por fricción de un 4%. (2,5 puntos)
15. Responda las siguientes cuestiones:
a) Explique el funcionamiento del siguiente circuito neumático. (1,25 puntos) b) Describa los símbolos y explique los elementos del circuito anterior.
(1,25 puntos)
17. La figura adjunta representa un ejemplo típico de prensa hidráulica. La sección transversal del émbolo grande es 250 cm2 y la del pequeño 10 cm2. Se pide :
a) La fuerza que se debe ejercer sobre el émbolo pequeño para elevar una carga de 12000 N. (1 punto)
b) Si se desea elevar la carga 1 metro, calcule el desplazamiento del pistón pequeño. (0,5 puntos)
c) Para elevar una carga de 15000 N, ¿qué cambios realizaría en la prensa, sin modificar la fuerza ejercida en el apartado a)? (1 punto)
18. Dibuje el esquema de una válvula reguladora de caudal unidireccional y explique su funcionamiento en un circuito neumático con un solo cilindro de doble efecto. (2,5 puntos)
19. Un cilindro neumático de doble efecto, con 30 mm de diámetro de émbolo, 10 mm de diámetro de vástago y 50 mm de carrera, realiza una maniobra a un ritmo de 8 ciclos cada minuto. La presión del aire es de 8 bar y el rendimiento es del 85%. Calcule para el caso real:
a) La fuerza que ejerce el cilindro en la carrera de avance y de retroceso.
(1 punto)
b) El consumo de aire en condiciones normales. (1 punto)
c) La potencia desarrollada por el cilindro al realizar la maniobra en Kw.
(0,5 puntos)
20. Defina apoyándose en dibujos los elementos del movimiento lineal alternativo. (2,5 puntos)
21. Diferencia entre compresores, depósitos y acumuladores (2,5 puntos)
22. Un cilindro de simple efecto de retorno por muelle se encuentra realizando trabajo por compresión conectado a una red de aire de 1 Mpa de presión. Si el diámetro del émbolo es 10 cm; su carrera, 3 cm y la fuerza de rozamiento se puede considerar un 10% de la teórica, ¿cuál será la fuerza ejercida por el vástago al comienzo del ciclo de trabajo, considerando que el muelle se encuentra en su longitud natural, Lo? ¿Cuál será la fuerza al final de la carrera, si la constante del muelle es 100 N/cm? (2,5 puntos)
23. Comente la preparación y tratamiento del aire comprimido. (2,5 puntos)
