Programación de aula de Tecnología Industrial 2º Bachillerato

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A la hora de proceder a estructurar en unidades didácticas la distribución y concreción de objetivos, contenidos y criterios de evaluación para cada uno de los cursos, el departamento de Tecnología ha aplicado una serie de criterios, de manera que permitan una enseñanza integrada. Así, las

secuencias de aprendizaje están organizadas según los siguientes criterios:

Adecuación. Todo contenido de aprendizaje está íntimamente ligado a los conocimientos previos del alumno/a.

Continuidad. Los contenidos se van asumiendo a lo largo de un curso, ciclo o etapa.

Progresión. El estudio en forma helicoidal de un contenido facilita la progresión. Los contenidos, una vez asimilados, son retomados constantemente a lo largo del proceso educativo, para que no sean olvidados. Unas veces se cambia su tipología (por ejemplo, si se han estudiado como procedimientos, se retoman como valores); otras veces se retoman como contenidos interdisciplinarios en otras áreas.

Interdisciplinariedad. Esto supone que los contenidos aprendidos en un área sirven para avanzar en otras y que los contenidos correspondientes a un eje vertebrador de un área sirven para aprender los contenidos de otros ejes vertebradores de la propia área, es decir, que permiten dar unidad al

aprendizaje entre diversas áreas.

Priorización. Se parte siempre de un contenido que actúa como eje organizador y, en torno a él, se van integrando otros contenidos.

Integración y equilibrio. Los contenidos seleccionados deben cubrir todas las capacidades que se enuncian en los objetivos y criterios de evaluación. Asimismo, se busca la armonía y el equilibrio en el tratamiento de conceptos, procedimientos y valores. Y, muy especialmente, se han de trabajar los valores transversales.

Interrelación y globalización. A la hora de programar, se han tenido en cuenta los contenidos que son comunes a dos o más áreas, de forma que, al ser abordados, se obtenga una visión completa.

Asimismo, se presentan los contenidos en su aspecto más general, para poder analizar los aspectos más concretos a lo largo de las unidades didácticas, hasta llegar a obtener una visión global.

Con todos estos criterios, la materia se estructura en unidades y también se secuencian los ejes vertebradores de la materia, de manera que permitan una enseñanza integrada en orden horizontal, o bien posibiliten al profesor/a el tratamiento de un solo eje en orden vertical.

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PROGRAMACIÓN DE AULA

TECNOLOGÍA INDUSTRIAL 2º BACHILLERATO

Unidades del libro del alumno

Unidad 1: Estructura y propiedades de los materiales Unidad 2: Ensayos mecánicos sobre materiales

Unidad 3: Reciclaje de materiales: importancia económica Unidad 4: Motores térmicos

Unidad 5. Máquinas frigoríficas. Bomba de calor Unidad 6: Motores eléctricos

Unidad 7: Transductores de posición y de proximidad Unidad 8: Otros transductores. Actuadores

Unidad 9: Estructura de un sistema automático Unidad 10: Circuitos neumáticos

Unidad 11: Oleohidráulica

Unidad 12: Adquisición y transmisión de datos Unidad 13: Control mediante circuitos lógicos I Unidad 14: Control mediante circuitos lógicos II Unidad 15: Control programado

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Unidad 1: Estructura y propiedades de los materiales

Objetivos didácticos

Identificar y distinguir las partículas que constituyen la estructura atómica de la materia.

Diferenciar los elementos químicos según su capacidad de combinación.

Identificar las características de cada tipo de enlace y las propiedades de las sustancias que los poseen.

Reconocer la existencia de estructuras cristalinas y distinguirlas del estado amorfo.

Enumerar y definir correctamente las propiedades mecánicas de los materiales.

Apreciar la importancia de los materiales cerámicos por sus propiedades y aplicaciones.

Reconocer las aleaciones por su composición y distinguirlas en función de sus elementos constituyentes.

Interpretar correctamente el diagrama de solidificación de una aleación binaria.

Reconocer las características de los aceros de alta aleación más comúnmente empleados.

Distinguir y clasificar los tratamientos de los metales y describir algunos de ellos.

Diferenciar la oxidación de la corrosión y reconocer las diferentes formas en que puede presentarse esta última.

Distinguir y clasificar las técnicas de protección de los metales contra la corrosión y describir algunas de ellas.

Aplicar los conocimientos sobre materiales y sus propiedades al análisis de un sistema técnico.

Contenidos

Conceptos

Enlaces químicos.

Fuentes de energía.

Estructuras cristalinas: estructura cristalina de los metales.

Materiales cerámicos: propiedades y aplicaciones.

Modificación de las propiedades de los metales.

Aleaciones: elementos constituyentes.

Diagramas de solidificación de las aleaciones.

Aceros aleados.

Tratamientos térmicos: recocido, normalizado, temple y revenido.

Tratamientos termoquímicos: cementación, cianuración, nitruración y sulfinización.

Tratamientos mecánicos: en frío y en caliente.

Tratamientos superficiales: metalización y cromado duro.

Oxidación y corrosión.

Protección contra la corrosión: modificación química de la superficie, recubrimientos no metálicos,

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www.severochoa.com/tecnologia - 5 - recubrimientos metálicos, protección catódica.

Inhibidores de la corrosión.

Procedimientos

Interpretación de diagramas de solidificación de aleaciones.

Clasificación de los tratamientos a que se someten los materiales para mejorar sus cualidades técnicas.

Análisis de un sistema técnico para determinar la idoneidad de los materiales empleados.

Actitudes, valores y normas

Educación del consumidor: reconocimiento de la importancia que tienen los tratamientos de los materiales.

Interés por diferenciar materiales que, teniendo apariencia externa semejante, responden de modo diferente ante ciertas exigencias mecánicas.

Actividades de aprendizaje

Analizar los objetivos que se pretenden conseguir.

Examinar el esquema de la unidad.

Evocar conocimientos previos a partir de los contenidos presentados en el apartado Preparación de la unidad.

Leer un texto descriptivo para identificar las partículas subatómicas constituyentes de la materia.

Observar la Tabla Periódica e identificar la organización de los elementos en filas (períodos) y columnas (familias).

Analizar la estructura electrónica de elementos metálicos y no metálicos para comprender su tendencia a ceder o ganar electrones, respectivamente.

Confeccionar un cuadro de doble entrada que refleje las características fundamentales de los diferentes tipos de enlace: iónico, covalente y metálico.

Leer un texto para distinguir las características del estado cristalino y el estado amorfo.

Confeccionar un esquema en el que se resuman las principales propiedades mecánicas de los materiales.

Leer y resumir un texto descriptivo para reconocer las principales características, propiedades y aplicaciones de los materiales cerámicos.

Confeccionar modelos moleculares representativos de los diferentes tipos de aleaciones.

Analizar un diagrama de solidificación de una aleación binaria y calcular la proporción entre fase sólida y fase líquida a una temperatura determinada.

Leer y resumir un texto descriptivo para identificar los principales aceros aleados y sus aplicaciones técnicas.

Confeccionar un cuadro de doble entrada que resuma las características de los principales tratamientos térmicos: recocido, normalizado, temple y revenido.

Observar unos cuadros sinópticos para distinguir las características de los tratamientos

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www.severochoa.com/tecnologia - 6 - termoquímicos, mecánicos y superficiales.

Elaborar una tabla comparativa que permita distinguir las características diferenciales de la oxidación y la corrosión.

Leer y analizar las características de los diferentes métodos de protección contra la corrosión.

Partir de la figura 16 para confeccionar un mural en el que se recojan las principales características de los métodos de protección contra la corrosión estudiados.

Análisis de sistemas técnicos

Observar y analizar los materiales que se emplean en la construcción de una cisterna de inodoro y valorar las posibles alternativas, justificarlas en función de las propiedades de los materiales.

Evaluación

Justificar la capacidad de combinación de un elemento a partir de analizar su estructura atómica.

Enumerar las propiedades fundamentales de las sustancias iónicas, covalentes y metálicas y ejemplificar con materiales de uso corriente o presentes en el entorno.

Elegir justificadamente materiales para aplicaciones técnicas concretas, tener en cuenta sus propiedades, los requisitos mecánicos exigidos y la exposición a agentes oxidantes o corrosivos.

Enumerar aleaciones comunes en el entorno y describir sus elementos constituyentes y sus propiedades.

Interpretar un diagrama hierro–carbono y calcular el punto de fusión de un acero o una fundición, conocida la proporción de carbono.

Describir detalladamente un tratamiento térmico y explicar las propiedades que confiere al material sometido a él.

Analizar las agresiones a que puede estar sometido un material en una aplicación técnica concreta y justificar el método de protección contra la corrosión que ha de aplicarse.

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UNIDAD 2: Ensayos mecánicos sobre materiales

Objetivos didácticos

Distinguir los diferentes tipos de ensayos por sus efectos en los materiales sobre los que se aplican.

Describir los ensayos de dureza estáticos y calcular el grado de dureza de un material a partir de los parámetros utilizados en el ensayo.

Describir los ensayos de dureza dinámicos y explicar el principio científico en el que se fundamentan.

Conocer las características de los diferentes ensayos de resistencia a esfuerzos (tracción, compresión, cizalladura, pandeo, torsión y flexión) y justificar la utilización de probetas normalizadas adecuadas a cada caso.

Definir los conceptos de resiliencia y fatiga y describir los ensayos dinámicos que tratan de determinar estas características en los materiales.

Justificar la utilidad de los ensayos destructivos tecnológicos y describir el procedimiento empleado en algunos de ellos.

Valorar la información que se obtiene de los ensayos no destructivos macroscópicos y ópticos, y establecer las analogías y las diferencias entre ellos.

Explicar el principio científico en el que se fundamentan los ensayos magnéticos, los eléctricos y los ultrasónicos, y describir los procedimientos empleados en ellos.

Establecer las ventajas y los inconvenientes de los ensayos con rayos X y con rayos gamma.

Elegir el ensayo adecuado en función del material y de la máquina o estructura de la que forma parte.

Contenidos

Conceptos

La elección del material.

Ensayos de dureza al rayado: escala de Mohs, método Martens y método Turner.

Ensayos de dureza por penetración estática: método Brinell, método Vickers y método Rockwell.

Ensayos de dureza dinámicos: método de impacto y método de retroceso o de Shore.

Ensayos de tracción: diagrama de esfuerzos y deformaciones.

Ensayos de compresión: diagrama de esfuerzos y deformaciones.

Ensayos de cizallamiento.

Ensayos de pandeo.

Ensayos de torsión.

Ensayos de flexión.

Ensayos destructivos dinámicos: resistencia al choque.

Ensayos destructivos dinámicos: ensayos de fatiga.

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Ensayos destructivos tecnológicos: de chispa, de plegado, de embutición y de forja.

Ensayos macroscópicos.

Ensayos ópticos.

Ensayos magnéticos: magnetoscópicos y analíticos.

Ensayos eléctricos.

Ensayos ultrasónicos.

Ensayos con rayos X.

Ensayos con rayos gamma.

Procedimientos

Elección de materiales adecuados para la realización de un proyecto técnico en función de sus características.

Determinación de la dureza de un material a partir de ensayos de rayado.

Cálculo de la dureza de un material a partir de datos cuantitativos obtenidos de ensayos de rayado.

Determinación de la ductilidad y maleabilidad de un material mediante ensayos de tracción.

Cálculo del módulo de Young.

Determinación de la elasticidad o fragilidad de un material mediante ensayos de compresión.

Cálculo de los parámetros característicos de un material a partir de datos cuantitativos obtenidos en los ensayos de compresión.

Cálculo del esfuerzo de cizallamiento y la resistencia al pandeo de un material a partir de datos cuantitativos obtenidos en los ensayos correspondientes.

Utilización del péndulo de Charpy y cálculo de la resiliencia de un material a partir de los datos cuantitativos obtenidos en la experiencia.

Descubrimiento de discontinuidades en un material mediante ensayos eléctricos.

Interés por conocer los principios científicos en los que se fundamentan los ensayos sobre materiales.

Reconocimiento de la necesidad de profundizar en el análisis de las propiedades de un material antes de seleccionarlo para una función concreta.

Educación para la salud: respeto de las normas de uso de las máquinas empleadas en los ensayos sobre materiales.

Actividades de aprendizaje

Leer un texto expositivo para distinguir los diferentes tipos de ensayos según sus efectos sobre el

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www.severochoa.com/tecnologia - 9 - material y según sus características dinámicas.

Observar, si es posible, un esclerómetro de Martens en el laboratorio y realizar prácticas de ensayo de dureza sobre diferentes materiales.

Memorizar la fórmula de la dureza Martens y calcularla a partir de valores experimentales obtenidos utilizando el esclerómetro.

Observar, si es posible, una máquina universal de ensayos en el laboratorio. Analizar y describir su funcionamiento.

Memorizar las fórmulas de Brinell, Vickers y Rockwell para determinar la dureza de un material y calcularla a partir de valores experimentales.

Observar, si es posible, un aparato de Poldi en el laboratorio. Analizar y describir su funcionamiento.

Memorizar la fórmula de Poldi para determinar la dureza de un material y calcularla a partir de valores experimentales.

Observar, si es posible, un esclerómetro de Shore y un duroscopio en el laboratorio. Analizar comparativamente su funcionamiento y describir ambos dispositivos.

Memorizar la fórmula que permite obtener el módulo de Young y calcularlo a partir de valores experimentales.

Memorizar la fórmula que permite obtener la contracción unitaria y calcularla a partir de valores experimentales.

Memorizar las fórmulas que permiten obtener el esfuerzo de cizallamiento y la resistencia al pandeo y calcular estos parámetros a partir de valores experimentales.

Observar, si es posible, un péndulo de Charpy en el laboratorio y realizar prácticas de ensayo de resiliencia sobre diferentes materiales utilizando probetas normalizadas.

Leer un texto expositivo para comprender qué se entiende por fatiga de un material y cómo se genera el proceso de rotura.

Confeccionar un cuadro de síntesis en el que se recojan las características diferenciales de los principales ensayos destructivos tecnológicos: de chispa, de plegado, de embutición y de forja.

Leer un texto expositivo para distinguir las características diferenciales de los ensayos macroscópicos y los ópticos.

Elaborar un cuadro de síntesis en el que se reflejen las características de los ensayos magnéticos, eléctricos, ultrasónicos, por rayos X, por rayos gamma y los fundamentos científicos en que se basa cada uno de ellos.

Evaluación

Describir detalladamente el procedimiento empleado para efectuar un ensayo de dureza por cualquiera de los métodos estudiados.

Calcular la dureza de un material a partir de valores experimentales obtenidos mediante ensayo.

Calcular parámetros (módulo de Young, tensión unitaria de compresión, esfuerzo de cizallamiento, resistencia al pandeo, deformación por flexión, resiliencia) a partir de valores experimentales obtenidos mediante ensayo.

Proponer ensayos no destructivos para diferentes elementos de sistemas técnicos, en función de sus

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www.severochoa.com/tecnologia - 10 - características.

Justificar teóricamente el principio científico en el que se fundamentan los ensayos eléctricos.

UNIDAD 3: Reciclaje de materiales: importancia económica

Objetivos didácticos

Clasificar los residuos sólidos urbanos (RSU) según su procedencia.

Identificar y distinguir los contenidos básicos de los RSU y su presencia porcentual aproximada.

Valorar la importancia de la selección en origen de los RSU en función de su aprovechamiento posterior.

Comparar las ventajas y los inconvenientes de las principales formas de tratamiento de los RSU:

incineración controlada, vertederos controlados, vertederos recuperables, reciclaje y compostaje.

Determinar cuantitativamente el aprovechamiento energético de los RSU.

Valorar la importancia del reciclaje de materiales desde distintos puntos de vista.

Justificar la utilidad del reciclaje de chatarra y describir alguno de los procesos industriales empleados.

Enumerar las ventajas del papel reciclado frente al papel nuevo.

Describir alguno de los procesos industriales empleados en el reciclaje del plástico.

Valorar el ahorro energético y de materias primas que supone el reciclaje del vidrio.

Enumerar los riesgos medioambientales del depósito de neumáticos usados en vertederos y describir alguna de las alternativas empleadas para su reutilización.

Justificar la incidencia de los principales factores que inciden en la salud y la seguridad personal en el puesto de trabajo: composición de la atmósfera, temperatura ambiente, ruido y radiaciones.

Clasificar las principales enfermedades profesionales derivadas del tratamiento de materiales y proponer medidas profilácticas encaminadas a evitarlas.

Contenidos

Conceptos

Los residuos sólidos urbanos: origen, composición, recogida y tratamiento.

Procesos de reciclaje: la chatarra.

Procesos de reciclaje: el papel.

Procesos de reciclaje: el plástico.

Procesos de reciclaje: el vidrio.

Procesos de reciclaje: el caucho.

Seguridad e higiene en el puesto de trabajo: factores que influyen en la salud.

Enfermedades profesionales: clasificación.

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www.severochoa.com/tecnologia - 11 - Procedimientos

Cálculo del ahorro energético derivado de los procesos de incineración de RSU.

Educación ambiental: sensibilidad ante el impacto medioambiental producido por la explotación, transformación y desecho de los materiales.

Educación para la salud: valoración de los hábitos de higiene en el desempeño de determinadas profesiones relacionadas con la extracción, el tratamiento y la manipulación de los materiales.

Actividades de aprendizaje

Confeccionar un mural en el que se muestre el origen de los principales elementos constituyentes de los residuos sólidos urbanos (RSU).

Elaborar un estudio estadístico, a partir de los datos de la tabla 2 del texto, y analizar comparativamente la generación de RSU de la propia comunidad autónoma con relación al resto de España.

Analizar comparativamente la composición de los RSU generados en España respecto a otros países de la Unión Europea.

Leer un texto expositivo en el que se describe el funcionamiento de una planta incineradora de RSU. Confeccionar un dibujo esquemático de una planta de estas características.

Analizar comparativamente, previa lectura de los textos expositivos correspondientes, las diferentes opciones de tratamiento de los RSU.

Confeccionar unas fichas resumen de las características de los principales procesos de reciclaje a escala industrial: chatarra, papel, vidrio, plástico y caucho.

Calcular el ahorro energético derivado del aprovechamiento térmico de la incineración de RSU o de otros materiales (caucho) a partir de la masa incinerada, el poder calorífico unitario, el rendimiento de la instalación y el coste del kWh eléctrico.

Buscar información en la bibliografía acerca de las características de los principales agentes contaminantes atmosféricos.

Leer un texto expositivo sobre los efectos de la temperatura ambiente en el rendimiento laboral y proponer soluciones para paliarlos.

Analizar el cuadro de niveles de intensidad sonora y ampliar con actividades que generen un nivel de ruido similar al propuesto en el texto.

Confeccionar un cuadro de síntesis en el que se resuman las principales características de los diferentes tipos de radiaciones y la forma de absorberlas.

Elaborar unas fichas resumen para cada una de las enfermedades profesionales que aparecen en el texto en las que se incluya: denominación, origen, sintomatología y profilaxis.

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Evaluación

Enumerar unos materiales y productos que componen los RSU y clasificar según su procedencia.

Justificar razonadamente los procedimientos más adecuados para el aprovechamiento de los RSU:

incineración con aprovechamiento térmico, vertederos recuperables y compostaje.

Calcular el ahorro energético derivado del aprovechamiento térmico de los RSU, una vez conocida la masa incinerada, su poder calorífico unitario y el rendimiento de la instalación.

Describir detalladamente alguno de los procesos de reciclaje estudiados: chatarra, papel, vidrio, plástico o caucho.

Enumerar los principales agentes contaminantes atmosféricos y de las vías de entrada al organismo.

Identificar enfermedades profesionales, y conocer sus síntomas y la profilaxis adecuada para prevenirlas.

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UNIDAD 4: Motores térmicos

Objetivos didácticos

Definir el motor como máquina motriz, clasificar los motores según el elemento que proporciona la energía y establecer las características generales de cualquier motor.

Definir el motor térmico, establecer el principio básico de su funcionamiento y clasificar los motores térmicos atendiendo a las características del proceso de combustión que se lleva a cabo en ellos.

Analizar la estructura, el funcionamiento, los parámetros característicos y las aplicaciones de un motor de explosión de cuatro tiempos e interpretar correctamente sus curvas de potencia y par motor.

Analizar la estructura, el funcionamiento y las aplicaciones de un motor de explosión de dos tiempos y establecer sus diferencias respecto al de cuatro tiempos.

Analizar la estructura, el funcionamiento y las aplicaciones de un motor Diesel y establecer sus diferencias respecto a los motores de explosión.

Analizar la estructura, el funcionamiento y las aplicaciones de un motor rotatorio Wankel y establecer sus diferencias respecto a los motores de explosión.

Definir y clasificar los combustibles, y establecer sus características fundamentales.

Identificar los agentes contaminantes procedentes de la combustión de los motores térmicos y enumerar posibles soluciones para paliar su efecto sobre la salud y el medio ambiente.

Valorar la importancia del reciclaje de materiales en los procesos de fabricación de automóviles.

Aplicar los conocimientos adquiridos al análisis de sistemas técnicos.

Contenidos

Conceptos

Características generales de los motores.

Motores térmicos: principio de funcionamiento, clasificación y aplicaciones generales.

El motor de explosión de cuatro tiempos: funcionamiento, ciclo teórico, parámetros del motor, par motor y potencia.

El motor de explosión de dos tiempos: funcionamiento, parámetros y magnitudes características, ventajas e inconvenientes, aplicaciones.

El motor Diesel: funcionamiento, parámetros y magnitudes características, ventajas e inconvenientes.

El motor rotativo Wankel: funcionamiento, ventajas e inconvenientes, aplicaciones.

Combustibles: clasificación y características.

La contaminación de los motores térmicos: fuentes de emisión y soluciones.

El reciclaje en el automóvil.

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Descomposición y despiece de un motor térmico.

Interpretación del ciclo teórico de un motor de cuatro tiempos.

Interpretación de las curvas de par y potencia de un motor de cuatro tiempos.

Cálculo de alguno de los parámetros característicos de un motor térmico de cualquier tipo, conocidos los datos básicos de su estructura.

Interpretación del número de octano y el número de cetano de un combustible.

Análisis de un sistema técnico del que forme parte un motor térmico.

Interés por conocer los principios científicos en los que se basa el funcionamiento de un motor térmico.

Educación ambiental: sensibilidad ante el impacto medioambiental generado por el uso de combustibles en los motores térmicos

Actividades de aprendizaje

Leer un texto expositivo para distinguir los motores térmicos de otros tipos de motores y aprender cuáles son los parámetros que caracterizan cualquier motor térmico.

Reproducir el diagrama que representa el principio de funcionamiento de un motor térmico y justificarlo a partir de los principios de la termodinámica.

Observar un dibujo esquemático de un motor de cuatro tiempos (y, si es posible, de uno real seccionado en el laboratorio) para identificar sus componentes y describir los procesos que tienen lugar en cada una de las fases del ciclo.

Analizar el diagrama representativo del ciclo teórico de un motor de cuatro tiempos y relacionar cada una de las etapas con las fases de funcionamiento de un motor real.

Memorizar las fórmulas que permiten determinar los parámetros de un motor de cuatro tiempos y calcularlos a partir de datos reales de motores comerciales.

Analizar e interpretar las curvas de par y de potencia de un motor de cuatro tiempos.

Observar un dibujo esquemático de un motor de dos tiempos (y, si es posible, de uno real seccionado en el laboratorio) para identificar sus componentes y describir los procesos que se dan en cada una de las fases del ciclo.

Calcular los parámetros de un motor de dos tiempos a partir de datos reales extraídos de motores comerciales.

Observar un dibujo esquemático de un motor Diesel (y, si es posible, de uno real seccionado en el laboratorio) para identificar sus componentes y describir los procesos que tienen lugar en cada una de las fases del ciclo.

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Calcular los parámetros de un motor Diesel a partir de datos reales de motores comerciales.

Observar un dibujo esquemático de un motor rotativo Wankel (y, si es posible, de uno real seccionado en el laboratorio) para identificar sus componentes y describir los procesos que tienen lugar en cada una de las fases del ciclo.

Confeccionar un cuadro de doble entrada en el que se reflejen las características diferenciales de los cuatro tipos de motores térmicos estudiados.

Confeccionar una ficha resumen con las características más significativas de los principales combustibles empleados en motores térmicos: gasolinas, gasóleo y otros.

Leer un texto expositivo para identificar los principales agentes contaminantes emitidos por los motores térmicos, su incidencia sobre la salud y el medio ambiente, y las posibles soluciones que pueden adoptarse.

Identificar materiales reciclables en los automóviles del entorno, a partir de un texto expositivo.

Analizar anatómica y funcionalmente una motocicleta que incluya características del motor, funciones de las ruedas, elementos de transmisión y utilidad del embrague.

Evaluación

Analizar anatómica y funcionalmente alguno de los motores térmicos estudiados, utilizando la terminología y el vocabulario técnico adecuados.

Interpretar una gráfica representativa del par motor y la potencia de un motor térmico, y determinar el régimen motor que corresponde a los valores máximos.

Calcular los parámetros característicos de un motor, conocidos los datos básicos de su estructura.

Identificar el tipo de motor a partir de los valores obtenidos.

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UNIDAD 5: Máquinas frigoríficas. Bomba de calor

Objetivos didácticos

Indicar la función del fluido frigorígeno en una máquina térmica y enumerar sus características básicas.

Establecer el principio de funcionamiento de una máquina frigorífica y diferenciarlo del caso del motor térmico

Enumerar los elementos básicos de la máquina frigorífica y describir la función de cada uno.

Interpretar el ciclo teórico de funcionamiento de una máquina frigorífica y compararlo con el de un motor térmico.

Definir el coeficiente de funcionamiento frigorífico.

Describir el principio de funcionamiento de una bomba de calor.

Establecer la función de la bomba de calor y compararla con la de una máquina frigorífica.

Enumerar los elementos básicos de la bomba de calor y describir la función de cada uno.

Definir y calcular el rendimiento de una bomba de calor partiendo de la energía suministrada y cedida, y de las temperaturas de los focos caliente y frío.

Distinguir los diferentes tipos de bombas de calor.

Explicar el funcionamiento de las bombas de calor más comunes: agua-agua y aire-aire.

Describir los elementos básicos de un frigorífico doméstico actual y explicar su funcionamiento.

Contenidos

Conceptos

Las máquinas frigoríficas: principio de funcionamiento, constitución, ciclo teórico y aplicaciones.

La bomba de calor: principio de funcionamiento, constitución, rendimiento, temperatura y transferencia de calor.

Tipos de bombas de calor.

Sistemas frigoríficos domésticos.

Procedimientos

Descomposición y despiece de una máquina frigorífica.

Interpretación del ciclo teórico de una máquina frigorífica y comparación con el de un motor térmico.

Cálculo del rendimiento de una máquina frigorífica.

Análisis de un sistema técnico del que forme parte una máquina frigorífica o una bomba de calor.

Interés por conocer los principios científicos en los que se basa el funcionamiento de una máquina

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www.severochoa.com/tecnologia - 17 - frigorífica.

Educación ambiental: sensibilidad ante el impacto medioambiental generado por el uso de fluidos frigorígenos contaminantes o que afectan a la capa de ozono.

Actividades de aprendizaje

Reproducir el diagrama que representa el principio de funcionamiento de una máquina frigorífica, justificarlo a partir de los principios de la termodinámica y compararlo con el de un motor térmico.

Analizar el diagrama representativo del ciclo teórico de una máquina frigorífica, relacionar cada una de las etapas con las fases de funcionamiento de una máquina real y comparar con el ciclo de un motor térmico.

Memorizar la fórmula que permite determinar el efecto frigorífico de una máquina y calcularlo a partir de datos reales de máquinas frigoríficas comerciales.

Observar un dibujo esquemático de una máquina frigorífica (y, si es posible, de una real seccionada en el laboratorio) para identificar sus componentes y describir los procesos que tienen lugar en cada una de las fases del ciclo.

Observar un diagrama de bloques de una bomba de calor y comparar con el de una máquina frigorífica para concluir que el principio de funcionamiento es el mismo y que sólo varían sus aplicaciones técnicas.

Memorizar la fórmula que permite determinar el rendimiento de una bomba de calor y calcularlo a partir de datos reales de bombas de calor comerciales.

Confeccionar una gráfica de evolución del rendimiento de una bomba de calor en función de la diferencia de temperatura entre los focos caliente y frío.

Observar unos dibujos esquemáticos de diferentes tipos de bombas de calor (y, si es posible, de alguna bomba real seccionada en el laboratorio) para identificar sus componentes y describir los procesos que tienen lugar en cada una de las fases del ciclo.

Leer un texto expositivo y observar una secuencia de imágenes para comprender el proceso histórico seguido por los frigoríficos domésticos.

Analizar anatómica y funcionalmente un frigorífico doméstico que incluya elementos característicos de la máquina frigorífica, descripción de diferentes tipos de compresores y otros elementos complementarios.

Evaluación

Analizar anatómica y funcionalmente una máquina frigorífica o una bomba de calor, utilizando la

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www.severochoa.com/tecnologia - 18 - terminología y el vocabulario técnico adecuados.

Representar, mediante diagramas de bloques, el ciclo de funcionamiento de una máquina frigorífica o de una bomba de calor.

Calcular el rendimiento de una máquina frigorífica o de una bomba de calor, conocida la energía aportada al compresor y las temperaturas de los focos caliente y frío.

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UNIDAD 6: Motores eléctricos

Objetivos didácticos

Definir el concepto de máquina eléctrica y distinguir los tipos fundamentales que existen.

Entender, explicar y calcular las acciones de un campo magnético sobre un conductor, sobre una espira y sobre una bobina situados en su seno.

Describir el principio general de funcionamiento de un motor eléctrico.

Identificar los elementos fundamentales que constituyen un motor de corriente continua y señalar la función de cada uno.

Distinguir los diferentes modelos de motores de corriente continua, describir su funcionamiento y enumerar sus aplicaciones.

Identificar los terminales de la placa de bornas de un motor de corriente continua y explicar, para cada tipo, la forma de conexión que permite invertir el sentido de giro del motor.

Identificar los elementos fundamentales que constituyen un motor asíncrono trifásico en jaula de ardilla y señalar la función de cada uno.

Definir y calcular los conceptos de deslizamiento absoluto y relativo en un motor asíncrono trifásico.

Señalar aplicaciones de los motores asíncronos trifásicos en función de sus características técnicas.

Identificar los componentes fundamentales de un motor asíncrono monofásico y señalar algunos de los elementos que se utilizan para su arranque.

Indicar aplicaciones de los motores asíncronos monofásicos según el elemento de arranque utilizado.

Describir la constitución y las partes esenciales de un motor universal, explicar su funcionamiento y señalar algunas de sus aplicaciones más relevantes.

Contenidos

Conceptos

Máquinas eléctricas.

Fuerzas electromagnéticas: sobre un conductor y sobre una espira.

Motores de corriente continua: constitución, funcionamiento, tipos, intensidad de arranque, placas de bornas y cambio de sentido de giro.

Motores asíncronos trifásicos: constitución, funcionamiento, velocidad de giro, características, placa de bornas y cambio de sentido de giro.

Motores asíncronos monofásicos: constitución, funcionamiento y arranque.

Motores universales.

Procedimientos

Descomposición y despiece de un motor eléctrico.

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Interpretación de las curvas de régimen motor, rendimiento, par y potencia de un motor eléctrico.

Cálculo del deslizamiento de un motor asíncrono.

Análisis de un sistema técnico del que forme parte un motor eléctrico.

Interés por conocer los principios científicos en los que se basa el funcionamiento de un motor eléctrico.

Educación para la salud: respeto por las normas de uso y manipulación de motores eléctricos.

Actividades de aprendizaje

Leer un texto expositivo para distinguir los diferentes tipos de máquinas eléctricas y su función técnica.

Memorizar comprensivamente la fórmula que permite calcular la fuerza ejercida sobre un conductor rectilíneo situado en el seno de un campo magnético y calcular, una vez conocidas la inducción del campo magnético, la intensidad de corriente que circula por el conductor, su longitud y el ángulo que forma con las líneas de fuerza del campo magnético.

Memorizar comprensivamente la fórmula que permite calcular el momento ejercido sobre una espira situada en el seno de un campo magnético y calcularlo, cuando se conocen la inducción del campo magnético, la intensidad de corriente que circula por la espira, su superficie y el ángulo que forma el vector superficie con las líneas de fuerza del campo magnético.

Observar un dibujo esquemático de un motor eléctrico de corriente continua (y, si es posible, de uno real seccionado en el laboratorio) para identificar sus componentes y describir los procesos que tienen lugar durante su funcionamiento.

Analizar comparativamente e interpretar las curvas de régimen motor, rendimiento, par y potencia de un motor serie y uno shunt.

Observar una serie de dibujos esquemáticos para identificar las placas de bornas correspondientes a un motor serie, uno shunt y uno compound.

Observar una serie de dibujos esquemáticos para identificar el modo de conectar las bornas en un motor serie, uno shunt y uno compound para invertir su sentido de giro.

Observar un dibujo esquemático de un motor asíncrono trifásico (y, si es posible, de uno real seccionado en el laboratorio) para identificar sus componentes y describir los procesos que tienen lugar durante su funcionamiento.

Memorizar comprensivamente las fórmulas que permiten calcular el deslizamiento absoluto y relativo de un motor asíncrono trifásico y calcularlas, conocidas la velocidad de giro del campo magnético y la del rotor.

Analizar e interpretar las curvas de intensidad de arranque y par motor de un motor asíncrono trifásico.

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Observar una serie de dibujos esquemáticos para identificar el modo de conectar las bornas en un motor asíncrono trifásico, según se desee la conexión en estrella o en triángulo.

Leer un texto expositivo y observar una serie de esquemas para comprender los diferentes modos de arrancar un motor asíncrono monofásico.

Observar la fotografía y el esquema de funcionamiento de un motor universal (y, si es posible, de uno real seccionado en el laboratorio) para identificar sus componentes y describir los procesos que tienen lugar durante su funcionamiento.

Analizar anatómica y funcionalmente una taladradora eléctrica. Incluirá la descripción de sus elementos, el mecanismo de funcionamiento y los elementos de seguridad eléctrica incorporados.

Evaluación

Calcular la fuerza ejercida por un campo magnético de intensidad conocida sobre un conductor o una espira por el que circula una determinada intensidad de corriente.

Analizar anatómica y funcionalmente alguno de los motores eléctricos estudiados, utilizando la terminología y el vocabulario técnico adecuados.

Interpretar una gráfica representativa del régimen motor, el rendimiento, el par motor y la potencia de un motor eléctrico de corriente continua y determinar el régimen motor más adecuado y sus aplicaciones en función de las características analizadas.

Representar esquemáticamente las conexiones que hay que efectuar en un motor eléctrico de corriente continua para invertir el sentido de giro.

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UNIDAD 7: Transductores de posición y de proximidad

Objetivos didácticos

Explicar la finalidad de la instrumentación aplicada a los procesos industriales.

Señalar la diferencia entre los instrumentos convencionales y los instrumentos miniatura, y poner ejemplos de cada uno de ellos.

Distinguir los elementos que componen un sistema de control.

Establecer las analogías y las diferencias entre un transductor y un captador.

Describir la función de los transductores de posición y clasificarlos.

Explicar la función de un transductor de proximidad, diferenciar los captadores inductivos de los capacitivos por su fundamento científico y justificar la utilidad de cada uno de ellos.

Describir el funcionamiento de un detector inductivo y de otro capacitivo.

Conocer las características técnicas más importantes de los transductores de proximidad.

Justificar las acciones que deben tenerse en cuenta para un uso correcto de los detectores de proximidad.

Conocer y describir algunas de las configuraciones de salida de los transductores de proximidad, en función de sus características.

Contenidos

Conceptos

Instrumentación e instrumentos.

Elementos de un sistema de control.

Transductores y captadores de posición.

Transductores o detectores de proximidad: inductivos y capacitivos.

Características de los detectores de proximidad.

Uso correcto de los detectores: influencia de metales contiguos, interferencias mutuas y otras consideraciones.

Configuraciones de salida: por transistor y para detectores alimentados con corriente alterna.

Procedimientos

Análisis de un sistema técnico que incluya detectores de proximidad.

Interpretación de esquemas de circuitos eléctricos y electrónicos.

Interpretación de diagramas de bloques.

Interés por conocer los principios científicos en que se fundamenta el funcionamiento de los

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www.severochoa.com/tecnologia - 23 - detectores de proximidad inductivos y capacitivos.

Actividades de aprendizaje

Leer un texto expositivo para comprender la importancia de la instrumentación en los sistemas de control de procesos.

Observar y analizar comparativamente el tamaño y las dimensiones de un instrumento convencional y uno miniaturizado.

Tomar como referencia la figura 4 para confeccionar un mural que incluya la denominación, la definición y algunos ejemplos reales de cada uno de los componentes de un sistema de control.

Leer un texto, observar unas imágenes y consultar unas tablas para distinguir las características de los transductores y captadores de posición (microrruptores, pulsadores y finales de carrera).

Leer un texto expositivo para comprender el fundamento científico en que se basa el funcionamiento de los detectores de proximidad. Confeccionar un cuadro de síntesis que permita clasificar los materiales como ferromagnéticos, paramagnéticos y diamagnéticos.

Reproducir un diagrama de bloques, analizar un gráfico y leer un texto expositivo para comprender el funcionamiento de los detectores de proximidad inductivos.

Reproducir un diagrama de bloques, analizar un gráfico y leer un texto expositivo para comprender el funcionamiento de los detectores de proximidad capacitivos. Confeccionar un resumen comparativo en el que se reflejen las analogías y las diferencias con un detector inductivo.

Leer un texto expositivo sobre los parámetros característicos de un detector de proximidad para distinguir sus características (y, si es posible, manipular uno real en el laboratorio y verificar los valores nominales descritos en las características técnicas del dispositivo).

Manejar detectores de proximidad en el laboratorio para verificar la influencia de metales contiguos, las interferencias mutuas entre detectores y otras consideraciones técnicas. Confeccionar una ficha resumen con las conclusiones de las experiencias.

Reproducir los esquemas electrónicos de las diferentes configuraciones de salida de los detectores de proximidad y describir el funcionamiento de cada una de ellas.

Analizar funcionalmente una línea de llenado de botellas que incorpora transductores de proximidad capaces de detectar la presencia de botellas sin tapón, rotas o insuficientemente llenas.

Si es posible, montar la línea en el laboratorio y verificar su funcionamiento.

Evaluación

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Identificar y definir los componentes de un sistema de control.

Describir, con ayuda de dibujos, gráficos y diagramas de bloques, el funcionamiento de un detector de proximidad y enumerar las posibles aplicaciones técnicas.

Interpretar un esquema electrónico correspondiente a una configuración de salida de un detector de proximidad.

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UNIDAD 8: Otros transductores. Actuadores

Objetivos didácticos

Clasificar los transductores de movimiento según su principio de funcionamiento y el tipo de movimiento que detectan.

Describir el funcionamiento de un potenciómetro y de un transformador diferencial.

Enumerar las características técnicas de un medidor láser y describir sus aplicaciones industriales.

Justificar las precauciones que es necesario adoptar en el manejo de un medidor láser.

Explicar el funcionamiento de un transductor de presión resistivo y justificar el fundamento científico de los transductores piezoeléctricos.

Enumerar las características técnicas de los encoders y describir su funcionamiento.

Describir alguna máquina o algún proceso industrial en el que se empleen encoders y justificar su utilidad.

Reconocer la importancia y la utilidad de los transductores de temperatura y distinguir entre termopares y termistores.

Diferenciar clases de termopares por su estructura y enumerar ventajas e inconvenientes de cada uno de ellos.

Distinguir los tipos de termistores por su comportamiento y enumerar algunas aplicaciones industriales.

Explicar el funcionamiento de una fotocélula, indicar algunos procesos industriales en los que se emplea y justificar su utilidad.

Indicar la función del comparador en un circuito de control y describir su funcionamiento.

Reconocer y describir la estructura y el funcionamiento de un motor paso a paso.

Contenidos

Conceptos

Transductores de movimiento.

Potenciómetro.

Transformador diferencial.

Medidor láser: aplicaciones y precauciones en su manejo.

Encoders: incrementales y absolutos. Aplicaciones.

Transductores de temperatura: termopares y termistores.

Transductores de velocidad.

Fotocélulas: aplicaciones y precauciones básicas.

Comparadores: puente de potenciómetros y comparadores electrónicos.

Actuadores: motores paso a paso.

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Análisis de un sistema técnico que incluya transductores y actuadores.

Interpretación de gráficas que describen el comportamiento de los transductores de temperatura.

Interpretación de esquemas de circuitos eléctricos y electrónicos.

Interés por conocer los principios científicos en que se fundamenta el funcionamiento de los medidores láser, los encoders, los transductores de temperatura, los comparadores y los motores paso a paso.

Educación para la salud: concienciación ante los riesgos para la vista que comporta el manejo de medidores láser.

Educación para la salud: respeto de las normas de seguridad en el manejo de medidores láser.

Actividades de aprendizaje

Leer un texto expositivo y analizar un cuadro sinóptico para comprender el principio de funcionamiento y la distancia de detección de diferentes tipos de transductores.

Manejar un potenciómetro real y explicar su funcionamiento utilizando esquemas eléctricos.

Observar una serie de dibujos y leer un texto para comprender el principio de funcionamiento de un transformador diferencial y su utilidad práctica.

Observar la fotografía de un medidor láser y leer un cuadro con sus características técnicas (y, si es posible, analizar uno real en el laboratorio) para comprender el principio básico de su funcionamiento.

Observar dibujos esquemáticos (y, si es posible, realizar prácticas en el laboratorio), para analizar diversas aplicaciones técnicas del medidor láser.

Verificar realmente el funcionamiento de un medidor láser y reflexionar colectivamente acerca de los riesgos para la vista que puede comportar su funcionamiento.

Observar el dibujo esquemático de un transductor de presión electromecánico (y, si es posible, de uno seccionado en el laboratorio) para comprender su funcionamiento. Leer un texto en el que se describe el funcionamiento de los transductores piezoeléctricos y sus aplicaciones técnicas.

Observar el dibujo esquemático de un encoder incremental, leer un cuadro con sus características técnicas y analizar gráficas (y, si es posible, despiece de uno real en el laboratorio) para comprender el principio básico de su funcionamiento.

Observar el dibujo esquemático de un encoder absoluto y analizar gráficas (y, si es posible, despiezar uno real en el laboratorio) para comprender su funcionamiento. Confeccionar un resumen comparativo en el que se reflejen las analogías y las diferencias con un encoder incremental.

Leer un texto expositivo y observar una serie de dibujos esquemáticos para apreciar diversas aplicaciones técnicas de los encoder.

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Leer un texto y observar un diagrama de bloques para percatarse de la existencia de diferentes transductores de temperatura basados en diferentes principios científicos.

Leer un texto, observar unas imágenes de termopares y analizar unos esquemas electrónicos (y, si es posible, manipular en el laboratorio modelos reales) para comprender su principio de funcionamiento y las diferentes formas de conectarlos a un controlador de temperatura.

Identificar visualmente diferentes tipos de termistores (resistencias NTC y PTC, y termorresistencias de platino). Observar gráficas descriptivas de su comportamiento en función de la temperatura y leer un texto descriptivo para comprender sus aplicaciones y la mejor forma de utilizarlos.

Observar una fotografía de una fotocélula y leer un cuadro con sus características técnicas (y, si es posible, analizar una real en el laboratorio) para comprender el principio básico de su funcionamiento.

Observar dibujos esquemáticos (y, si es posible, realizar prácticas en el laboratorio) y analizar diversas aplicaciones técnicas de las fotocélulas.

Verificar realmente el funcionamiento de una fotocélula y leer un texto sobre las precauciones básicas que deben adoptarse en el montaje de este tipo de dispositivos.

Leer un texto expositivo y observar un diagrama de bloques para comprender la utilidad y función de los comparadores en un sistema de control.

Manejar un puente de potenciómetros y explicar su funcionamiento.

Manejar una amplificación operacional y explicar su funcionamiento.

Leer un texto expositivo y analizar un cuadro para comprender la utilidad y función de los actuadores en un sistema de control.

Observar la fotografía de un motor paso a paso, analizar unos dibujos esquemáticos de motores unipolares y bipolares y leer un texto expositivo (y en el laboratorio, si es posible, despiezar motores reales paso a paso) para comprender el principio básico de su funcionamiento.

Confeccionar un resumen comparativo en el que se reflejen las analogías y las diferencias entre ambos tipos de motores.

Analizar funcionalmente el sistema de apertura y cierre de una puerta que incorpora diferentes transductores y actuadores. Si es posible, montar el sistema en el laboratorio y verificar su funcionamiento.

Evaluación

Seleccionar el transductor más adecuado en una serie de aplicaciones tecnológicas dadas.

Analizar comparativamente el funcionamiento de un encoder incremental y uno absoluto.

Describir el principio científico en el que se basa el funcionamiento de un termopar.

Diseñar una aplicación práctica en la que se empleen transductores y actuadores a partir de una propuesta de problema técnico.

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UNIDAD 9: Estructura de un sistema automático

Objetivos didácticos

Definir el concepto de sistema de control e identificar y distinguir las variables que actúan sobre él.

Diferenciar los sistemas de control en lazo abierto y en lazo cerrado, y justificar las ventajas de estos últimos frente a los primeros.

Representar diferentes sistemas de control mediante diagramas de bloques, utilizando la simbología adecuada.

Interpretar diagramas representativos de sistemas automáticos de control en lazo cerrado, identificar los componentes y señalar la función que cumple cada uno.

Deducir algebraicamente la expresión de la función de transferencia en sistemas realimentados.

Explicar la función de un regulador dentro de un sistema de control.

Justificar razonadamente la necesidad y oportunidad de emplear reguladores estándar en sistemas de control reales.

Distinguir el régimen transitorio y el régimen permanente en un sistema de control y explicar la evolución de la señal en cada etapa.

Enumerar las ventajas que aporta la acción proporcional, la derivativa y la integral en un sistema de control.

Explicar el funcionamiento del control todo/nada y comparar la respuesta del sistema cuando utiliza un dispositivo de este tipo y cuando utiliza un regulador proporcional.

Conocer las características técnicas de los principales tipos de salidas de un regulador y describir el funcionamiento de alguna de ellas.

Contenidos

Conceptos

Sistemas de control: tipos.

Diagramas de bloques.

Estructura de un sistema automático en lazo abierto y en lazo cerrado.

Sistemas realimentados.

Reguladores: P, PD, PI y PID.

Control todo/nada.

Salidas: por relé, por SSR, salida de tensión y salida analógica.

Procedimientos

Análisis de un sistema automático de control en lazo cerrado que incluya reguladores.

Interpretación de diagramas de bloques.

Cálculo de la función de transferencia en un sistema realimentado.

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www.severochoa.com/tecnologia - 29 - Interpretación de gráficas evolutivas.

Confección e interpretación de esquemas electrónicos.

Interés por conocer los principios científicos en los que se basa el funcionamiento de los elementos que componen un sistema automático.

Actividades de aprendizaje

Leer un texto expositivo para aprender la denominación y la utilidad de las diferentes variables que intervienen en un sistema de control.

Analizar unos sistemas de control reales e identificar las variables que intervienen en ellos.

Observar los diagramas de bloques correspondientes a sistemas de control en lazo abierto y en lazo cerrado para distinguir su funcionamiento y apreciar las ventajas del segundo frente al primero.

Analizar sistemas reales para apreciar la diferencia de funcionamiento según se trate de sistemas en lazo abierto o en lazo cerrado.

Memorizar comprensivamente los símbolos y las figuras empleadas en la representación de un diagrama de bloques.

Analizar comparativamente diferentes diagramas de bloques para apreciar la diferencia existente entre diversos tipos de sistemas automáticos.

Diferenciar entre un sistema con realimentación positiva y otro con realimentación negativa, y calcular la función de transferencia en cada uno de los casos.

Observar un diagrama de bloques y leer un texto expositivo para comprender la función del regulador en un sistema automático de control.

Leer un texto y analizar gráficas evolutivas para comprender las características y la utilidad de los reguladores proporcionales.

Leer un texto y analizar comparativamente unas gráficas evolutivas para comprender las características y la utilidad de los reguladores proporcionales derivativos.

Leer un texto y analizar comparativamente unas gráficas evolutivas para comprender las características y la utilidad de los reguladores proporcionales integrales y sus ventajas e inconvenientes respecto a los derivativos.

Leer un texto y analizar comparativamente unas gráficas evolutivas para comprender las características y la utilidad de los reguladores proporcionales integrales derivativos y sus ventajas respecto a otros tipos de reguladores.

Leer un texto y analizar comparativamente gráficas evolutivas para comprender las características, ventajas e inconvenientes del control todo/nada respecto al uso de reguladores proporcionales.

Observar una serie de esquemas electrónicos y leer los textos expositivos correspondientes para distinguir diferentes configuraciones de salida y apreciar la utilidad de los elementos de protección

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www.severochoa.com/tecnologia - 30 - que incorporan.

Analizar funcionalmente un horno doméstico que incorpora un control todo/nada. Si es posible, montar y verificar su funcionamiento en el laboratorio.

Evaluación

Confeccionar diagramas de bloques representativos de sistemas de control en lazo abierto y en lazo cerrado y analizar sus diferencias más significativas.

Determinar la función de transferencia de un sistema de control realimentado a partir de su diagrama de bloques representativo.

Identificar el tipo de regulador al que corresponde una determinada gráfica evolutiva y describir su funcionamiento en el régimen transitorio y en el régimen permanente.

Interpretar el esquema eléctrico correspondiente a una determinada configuración de salida y justificar la utilidad de los elementos de protección de que dispone.

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UNIDAD 10: Circuitos neumáticos

Objetivos didácticos

Representar simbólicamente los elementos de los circuitos neumáticos según la norma ISO 1219.

Identificar y calcular, en casos sencillos, los parámetros básicos de los cilindros de simple y de doble efecto: fuerza ejercida por el vástago, carrera o recorrido, consumo de aire, velocidad de accionamiento y sistemas de amortiguación.

Identificar las características de las válvulas distribuidoras y explicar su función en un circuito neumático. Distinguir las electroválvulas y explicar su funcionamiento.

Reconocer y establecer la función que cumplen los elementos complementarios en un circuito neumático: válvulas antirretorno, válvula selectora de circuito, válvulas reguladoras de caudal y de presión y válvula de escape rápido.

Establecer el concepto de detector en un circuito neumático y diferenciar entre detectores o captadores de posición y de presión.

Describir la estructura y el funcionamiento de las microválvulas neumáticas y los microrruptores eléctricos, y establecer la función que cumplen en un circuito neumático.

Distinguir entre detectores de paso y detectores de proximidad y describir el funcionamiento de cada uno

Justificar la función del presostato dentro de un circuito neumático.

Describir diferentes modos de gobierno y pilotaje de un cilindro neumático utilizando los elementos analizados a partir del análisis e interpretación del esquema simbólico del circuito.

Aplicar los conocimientos adquiridos para el reconocimiento, diseño y montaje de circuitos neumáticos.

Contenidos

Conceptos

Introducción: cilindros de simple y de doble efecto.

Parámetros básicos de los cilindros: fuerza ejercida por el vástago, carrera, consumo de aire, velocidad de accionamiento y amortiguación.

Elementos de distribución o válvulas. La electroválvula.

Elementos complementarios: válvula antirretorno, selectora de circuito, reguladora de caudal, reguladora de presión y de escape rápido.

Detectores: microválvulas neumáticas, microrruptores, detectores de paso, detectores de proximidad y presostatos.

Maniobras con cilindros neumáticos.

Procedimientos

Análisis de un sistema automático en el que se emplea un circuito neumático.

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Representación esquematizada de circuitos neumáticos.

Interpretación de esquemas de circuitos neumáticos.

Montaje y experimentación de circuitos neumáticos sencillos y característicos.

Cálculo de parámetros característicos de un cilindro neumático.

Interés por participar activamente en el proceso de montaje y desmontaje de circuitos neumáticos.

Respeto hacia la normativa preestablecida en la representación de esquemas y circuitos neumáticos.

Actividades de aprendizaje

Evocar los conceptos previos relacionados con la denominación y representación simbólica de los elementos de un circuito neumático.

Leer un texto expositivo para recordar las características diferenciales de los cilindros de simple y de doble efecto.

Memorizar comprensivamente las fórmulas que permiten calcular la fuerza ejercida por el vástago de un cilindro de simple efecto y uno de doble efecto y calcular esta magnitud, conocidas las dimensiones de los cilindros y la presión ejercida por el aire.

Leer un texto y consultar una tabla para comprender que la carrera o recorrido del vástago de un cilindro viene limitada por diferentes factores.

Memorizar comprensivamente las fórmulas que permiten calcular el volumen de aire consumido por un cilindro de simple efecto y uno de doble efecto en un ciclo completo (medido en condiciones normales) y el caudal total a lo largo de una maniobra, y calcular estas magnitudes, conocidas las dimensiones de los cilindros y la presión ejercida por el aire.

Leer un texto expositivo para comprender las variables de las que depende la velocidad de accionamiento y los sistemas empleados para amortiguar las carreras de avance y retroceso de un cilindro en los extremos de las carreras respectivas.

Confeccionar un mural con la simbología empleada en la representación de elementos de distribución o válvulas y memorizar comprensivamente los modos de mando y retorno.

Analizar esquemas de circuitos neumáticos para comprender la forma de gobierno de cilindros empleando diferentes tipos de válvulas distribuidoras.

Leer un texto, observar un dibujo y analizar un esquema de circuito electroneumático para comprender el funcionamiento y las características de las electroválvulas.

Observar unos dibujos esquemáticos (y, si es posible, observar en el laboratorio modelos reales) y leer textos expositivos para aprender las características técnicas y el funcionamiento de diversos elementos complementarios: válvulas antirretorno, válvula selectora de circuito, válvulas reguladoras de caudal uni y bidireccionales, válvula reguladora de presión y válvula de escape rápido.

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Analizar esquemas de circuitos neumáticos para comprender el funcionamiento de los elementos complementarios estudiados. Si es posible, montar circuitos en el laboratorio y verificar su funcionamiento.

Observar un diagrama de bloques para apreciar los diferentes principios científicos en los que se basan diferentes modelos de detectores neumáticos.

Observar unos dibujos esquemáticos (y, si es posible, observar en el laboratorio modelos reales), leer unos textos expositivos y analizar esquemas de circuitos electroneumáticos para comprender las características técnicas y el funcionamiento de diversos detectores: microválvulas neumáticas, microrruptores eléctricos, detectores de paso, detectores de proximidad y presostatos.

Observar la descripción de diferentes maniobras con circuitos neumáticos a partir de su esquema simbólico: mando básico de cilindros, mando desde diferentes puntos, regulación de la velocidad, control de la fuerza del vástago y control de la carrera. Analizar esquemas de circuitos neumáticos de otras maniobras similares propuestas (y, si es posible, montar los circuitos correspondientes en el laboratorio) y describir su funcionamiento.

Analizar funcionalmente el sistema de apertura y cierre de la compuerta de una tolva mediante un circuito neumático. Si es posible, montar y verificar su funcionamiento en el laboratorio. Valorar críticamente las alternativas propuestas a su funcionamiento.

Evaluación

Calcular la fuerza ejercida por el vástago de un cilindro, conocidas sus dimensiones y el valor de la presión ejercida por el aire.

Calcular el consumo de aire, medido en condiciones normales, de un cilindro a lo largo de una maniobra, conocidos sus parámetros característicos y la presión ejercida por el aire.

Interpretar el esquema de un circuito neumático y describir su funcionamiento. Proponer aplicaciones prácticas del circuito esquematizado.

Diseñar un circuito neumático capaz de resolver un problema técnico propuesto. Describir su funcionamiento y calcular los parámetros característicos a partir de sus dimensiones y de la presión ejercida por el aire.

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UNIDAD 11: Oleohidráulica

Objetivos didácticos

Definir las propiedades generales de los fluidos e indicar en qué unidades se miden.

Representar simbólicamente los elementos de un circuito oleohidráulico según la norma ISO 1219.

Establecer la función de las bombas en los circuitos oleohidráulicos y diferenciar el principio de funcionamiento de las bombas de engranajes y de paletas.

Describir el funcionamiento de las válvulas distribuidoras de corredera.

Explicar la acción de los cilindros de simple y de doble efecto, y calcular la fuerza ejercida por el vástago en cada caso.

Calcular el volumen de aceite consumido por los cilindros.

Establecer la función que cumplen en los circuitos oleohidráulicos los elementos auxiliares: filtros, válvulas antirretorno, válvula selectora de circuito, válvulas reguladoras de caudal y válvulas limitadoras de presión.

Establecer la función de los motores oleohidráulicos y diferenciar el principio de funcionamiento de los motores de engranajes y los de paletas, y de éstos con las bombas.

Aplicar los conocimientos adquiridos para el reconocimiento, el diseño y el montaje de circuitos oleohidráulicos básicos.

Contenidos

Conceptos

Propiedades generales de los fluidos: densidad, viscosidad y resistencia oleodinámica.

Fluidos oleohidráulicos.

Circuitos oleohidráulicos.

Bombas: de engranajes y de paletas.

Válvulas distribuidoras: de corredera y electroválvulas.

Elementos de trabajo: cilindros y motores.

Elementos auxiliares.

Maniobras con circuitos oleohidráulicos.

Procedimientos

Análisis de un sistema automático en el que se emplea un circuito oleohidráulico.

Representación esquematizada de circuitos oleohidráulicos.

Interpretación de esquemas de circuitos oleohidráulicos.

Montaje y experimentación de circuitos oleohidráulicos sencillos y característicos.

Cálculo de parámetros característicos de un cilindro oleohidráulico.